必修二化学第二章章末整合提升汇编.docx
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必修二化学第二章章末整合提升汇编
必修二化学第二章章末整合提升
化学反应中的能量变化
1.对吸热反应和放热反应理解的两个误区
（1）误认为吸热反应很难进行，放热反应较易进行。
吸热反应、放热反应只是从能量的变化角度分析的，吸收热量的化学反应是吸热反应，放出热量的化学反应是放热反应，与反应的难易无关。
（2）误认为吸热反应一定需要加热或点燃，放热反应一定不用加热或点燃。
吸热反应、放热反应与反应条件无必然的关系。
有些吸热反应常温下就能进行，如NH4Cl（s）与Ba（OH）2·8H2O（s）的反应。
有些放热反应需要加热或点燃才能发生，如木炭的燃烧。
2．化学反应中能量变化的计算
（1）用E（反应物）表示反应物的总能量，E（生成物）表示生成物的总能量，ΔQ表示能量变化，则：
ΔQ＝E（生成物）－E（反应物）。
（2）用Q（吸）表示反应物分子断裂时吸收的总能量，Q（放）表示生成物分子成键时放出的总能量，ΔQ表示能量变化，则：
ΔQ＝Q（吸）－Q（放）。
下列说法不正确的是（ ）
A．在化学反应中，随着物质的变化，既有化学键的断裂，又有化学键的形成，还有化学能的改变
B．化学反应过程中是放出热量还是吸收热量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小
C．需要加热才能发生的化学反应，一定是吸热反应
D．物质具有的能量越低，其稳定性越大，反应越难以发生；物质具有的能量越高，其稳定性越小，反应越容易发生
【解析】 需要加热才能发生的反应，不一定是吸热反应，如碳在空气中燃烧时需要加热才能进行，但反应后放出大量的热量，C项错误；A、B、D都是正确的。
【答案】 C
原电池的工作原理
负极
正极
电极材料
活动性较强的金属
活动性较弱的金属
或能导电的非金属
电子流向
电子流出极
电子流入极
离子移动方向
阴离子移向的极
阳离子移向的极
反应类型
氧化反应
还原反应
反应现象
溶解的极
增重或有气
泡放出的极
电极反应式
还原剂－ne－
===氧化产物
氧化产物＋ne－
===还原产物
（2013·新课标全国卷Ⅱ）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电池的叙述错误的是
（ ）
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为：
NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【解析】 A项，在负极Na失电子生成Na＋，正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移动。
【答案】 B
化学反应速率和限度中的两个重点问题小结
1.有关化学平衡状态的理解和判断的误区
（1）对化学平衡状态理解的“三种误区”：
①误认为反应物能够完全转化成生成物。
可逆反应中反应物不能100%转化，反应物和生成物共存。
②误认为达到平衡时化学反应停止了。
反应达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速率等于逆反应速率。
③误认为外界条件改变对平衡状态无影响。
任何化学平衡状态均是相对的、有条件的，当外界条件变化时，化学平衡状态也会发生相应的变化。
（2）化学平衡状态判断的“两种误区”：
①误认为各组分的浓度相等证明反应达到平衡状态。
②误认为各组分的分子数之比等于化学计量数之比证明反应达到平衡状态。
反应达到化学平衡状态时各组分的浓度保持不变，但不一定相等，也不一定等于化学计量数之比。
2．化学反应速率和化学平衡的图像分析：
另外，对于多元曲线，一般应先分析一条，再对比分析多条，分析多条曲线时还可作辅助线；对于横坐标为时间的多元曲线，要充分利用“先拐先平衡的即为高温线或高压线”的规律。
一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1
B．10s后，该反应停止进行
C．反应的化学方程式为2X（g）＋Y（g）2Z（g）
D．反应开始到10s时，平均反应速率：
v（X）＝v（Y）＝0.0395mol·L－1·s－1
【解析】 反应开始到10s，用Z表示的反应速率为1.58mol÷2L÷10s＝0.079mol·L－1·s－1，A错误；10s后，反应达到平衡状态，但没有停止进行，B错误；据题图可知，10s时X、Y、Z三种物质的物质的量变化量分别是0.79mol、0.79mol、1.58mol，故反应为X（g）＋Y（g）2Z（g），C错误；反应开始到10s时，v（X）＝v（Y）＝0.79mol÷2L÷10s＝0.0395mol·L－1·s－1，D正确。
【答案】 D
1．下列有关能量的说法不正确的是（ ）
A．化石能源物质内部贮存着大量的能量
B．植物的光合作用使太阳能转化为化学能
C．由石墨制金刚石是吸热反应，故石墨能量比金刚石能量低
D．燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
【解析】 化石能源内部贮存着大量的能量，燃烧时放热，A正确；植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程，B正确；吸热反应是由于反应物总能量小于生成物总能量，C正确；燃烧时，化学能主要转化为热能，还有部分转化为光能等其他形式的能量，D错误。
【答案】 D
2．在H2与Cl2生成HCl的反应中，已知断裂1mol氢氢键吸收的能量为akJ，断裂1mol氯氯键吸收的能量为bkJ，形成1mol氢氯键放出的能量为ckJ，则生成1molHCl放出的能量为（ ）
A．（c－a－b）kJB．（a＋b－c）kJ
C．（2c－a－b）kJD．（2c－a－b）/2kJ
【解析】 由于H2与Cl2生成；HCl的反应方程式为H2＋Cl2===2HCl，在该反应中断裂化学键吸收的能量是（a＋b）kJ，形成化学键放出的能量是2ckJ，所以在该反应中生成2molHCl放出的热量是（2c－a－b）kJ，所以生成1molHCl放出的能量为（2c－a－b）/2kJ。
【答案】 D
3．观察如图所示两个实验装置，若两烧杯中硫酸的浓度相同，铜片和锌片都是纯净单质，判断下列叙述正确的
（ ）
A．两个装置均是原电池装置
B．乙中电子由铜片经过电流计流向锌片
C．过一段时间两烧杯中溶液的酸性均减弱
D．因都是锌与硫酸的反应，所以两装置中产生气泡的速率相同
【解析】 根据原电池的形成条件分析，甲中没有构成闭合回路，不属于原电池装置，A项错误；乙装置是原电池装置，活泼金属作负极，失去电子，电子应由锌片流向铜片，B项错误；两个装置中的锌片都和稀硫酸反应生成氢气，硫酸浓度减小，溶液酸性减弱，C项正确；乙装置中构成原电池反应，反应速率加快，故乙装置中产生气泡的速率快，D项错误。
【答案】 C
4．一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。
下列判断正确的是（ ）
A．在0min～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等
B．溶液酸性越强，R的降解速率越小
C．R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在20min～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04mol·L－1·min－1
【解析】 从图中可以看出，pH＝2和pH＝7在50min时，R的浓度都等于零，降解率为100%，A选项正确；影响R降解速率的因素除了溶液酸性外还有浓度，故B、C两项错误；在20min～25min，pH＝10的R其浓度变化量为（0.6－0.4）×10－4mol·L－1＝2×10－5mol·L－1，则v（R）＝
＝4×10－6mol·L－1·min－1。
【答案】 A
5．下图是某同学设计的放热反应的观察装置，其实验操作步骤如下：
①按图所示将实验装置连接好；②在U形管内加入少量红墨水（或品红溶液），打开T形管活塞，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再关闭T形管活塞；③在盛有1g氧化钙的小试管里滴入2mL左右的蒸馏水，观察现象。
试回答：
（1）实验前必须进行的一步实验操作是________。
（2）实验中观察到的现象是_______________________。
（3）该实验的原理是_____________________________。
（4）实验中发生的化学反应方程式：
_________________
_____________________________________________。
（5）说明CaO、H2O的能量与Ca（OH）2的能量之间的关系：
________________________________________________
______________________________________________。
（6）若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？
________（填“能”或“否”）
【解析】 从提供的仪器看实验目的，本题意在通过U形管里液面变化指示左边装置中发生反应的热量变化，利用的是气体的热胀冷缩原理，故此实验要求装置必须气密性良好，否则无法观察到现象。
CaO和H2O反应放出热量使大试管中的空气受热膨胀，使U形管中的液体左边下降，右边上升。
因为NaCl与水不反应，溶于水时的热量变化很小，故若将CaO换成NaCl，观察不到相同的现象。
【答案】
（1）检查装置气密性
（2）U形管里的液体左边下降，右边上升
（3）CaO和H2O反应放出热量使大试管中的空气受热膨胀，引起红墨水（或品红溶液）在U形管中的位置左低右高
（4）CaO＋H2O===Ca（OH）2
（5）1molCaO和1molH2O的能量和大于1molCa（OH）2的能量
（6）否
6．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：
时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）
50
120
232
290
310
（1）在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中，反应速率最大的时间段是________，原因为___________________________________________________
_____________________________________________；
反应速率最小的时间段是________，原因为_________
_____________________________________________。
（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为_________________________________________。
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，其中可行的是________。
A．蒸馏水B．Na2SO4溶液
C．NaNO3溶液D．CuSO4溶液
E．Na2CO3溶液
【解析】
（1）在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中，产生氢气的体积（mL）分别是50、70、112、58、20,2～3min时间段中，反应速率最大，因为该反应是放热反应，此时溶液的温度最高；4～5min时间段中，反应速率最小，因为此时反应物的浓度最小。
（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为112mL×10－3·mL－1÷22.4L·mol－1×2÷0.1L÷1min＝0.1mol·L－1·min－1。
（3）Na2SO4不参与化学反应，故加入Na2SO4溶液相当于加入水，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小；加入NaNO3溶液时，溶液中存在硝酸，不再与锌反应产生氢气；加入Na2CO3溶液会消耗稀盐酸，使产生的氢气减少；加入CuSO4溶液，会构成原电池，加快反应速率。
【答案】
（1）2～3min 该反应是放热反应，2～3min时溶液温度最高，反应速率最快 4～5min 此时反应物的浓度最小，反应速率最慢
（2）0.1mol·L－1·min－1
（3）A、B
第二章章末能力过关测评
（二）
（时间：
45分钟 满分：
100分）
一、选择题（本题包括12个小题，每小题4分，共48分）
1．绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能源中的电能、氢能等。
下列能源属于绿色能源的是（ ）
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤潮汐能 ⑥木材
A．①②⑧ B．③④⑤
C．④⑤⑥D．①②⑤
【解析】 绿色能源在使用过程中不排放或少排放污染物，根据这一要求，符合的有太阳能、风能和潮汐能。
【答案】 D
2．下列有关能量转换的说法错误的是（ ）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
【解析】 煤燃烧是化学能转化为热能的过程，A正确；化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能，B正确；动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程，C错误；植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程，D正确。
【答案】 C
3．原电池产生电流的本质原因是（ ）
A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子
B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子
D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
【解析】 能设计成原电池的化学反应必须是氧化还原反应，通过把氧化反应和还原反应设计在两个电极上进行，从而实现电子在外电路中定向移动而形成电流。
【答案】 D
4．如图所示的装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒，U形管中注有红色的水，将气球用橡皮筋紧缚在试管口，实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是（ ）
A．U形管内水的红色褪去
B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大
D．U形管中水位不变
【解析】 Na2O2抖落在试管b的水中后发生以下反应：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，该反应产生的O2使气球a被吹大，放出的热量使锥形瓶中气体膨胀，导致U形管c端水位下降，d端水位上升。
【答案】 C
5．有关零排放车载燃料电池叙述正确的是（ ）
A．正极通入H2，发生还原反应
B．负极通入H2，发生还原反应
C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移向负极
D．总反应式为：
2H2＋O2===2H2O
【解析】 该燃料电池为氢氧燃料电池，其总反应式为2H2＋O2===2H2O，该燃料电池是通过质子（H＋）来传递电荷的，H＋也分别参与了正、负电极的反应，但H＋在电池的内部应由负极（产生H＋）定向移动至正极（消耗H＋），负极通入H2，发生氧化反应，正极通入O2，发生还原反应。
【答案】 D
6．下列对可逆反应的认识正确的是（ ）
A．SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4（浓）===Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应
B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫作可逆反应
C．在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫作可逆反应
D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应
【解析】 理解好可逆反应定义中的“同一条件下”“同时”“正、逆两个方向”等关键字眼。
【答案】 C
7．工业上用H2和N2直接合成氨：
N2＋3H22NH3，下列措施肯定能使合成氨反应速率加快的是（ ）
①升高温度 ②加入正催化剂 ③增大反应物浓度 ④增大压强
A．①②③B．①②④
C．①③④D．①②③④
【解析】 升温、加入催化剂、增大反应物浓度、加压均可使化学反应速率加快。
【答案】 D
8．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。
目前硫酸的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应
2SO2＋O2
2SO3的说法不正确的是（ ）
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【解析】 对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定限度。
在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。
【答案】 B
9．如下反应条件的控制中，不恰当的是（ ）
A．为了防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆
B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C．为加快KClO3的分解而加入MnO2
D．为加快H2O2的分解而把反应容器放到冷水中冷却
【解析】 降低温度会减小反应速率。
【答案】 D
10．已知某反应aA（g）＋bB（g）2C（g）的各物质浓度数据如下：
A
B
C
起始浓度/（mol·L－1）
3.0
1.0
0
2s末浓度/（mol·L－1）
1.8
0.6
0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是（ ）
A．9∶3∶4B．3∶1∶2
C．2∶1∶3D．3∶2∶1
【解析】 2s内A、B、C的浓度变化分别为1.2mol·L－1、0.4mol·L－1和0.8mol·L－1，其比例为1.2∶0.4∶0.8＝3∶1∶2，即化学方程式中各物质的化学计量数之比是3∶1∶2。
【答案】 B
11．有关电化学知识的描述正确的是（ ）
A．CaO＋H2O===Ca（OH）2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag，装置中一定是银作正极
C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极、铜作正极
D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
【解析】 A项中反应是非氧化还原反应，不能设计成原电池，错误；B项中，铜作负极，正极也可能是碳棒，错误；C项中，Fe遇浓硝酸会发生钝化，而Cu能与浓硝酸反应失去电子作负极，错误；D项正确。
【答案】 D
12．根据图中包含的信息分析，下列叙述正确的是（ ）
A．氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应吸收248kJ的能量
B．436kJ·mol－1是指断开1molH2中的H—H键需要放出436kJ的能量
C．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应放出183kJ的能量
D．431kJ·mol－1是指生成2molHCl中的H—Cl键需要放出431kJ的能量
【解析】 断开化学键需要吸收能量，B错误；431kJ·mol－1是指生成1molHCl中H—Cl键需要放出431kJ的能量，D错误；据图中信息知生成2molHCl时能量变化为（436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1）－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，故A错误。
【答案】 C
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
13．（16分）在一只小烧杯里，加入20gBa（OH）2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3滴～4滴水的玻璃片上，然后加入10gNH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。
（1）实验中玻璃棒的作用是________________________________________。
（2）写出有关反应的化学方程式：
__________________________________，
该反应属于________反应（填基本反应类型）。
（3）实验中观察到的现象有________、________且反应混合物呈糊状。
（4）通过________现象，说明该反应为________热反应，这是由于反应物的总能量________生成物的总能量。
【解析】
（1）由于Ba（OH）2·8H2O粉末及NH4Cl晶体均为固体，故利用玻璃棒迅速搅拌使两者充分混合；
（2）Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应的化学方程式为：
Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，此反应为复分解反应。
（3）由于Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，玻璃片温度降低，使玻璃片上的水结冰与烧杯黏结。
同时两者发生反应生成NH3和H2O，故有刺激性气味，而混合物也在玻璃棒的搅拌和水作用下呈糊状。
（4）玻璃片上的水结冰说明此反应为吸热反应，即反应物的总能量要小于生成物的总能量。
【答案】
（1）搅拌使混合物充分接触并发生反应
（2）Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 复分解
（3）玻璃片上结冰而与小烧杯黏结在一起 有刺激性气味
（4）结冰 吸 小于
14．（10分）将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如图所示）。
在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：
金属
电子流动方向
电压（V）
D
D→Cu
＋0.78
C
Cu→C
－0.15
B
B→Cu
＋1.35
A
A→Cu
＋0.30
已知：
构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越大。
请依据表中数据判断：
（1）最活泼金属为________（填字母序号，下同）。
（2）若滤纸改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是________金属，其负极的电极反应为________________。
（3）若
（2）中滤纸上析出沉淀为9.8g，则转移电子为________mol。
【解析】
（1）由电子流动的方向可知，A、B、D的活动性皆强于Cu，根据构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越大，可知B的金属活动性最大，为最强的还原剂，C的金属活动性弱于Cu，不能从CuSO4溶液中置换出铜。
（2）由
（1）的分析可知，只有C金属与Cu组成的原电池，铜失电子生成Cu2＋，进而与OH－结合产生蓝色沉淀。
负极反应式为Cu＋2OH－2e－===Cu（OH）2。
（3）因蓝色沉淀为Cu（OH）2，所以当析出9.8gCu（OH）2时，转移电子为0.1mol×2＝0.
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