苏教版高中化学必修二专题二《化学反应与能量转化》测试题含答案.docx

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苏教版高中化学必修二专题二《化学反应与能量转化》测试题含答案

专题二《化学反应与能量转化》测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）

A．回收其中的石墨电极

B．利用电池外壳的金属材料

C．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水资源的污染

D．不使电池中渗泄的电解质腐蚀其他物品

2．反应C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变能够引起反应速率增大的是（）

A．将容器的体积缩小一半B．增加C的量

C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大D．保持压强不变，充入Ar使容器容积变大

3．摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电,电池反应原理为:

LiCoO2+6C

Li1-xCoO2+LixC6。

示意图如右。

下列说法正确的是（）

A．充电时，阳极的电极反应式为Li1-xCoO2 +xLi++xe-=LiCoO2

B．该装置工作时涉及到的能量形式有3种

C．充电时锂离子由右向左移动

D．放电时,正极质量增加

4．可逆反应2SO2+O2

2SO3达到平衡的标志是（　）

①消耗2molSO2的同时生成2molSO3　②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2∶1∶2　

③反应混合物中,SO3的质量分数不再改变④恒容条件下压强保持不变

⑤一定体积下气体的密度保持不变⑥v正（SO2）=2v逆（O2）

A．①②⑤B．①③④C．③④D．③④⑥

5．在合成氨反应中,下列反成物与生成物之间的反应速率关系，正确的是（）

A.v（H2）=3/2v（NH3）B．v（H2）=2/3v（NH3）C．v（N2）=v（NH3）D．v（N2）=2v（NH3）

6．阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为：

2H2＋O2＝2H2O，电解液为KOH，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，下列叙述正确的是（）

A．此电池能发出蓝色火焰

B．氢氧燃料电池的能量利用效率与直接燃烧氢气相同

C．工作时，电解液的pH不断减小

D．电极反应为：

负极2H2＋4OH－－4e－＝4H2O；正极O2＋2H2O＋4e－＝4OH－

7．某反应由两步反应A

B

C构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是（）

A．三种化合物中C最稳定B．两步反应均为吸热反应

C．A与C的能量差为E4D．A

B反应，反应条件一定要加热

8．下列说法中，不正确的是（）

A．反应热指的是反应过程中放出的热量B．原电池的负极发生氧化反应

C．伴随能量变化的不一定是化学变化D．电解池的阳极发生氧化反应

9．某科研机构以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池另一极为金属锂和石墨的复合材料，电解质只传导锂离子，通过在宝温条件下对锂离于电池进行循环充放电，成功实现了对磁性的可逆调控（见图）。

下列说法正确的是（）

A．电解质可以用Li2SO4溶液

B．充电时，Fe作为阴极，电池不被磁铁吸引

C．放电时，正极反应 为Fe2O3+6Li++6e-==2Fe+3Li2O

D．充电时，阴极反应为:

 Li2O+2e-==2Li+O2-

10．某反应：

2A（g）

3B（g）的各物质的浓度隨时间变化如图所示，则有关反应速率表示正确的是（）

A、v（A）=0.1mol/（L.min）B、v（B）=0.2mol/（L.min）

C、v（A）=v（B）=0.5mol/（L.min）D、v（A）=v（B）=0.3mol/（L.min）

11．2016年8月，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户。

用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。

下列说法正确的是（）

A．电池总反应为H2+2NiOOH

2Ni（OH）2

B．放电时，甲电极为负极，OH-移向乙电极

C．放电时，乙电极反应为：

NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-

D．充电时，电池的碳电极与直流电源的正极相连

12．某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：

下列说法中正确的是（）

A．放电时，负极上发生反应的物质是Fe

B．放电时，正极反应是

C．充电时，阴极反应是

D．充电时，阳极附近PH增大

13．镁原子电池放电时电压高而平稳，电池反应为xMg+Mo3S4

MgxMo3S4，下列说法错误的是（）

A．放电时负极反应为Mg－2e－===Mg2＋

B．充电时阳极反应为Mo3S4＋xMg2＋＋2xe－===MgxMo3S4

C．放电时Mg2＋向正极区移动

D．充电时电池的负极接充电电源的负极

14．下列说法正确的是（）

A．测定HCl和NaOH中和反应的反应热时，单次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度

B．若2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol，则碳的燃烧热为110.5kJ/mol

C．需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应

D．已知I：

反应H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）；△H=-akJ/mol

II:

且a、b、c均大于零，则断开1molH-Cl键所需的能量为2（a+b+c）kJ/mol

15．现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法正确的是（）

A．电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极

B．A极的电极反应式为

+e−

Cl−+

C．当外电路中有0.2mole−转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA

D．B极为电池的正极，发生还原反应

二、填空题

16．能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题，回答下列问题：

（1）乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。

2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量，则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。

（2）由于C3H8（g）

C3H6（g）+H2（g）ΔH=+bkJ·mol－1（b>0）的反应中，反应物具有的总能量________（填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________（填“放出”或“吸收”）能量才能转化为生成物。

（3）关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向不正确的是（________）

A．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二次能源

B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气

C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

（4）已知下列两个热化学方程式：

A、2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）△H＝－571.6kJ·mol－1

B、C3H8（g）+5O2（g）

3CO2（g）+4H2O（l）△H＝－2220kJ·mol－1

其中，能表示燃烧热的热化学方程式为__________，其燃烧热△H＝______________。

17．一定温度下，某容积为2L的密闭容器内，某一反应中M（g）、N（g）的物质的量随反应时间变化的曲线如图，依图所示：

（1）该图形所描述的反应的化学方程式是______________。

（2）在图上所示的三个时刻中，_______（填t1、t2或t3）时刻处于平衡状态，此时v正____v逆（填>、<或=）。

（3）下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。

A.容器中M与N的物质的量之比为1：

l

B．混合气体的密度不随时间的变化而变化

C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

D．单位时间内消耗2molN的同时生成ImolM

（4）下列措施能增大反应速率的是_______（选填字母）

A．升高温度B．降低压强C．减小M的浓度D．将反应容器体积缩小

18．在体积为2L密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：

A（g）+2B（g）⇌3C（g）。

经2min后，A的浓度从开始时的1．0mol/L降到0．8mol/L。

已知反应开始时B的浓度是0．5mol/L。

则：

2min末B的浓度为______，C的物质的量为______。

2min内的反应速率，V（A）＝______，V（C）=______，B的转化率是______。

19．电池在我们的生活中有着重要的应用，请回答下列问题：

（1）为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是______（填序号），写出正极的电极反应式_______。

若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05 mol电子时，两个电极的质量差为________。

（2）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。

实验测得OH−定问移向B 电极，则_____（填“A”或“B”）处电极入口通甲烷，其电极反应式为___________。

当消耗甲院的体积为33.6L（标准状况下）时，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为________。

20．一定条件下，有如下反应：

2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）         ΔH1=-566．0kJ·mol-1

3Fe（s）+2O2（g）＝Fe3O4（s）ΔH2=-1118．3kJ·mol-1

Fe3O4（s）+4CO（g）

3Fe（s）+4CO2（g）ΔH3

（1）试计算，ΔH3=

（2）已知1100℃时，反应Fe3O4（s）+4CO（g）

3Fe（s）+4CO2（g）ΔH3的化学平衡常数为4．8×10-3。

若在1100℃时，测得高炉中c（CO2）=0．020mol·L-1，c（CO）=0．10mol·L-1，此时该反应（填“是”或“否”）处于平衡状态，理由是，此时υ正υ逆（填“>”、“<”或“=”）。

（3）下列试剂可以用于吸收工业尾气中的CO2的是。

a．（NH4）2CO3溶液b．氨水c．NaHSO3溶液d．CaCl2溶液

三、实验题

21．某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况），实验记录如下（累计值）：

（1）哪一时间段（指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min）反应速率最大_____，原因是_____________。

时间/min

1

2

3

4

5

氢气体积/mL

50

120

232

290

310

（2）哪一时间段的反应速率最小____，原因是_______。

（3）求2~3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的反应速率_____。

（4）如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是____（填编号）。

A蒸馏水BNaCl溶液CNa2CO3溶液DCuSO4溶液

四、推断题

22．A～E五种元素中，除E外均为短周期元素，且原子序数依次增大。

它们的原子

结构或性质如下表所示：

元素

A

B

C

D

E

结构或性质

原子半径最小的元素

地壳中含量最多的元素

可与B形成阴阳离子个数比为1:

2的两种化合物

与B同主族

单质是生活中最常见的金属，可被磁铁吸引

（1）元素D在周期表中的位置为。

（2）C与B形成原子个数比为1∶1的化合物中，含有的化学键类型为。

（3）化合物甲、乙是由A、B、C、D四种元素中的三种组成的强电解质，且两种物质水溶液均显碱性。

若甲能抑制水的电离，乙能促进水的电离，则化合物甲的电子式为；乙的化学式是。

（4）以E构成的单质为Y极，碳棒为X极，在6mol/L的NaOH溶液中进行电解，制取高效净水剂Na2YO4（溶液呈紫红色）。

其装置如图。

电解过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色，且Y电极变细；电解液澄清。

Y极发生的电极反应为：

4OH－－4e－

2H2O＋O2↑和。

若在X极收集气体672mL，在Y极收集气体168mL（均已折算为标况下体积），则Y电极质量减少g。

（5）Se是人体必备的微量元素，与B、D同一主族。

Se的原子序数为34，且B、D、Se元素气态单质分别与H2反应生成1mol气态氢化物的反应热如下：

a．+29．7kJ/molb．－20．6kJ/molc．－241．8kJ/mol

表示生成1molH2Se的反应热是（填序号）；依据是：

。

23．Ⅰ有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的原子是半径最小的原子。

B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，D与A同族，且与E同周期，E元素的最外层电子数是次外层电子数的3/4倍。

A、B、D、E这四种元素，每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的多种化合物。

回答下列问题：

（1）写出相应元素名称：

C_________E_________

（2）由A、C、D、E四种元素所组成的一种中学常见的化合物，它既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，在这种化合物的水溶液中，滴入紫色石蕊试液出现红色，用方程式解释其原因。

该溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为：

。

（3）将铝片和镁片。

插入由A、C、D三种元素组成物质的稀溶液中构成原电池，则负极的电极反应式为。

Ⅱ已知X是一种盐，H是常见金属单质，F、I是常见非金属单质，E、G都是工业上重要的碱性物质，它们有下图所示的关系。

试回答下列问题

（1）G的电子式为：

。

（2）写出下列反应的化学方程式①②。

五、计算题

24．将等物质的量的A与B混合于2L的密闭容器中，发生反应3A+B==xC+2D，5min后测得C（D）=0.5mol/L，C（A）：

C（B）=3：

5且v（C）=0.1mol/（L·min）

（1）：

A在5min后的浓度

（2）：

v（B）=？

（3）：

x=？

25．将等物质的量的H2和I2（g）加入密闭容器中进行反应：

H2＋I2（g）

2HI，反应进行到2min时测得反应速率υ（HI）=0.1mol/（L·min），I2（g）的物质的量浓度为0.4mol/L。

（1）反应速率υ（I2）＝。

（2）2min未c（HI）＝mol/L。

（3）起始时，c（H2）＝mol/L，反应进行到2min时，容器中I2所占的体积分数是_______________。

参考答案

1．C

【解析】

试题分析：

电池中含有重金属，因此为防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水资源的污染，废电池必须进行集中处理，答案选C。

考点：

考查废旧电池处理的判断

2．A

【解析】

【分析】

根据外界条件对化学反应速率影响的规律判断。

【详解】

A项，将容器的体积缩小一半，H2O（g）的浓度增大，化学反应速率增大；

B项，C呈固态，增加C的量，化学反应速率不变；

C项，保持体积不变，充入N2使体系压强增大，各物质的物质的量浓度不变，化学反应速率不变；

D项，保持压强不变，充入Ar使容器容积变大，各物质的物质的量浓度减小，化学反应速率减小；

答案选A。

【点睛】

解答本题需要注意：

气体反应体系中充入“惰性气体”（不参加反应的气体）时对反应速率的影响，恒温恒容时，充入“惰性气体”→压强增大→参加反应的物质的浓度不变→反应速率不变；恒温恒压：

充入“惰性气体”→体积增大→参加反应的物质的浓度减小→反应速率减小。

3．D

【解析】A项，该锂离子电池反应原理为:

LiCoO2+6C

Li1-xCoO2+LixC6，则充电时，阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式为：

LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，故A错误；B项，锂离子电池工作时，化学能转化为电能，涉及到2种能量形式之间的转化，故B错误；C项，充电时，阳极生成Li+，Li+向阴极（C极）移动，如图所示右边为C极，所以充电时锂离子由左向右移动，故C错误；D项，放电时，正极发生得电子还原反应，电极反应式为：

Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，所以正极质量增加，故D正确。

4．D

【解析】①消耗2molSO2的同时生成2molSO3，都体现的正反应方向，错误；②当体系达平衡状态时，SO2、O2与SO3的物质的量之比可能为2：

1：

2，也可能不等，与各物质的初始浓度及转化率有关，错误；③反应混合物中，SO3的质量分数不再改变，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，正确；④恒容条件下压强保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；⑤反应前后气体的质量不变，一定体积下气体的密度一直保持不变，错误；⑥v正（SO2）=2v正（O2）=2v逆（O2），正确；答案选D。

点睛：

本题考查了化学平衡状态的判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。

5．A

【解析】合成氨的反应为3H2+N2

2NH3，反应速率之比等于化学计量数之比，则：

A．氢气与氨气的化学计量数之比为3：

2，则v（H2）=

v（NH3），故A正确；B．氢气与氨气的化学计量数之比为3：

2，则v（H2）=

v（NH3），故B错误；C．氮气与氨气的化学计量数之比为1：

2，则v（N2）=

v（NH3），故C错误；D．氮气与氨气的化学计量数之比为1：

2，则v（N2）=

v（NH3），故D错误；故选A。

6．D

【解析】A项，氢氧燃料电池主要将化学能转化成电能，没有燃烧时的蓝色火焰产生，错误；B项，氢氧燃料电池的能量利用效率比直接燃烧氢气能量利用效率高，错误；C项，由于反应保持在较高温度使H2O蒸发，pH不变，错误；D项，负极反应为2H2＋4OH－－4e－=4H2O，正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，正确；答案选D。

7．A

【解析】

【详解】

A、根据能量越低越稳定的原则，三种化合物中C的能量最低，所以C最稳定，故A正确；

B、由图象可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，故B错误；

C、A与C的能量差为ΔH=（E1-E2）+（E3-E4）=E1+E3-E2-E4，则C错误；

D、A

B的反应是吸热反应，与反应发生的条件无关，即吸热反应不一定要加热，故D错误。

答案选A。

【点睛】

本题考查化学反应与能量变化，注意把握物质的总能量与反应热的关系，易错点为C，注意把握反应热的计算。

8．A

【解析】

试题分析：

A反应热不一定指放出的热量，吸收的热量也叫反应热，A错误；B、原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应，B、D正确；化学变化的特征之一就是伴随能量的变化，但伴随能量变化的不一定是化学变化，物理变化中也会伴随能量的变化，C正确，选A。

考点：

考查反应热、原电池、电解池和化学变化等知识。

9．C

【解析】A.电极锂是活泼金属能与水反应，故电解质不可以用Li2SO4溶液，选项A错误；B.充电时，Fe作为阳极，电池被磁铁吸引，失电子后产生氧化铁不被磁铁吸引而断开，选项B错误；C.放电时，正极Fe2O3得电子产生铁，反应 为Fe2O3+6Li++6e-==2Fe+3Li2O，选项C正确；D.充电时，阴极反应为:

３Li2O+２Fe３＋＋６e-==６Li+Fe2O3，选项D错误。

答案选C。

10．A

【解析】根据图像可知，反应进行到2min时，A、B的浓度都是0.3mol/L，所以A、B的反应速率分别是

、

，所以答案选A。

11．C

【解析】A．放电时，正极电极反应式为2NiO（OH）+2H2O+2e-═2Ni（OH）2+2OH-，负极电极反应式为：

H2+2OH--2e-═2H2O，则两式相加得总反应：

H2+2NiOOH

2Ni（OH）2，故A错误；B．放电时，该电池为原电池，甲电极为负极，电解质溶液中阴离子向负极移动，所以OH-向负极甲电极移动，故B错误；C．放电时，乙电极为正极得电子发生还原反应，电极反应为：

NiO（OH）+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-，故C正确；D．放电时，氢气在碳电极发生氧化反应，碳电极作负极，充电时，碳电极发生还原反应作阴极，应与电源的负极相连，故D错误；故选C。

点睛：

开关连接用电器时，应为原电池原理，甲电极为负极，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O，乙电极为正极得电子发生还原反应，电极反应为：

NiO（OH）+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-；开关连接充电器时，为电解池，充电与放电过程相反，易错选项是C，注意结合电解原理确定与原电池哪个电极相连。

12．A

【解析】

试题分析：

A．放电时，Fe元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，故A正确；

B．此电池为碱性电池，反应方程式时不能出现H+，放电时，正极反应是NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，故B错误；

C．充电时，阴极反应为原电池负极反应的逆反应，阴极反应是Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，故C错误；

D．充电时，阳极反应为Ni（OH）2+2OH--2e-+=NiO2+2H2O，OH-浓度减小，则阳极附近pH值减小，故D错误。

故选A.

考点：

常见化学电源的种类及其工作原理

点评：

本题考查原电池和电解池的工作原理，题目难度中等，注意电解反应式的书写，为解答该题的关键，答题时注意体会.

13．B

【解析】

【分析】

由总反应式可知，放电时，为原电池反应，Mg化合价升高，被氧化，电极反应式为xMg-2xe－=xMg2＋，Mo3S4被还原，为原电池正极反应，电极反应式为Mo3S4+2xe－=Mo3S42x－，充电是电能转化为化学能的过程，阴极反应和原电池负极相反，发生还原反应。

【详解】

A、放电时，负极上镁失电子发生氧化反应，电极反应式为：

Mg-2e－=Mg2＋，故A正确；

B、充电时，阳极上MgxMo3S4失电子发生氧化反应，电极反应式为：

MgxMo3S4-2xe－═Mo3S4+xMg2＋，故B错误；

C、放电时，电解质中阳离子镁离子向正极移动，故C正确；

D、充电时电池的负极接充电电源的负极，故D正确；

故选B。

14．A

【解析】

A、测定HCl和NaOH中和反应的反应热时，单次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度，A正确；B、在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，碳的稳定氧化物是二氧化碳，B错误；C、需要加热的反应不一定是吸热反应，例如碳燃烧；常温下能发生的反应也不一定是放热反应，例如氢氧化钡和铵盐反应，C错误；D、反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量差值，则根据方程式可知b＋c－2x＝－a，因此断开1molH-Cl键所需的能量为

，D错误，答案选A。

15．C

【解析】

【详解】

A.由H+的迁移方向知，A为正极、B为负极。

电流从正极A沿导线流向负极B，故A错误；

B.A为正极，正极有H+参与反应，电极反应式为

+2e−+H+

Cl−+

，故B错误；

C.据电荷