高中化学第二章化学反应与能量阶段检测新人教版必修.docx

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高中化学第二章化学反应与能量阶段检测新人教版必修

第二章化学反应与能量

阶段检测

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题包括16个小题，每小题3分，共48分。

每小题只有一个选项符合题意）

1．参照反应Br＋H2

HBr＋H的能量对应反应历程的示意图，下列叙述中正确的是（　　）

A．正反应为吸热反应

B．吸热反应一定要加热后才能发生

C．反应物总能量高于生成物总能量

D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率

【解析】由图像知反应物的总能量低于生成物的总能量，故正反应为吸热反应，所以A项正确，C项错误；吸热反应不一定要加热才能进行，如Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应，B项错误；对于任何一个反应而言，升高温度，可以使正反应速率与逆反应速率都加快，D项错误。

【答案】A

2．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。

以下关于其制冷原因的推测错误的是（　　）

A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程

B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程

C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应

D．NH4NO3溶于水会吸收热量

【解析】铵盐不会自身发生复分解反应，而又不具备与Na2SO4·10H2O发生复分解反应的条件，C选项错误。

【答案】C

3．下列对化学反应的认识正确的是（　　）

A．氧化还原反应都是放热反应

B．化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成

C．伴随能量变化的物质变化都是化学变化

D．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变

【解析】反应是吸热还是放热取决于反应物、生成物的总能量的相对大小，有些氧化还原反应如C＋CO2

2CO就是吸热反应，A错误；化学反应的本质是反应物原子的重新组合，即反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键的形成，B正确；化学变化中一定伴随能量变化，但伴随能量变化的不一定是化学变化，如物质三态的变化，C错误；化学反应中，原子守恒，但分子数目不一定变化，D错误。

【答案】B

4．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋

3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是（　　）

A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池

B．石墨、铁片、Fe（NO3）3溶液组成的原电池

C．铁片、锌片、Fe2（SO4）3溶液组成的原电池

D．银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池

【解析】根据原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋

3Fe2＋可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3＋的溶液为电解质溶液。

【答案】C

5．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应分别为锌片：

2Zn＋4OH－－4e－

2ZnO＋2H2O

石墨：

2H2O＋O2＋4e－

4OH－

下列说法不正确的是（　　）

A．电子从石墨经外电路流向锌片

B．锌片是负极，石墨是正极

C．电极总反应为2Zn＋O22ZnO

D．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大

【解析】由电极反应可知：

锌片一极发生氧化反应，为负极，石墨一极发生还原反应，为正极，电子在外电路中从负极（Zn片）流向正极（石墨），反应时石墨一极产生OH－，石墨附近溶液c（OH－）增大，pH增大。

【答案】A

6．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。

航标灯的电源必须长效、稳定。

我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金为电极材料的海水电池。

在这种电池中（　　）

①铝合金是阳极　②铝合金是负极　③海水是电解液　④铝合金电极发生还原反应

A．②③B．②④

C．①③D．①④

【解析】电池电极只称为正、负极，故①错；其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对；电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对；铝合金为负极，则发生氧化反应，故④错。

【答案】A

7．（2017·济南高一检测）现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，发生反应4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g），4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（　　）

A．v（N2）＝0.125mol·L－1·min－1

B．v（H2O）＝0.375mol·L－1·min－1

C．v（O2）＝0.225mol·L－1·min－1

D．v（NH3）＝0.250mol·L－1·min－1

【解析】设4min时，生成6xmolH2O（g），

据题意，则有：

＝0.4解得：

x＝0.5

则4min内H2O的变化浓度为

Δc（H2O）＝

＝1.5mol·L－1

v（H2O）＝

＝0.375mol·L－1·min－1，

再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为

v（N2）＝0.125mol·L－1·min－1，

v（NH3）＝0.250mol·L－1·min－1，

v（O2）＝0.1875mol·L－1·min－1。

【答案】C

8．煤气的产生主要是因为煤炉中发生了如下反应：

CO2＋C

2CO，试分析下列有关叙述中不正确的是（　　）

A．C在O2充足时燃烧，发生的反应主要是放热反应

B．煤燃烧时吹入的氧气越多炉火越旺

C．CO2＋C

2CO这一反应属吸热反应

D．煤燃烧时，反应物总能量高于生成物总能量，所以放出热量

【解析】碳充分燃烧时反应为C＋O2

CO2，该反应为放热反应，即反应物总能量大于生成物总能量，但是氧气过多，将带走一部分热量，所以O2要适量过量，而反应CO2＋C

2CO为吸热反应，故选B。

【答案】B

9．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（　　）

【解析】A项没有对比实验，错误；B项中催化剂不同，无法比较，错误；C项前者没有催化剂，后者有催化剂，无法比较，错误；D项中只有温度不同，其他条件都相同，方案可行。

【答案】D

10．下列说法中可以说明密闭容器中的反应：

P（g）＋Q（g）

R（g）＋S（g）在恒温下已达平衡状态的是（　　）

A．反应容器内压强不随时间变化而变化

B．P和S的生成速率相等

C．反应容器内P、Q、R、S四者共存

D．反应容器内总物质的量不随时间变化而变化

【解析】在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化而变化，总物质的量不随时间变化而变化，并且四种物质始终是共存的，正确答案为B。

【答案】B

11．已知反应2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）在反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1。

当反应达到平衡时，可能存在的数据是（　　）

A．SO2为0.4mol·L－1，O2为0.2mol·L－1

B．SO2为0.25mol·L－1

C．SO3为0.4mol·L－1

D．SO2、SO3均为0.15mol·L－1

【解析】若SO2、O2完全反应，c（SO3）最高可达0.4mol·L－1；SO3完全分解，c（SO2）、c（O2）最高可达0.4mol·L－1、0.2mol·L－1。

但反应为可逆反应，不可能进行到底。

所以0.4mol·L－1>c（SO2）>0，0.2mol·L－1>c（O2）>0，0.4mol·L－1>c（SO3）>0。

D项表示平衡时反应物SO2和生成物SO3均减少，这是不可能的，违反了质量守恒定律。

【答案】B

12．用一定体积、一定浓度的盐酸跟过量的锌反应制取一定体积的氢气，为了提高化学反应速率而又不影响生成氢气的体积，下列措施中合理的是（　　）

A．加少量稀硫酸　　　　　　B．加热

C．加蒸馏水D．加少量蓝矾

【解析】在Zn＋2H＋

Zn2＋＋H2↑中HCl的量一定，Zn过量。

题中的规定是既要提高反应速率又不影响生成H2的体积。

A是增加H＋，多生成了H2；B使HCl挥发而导致物质浪费并污染环境；C是降低了H＋的浓度，降低了化学反应速率；D是通过Zn＋Cu2＋

Cu＋Zn2＋生成Cu，ZnCu在稀盐酸中构成以Zn为负极的原电池，加快了生成H2的化学反应速率。

【答案】D

13．燃料电池是目前电池研究的热点之一。

现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。

下列叙述不正确的是（　　）

A．a极是负极，该电池上发生氧化反应

B．b极反应是O2＋4OH－－4e－

2H2O

C．总反应方程式为2H2＋O2

2H2O

D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

【解析】A项，a极通H2为负极，电极反应为2H2＋4OH－－4e－

4H2O，发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－

4OH－，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2

2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量利用率高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。

【答案】B

14．（2016·合肥高一检测）一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），反应过程如图：

下列说法正确的是（　　）

A．t1min时正逆反应速率相等

B．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系

C．0min～8min，H2的平均反应速率v（H2）＝0.75mol·L－1·min－1

D．10min～12min，N2的平均反应速率v（N2）＝0.25mol·L－1·min－1

【解析】t1min时，只是X和Y的物质的量相等，没有达到平衡状态，说明正逆反应速率不相等；根据图像，Y表示H2的物质的量随时间的变化关系，X表示NH3的物质的量随时间的变化关系，0min～8min，H2的平均反应速率v（H2）＝0.01125mol·L－1·min－1，根据H2的变化量可计算出10min～12min时N2的平均反应速率v（N2）＝0.0025mol·L－1·min－1。

【答案】B

15．2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）（正反应为放热反应）是工业上制备硫酸的重要反应。

下列叙述正确的是（　　）

A．2molSO3的总能量比2molSO2和1molO2的总能量要高

B．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率

C．由于该反应是放热反应，所以降低温度会缩短反应达到化学平衡的时间

D．在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率v＝

【解析】一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

如果反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。

2molSO3的总能量比2molSO2和1molO2的总能量要低，选项A是错误的；加入催化剂会同时改变正、逆反应的化学反应速率，选项B是错误的；降低反应温度会使反应速率降低，将延长反应达到平衡的时间，选项C是错误的；根据化学反应速率的表示方法可判断出选项D是正确的。

【答案】D

16．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池（盐桥可以使自由离子通过）。

下列判断不正确的是（　　）

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

【解析】由反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2可知，反应开始时甲中Fe3＋发生还原反应，乙中I－发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3＋的物质的量与消耗Fe3＋的物质的量相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极；故选D。

【答案】D

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

17．（6分）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。

（1）实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是________热反应；（b）中温度降低，由此可以判断（b）中反应是________热反应。

（2）写出铝与盐酸反应的离子方程式_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。

【解析】

（1）反应后（a）中温度升高，（b）中温度降低，说明（a）中反应为放热反应，（b）中反应为吸热反应。

（2）铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋

2Al3＋＋3H2↑。

（3）（b）中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量低于其生成物的总能量。

【答案】

（1）放　吸

（2）2Al＋6H＋

2Al3＋＋3H2↑　（3）低于

18．（10分）

（1）把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片逐渐溶解，并有气体产生，再平行地插入一块铜片（如图甲所示），可观察到铜片上________（填“有”或“没有”）气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来（如图乙所示），可观察到铜片上________（填“有”或“没有”）气泡产生。

（2）用导线连接灵敏电流表的两端后，再与溶液中的锌片和铜片相连（如图丙所示），观察到灵敏电流表的指针发生了偏转，说明导线中有电流通过。

从上述现象中可以归纳出构成原电池的一些条件是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

有关的电极反应式锌片：

_______________________________________________________；

铜片：

________________________________________________________________________。

（3）图乙、图丙是一个将________能转化为________能的装置，人们把它叫做________。

【解析】

（1）铜与稀硫酸不反应，故铜片上没有气泡产生。

而铜片与锌片用导线连接起来伸入到稀H2SO4中，构成原电池，其中铜片作正极，电极反应式：

2H＋＋2e－H2↑，故铜片上有气泡产生。

（2）CuZn稀H2SO4构成的原电池中，Zn作负极：

Zn－2e－

Zn2＋，铜作正极：

2H＋＋2e－

H2↑；

构成原电池的条件是：

①有两个活泼性不同的金属作电极，②两电极插入电解质溶液中，并用导线相连形成回路。

（3）图乙、图丙是将化学能转化成电能的装置，即形成原电池装置。

【答案】

（1）没有　有

（2）两电极要插入电解质溶液，并用导线连接形成回路　Zn－2e－

Zn2＋　2H＋＋2e－

H2↑

（3）化学　电　原电池

19．（10分）某研究性学习小组探究如下实验：

在常温下，取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片，分别加入盛有相同体积、H＋浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。

查阅相关资料后得知：

化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定，其次是外界因素的影响。

（1）写出以上反应的离子方程式_____________________________________________________。

（2）出现上述现象的原因可能：

假设①SO

对铝与H＋的反应有抑制作用；假设②________________________________________________________________________。

（3）请设计实验对上述假设进行验证：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

（4）如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快，可以采取的措施有：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

【解析】

（1）金属与酸反应的实质是金属与溶液中的H＋反应。

（2）本题的难点是如何提出问题。

稀硫酸中含有H＋和SO

，稀盐酸中含有H＋和Cl－。

依题意信息知，外形和组成均相同的铝与等浓度的酸反应，接触面积相同，H＋浓度相同，反应在相同温度下进行，说明二者的温度、浓度、接触面积都相同，不同的是溶液中所含阴离子不同，联想催化剂对化学反应的影响，可能是阴离子对反应的影响不同。

（3）针对提出的猜想，设计实验方案。

设计方案可以从正反两个方面切入。

（4）改变条件加快反应，要从影响化学反应速率的因素切入：

温度、浓度、催化剂和固液反应接触面积。

【答案】

（1）2Al＋6H＋

2Al3＋＋3H2↑　

（2）Cl－对铝与H＋的反应有促进作用　（3）①向上述稀硫酸中加入少量氯化钠、氯化钾等可溶性氯化物，如果能加快反应速率，则假设②成立　②向上述稀盐酸中加入少量硫酸钠、硫酸钾等可溶性硫酸盐，如果反应速率减小，则假设①成立

（4）①加入可溶性氯化物　②增加H＋浓度　③加热　④将铝片换成铝丝

20．（6分）在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O（g），在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g），反应放出热量。

反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示：

（1）根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c（H2）＝________。

（2）判断该反应达到平衡的依据是________（填序号）。

①CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等

②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等

③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

④正、逆反应速率都为零

【解析】

（1）由图可知10min时反应达到平衡，所以v（CO）＝

＝

＝0.003mol·L－1·min－1，反应时转化的浓度之比＝化学方程式中化学计量数之比，所以Δc（H2）＝Δc（CO2）＝0.03mol·L－1。

（2）达到平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。

CO减小的化学反应速率是正反应速率，CO2减小的化学反应速率是逆反应速率，所以选①③。

【答案】

（1）0.003mol·L－1·min－1　0.03mol·L－1

（2）①③

21．（10分）某可逆反应在0～2分钟进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。

则该反应的反应物是________，生成物是________，化学方程式为______________________；反应开始至2分钟时，能否用C表示反应速率？

若能，其反应速率为________，若不能，则其原因为______________________；2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了________状态。

【解析】据图，A、B的量在减小，C的量在增加，所以A、B是反应物，C是生成物；A、B减少的物质的量与C生成的物质的量之比为2∶1∶2，所以化学方程式为：

2A＋B

2C。

【答案】A、B　C　2A＋B

2C　不能　无体积，无法求出浓度变化值　平衡

22．（10分）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：

2H2O

2H2↑＋O2↑。

制得的氢气可用于燃料电池。

试回答下列问题：

（1）分解海水时，二氧化钛作________。

生成的氢气用于燃料电池时，实现________能转变为________能。

水分解时，断裂的化学键为________键。

分解海水的反应属于________反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：

A极：

2H2＋2O2－－4e－

2H2O；B极：

O2＋4e－

2O2－，则A极是电池的________极；电子从该极________（填“流入”或“流出”）。

【解析】

（1）海水分解时TiO2作催化剂，加快水的分解，在氢氧燃料电池中，化学能转变为电能。

水分解时断裂O—H键，该反应为吸热反应。

（2）据电极反应可知A极失去（或流出）电子，作原电池的负极。

【答案】

（1）催化剂　化学　电　氢氧　吸热

（2）负　流出