高一化学苏教版必修2专题检测：专题2化学反应与能量转化汇总

专题2化学反应与能量转化专题检测
(时间：90分钟满分：100分),
、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意 )
1 .下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 ( )
-1
A(g) + 2B(g) C(g) + D(g) A H = a kJ mol (a<0)，下列说法正确的是 (
A. A(g)的能量一定咼于 B .该反应不需要加热
C . 1 mol A(g)和2 mol B(g)的总能量高于 1 mol C(g)的能量
D .该反应表示：1 mol A(g)和2 mol B(g)在一定条件下反应放出的热量为 a kJ
3 .反应2SO 2 +。

2 2SO 3是一放热反应。

如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法中正
确的是(
)
A .因为反应放热，所以升高温度会使反应速率减慢
B .通过调控反应条件，SO 2可以100%地转化为SO 3
C .当SO 2和SO 3的浓度相等时，反应达到平衡状态
D .使用催化剂的目的是加快反应速率，提高生产效率
4. 已知放热反应：Zn + H 2SO 4===ZnSO 4+出匸，则下列叙述不正确的是 ( )
A .该反应中旧键断裂所吸收的能量大于新键形成所放出的能量
B .该反应放出热量的多少与反应物的用量有关
C .该反应的化学能可以转化为电能
D .反应物的总能量高于生成物的总能量 5. 下列叙述正确的是(
)
A .用粗铜作电解池的阴极电解精炼铜
硅太阳能电池
锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶
2.已知: C(g)的能量
♦ft* raa I wa VH
B .铅蓄电池是一种新型环保电池
C •氢氧燃料电池中氢气在正极上失去电子
D •锌锰干电池中锌发生氧化反应
6 •研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。

下列有关说法错误的是
（ ）
A • d 为石墨，铁片腐蚀加快
C • d 为锌块，铁片不易被腐蚀
7 •某化学兴趣小组将锌片和铜片放入番茄中制成水果电池 （如图所示），下列说法正确的是
（ ）
A .一段时间后，锌片质量会变小
B .铜片上发生氧化反应
C •电子由铜片通过导线流向锌片
D .锌电极是该电池的正极 8 .已知：N02（g ） + S02（g ） S03（g ） + N0（g ），—定条件下，将 N02 与 SO 2 以体积比 1 :
2 置
于密闭容器中发生可逆反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 （ ）
A •体系压强保持不变
B .混合气体颜色保持不变
C • S03和N0的体积比保持不变
D .每消耗1 mol S03的同时生成1 mol N0? 9.
N 2H 4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25 mol N 2H 4（g ）完全燃烧生成N 2和气态水时放出133.5
kJ 热量。

则下列热化学方程式中正确的是
（ ）
B • d 为石墨，石墨上电极反应为
02 + 2出0 + 4e ===40H
D • d 为锌块，铁片上电极反应为 2H* + 2e ===出匸
电
电流计
1 1 1
A・2N2H4（g）+ 尹2©===尹2© + H20（g）△H = 267 kJ mol 1
B . N2H4（g）+ O2（g）===N2（g）+ 2H2O（g）
△H = —133.5 kJ mol
C. N2H4（g）+ O2（g）===N2（g）+ 2出0（1）
△H = —534 kJ mol—1
D. N2H4（g）+ O2（g）===N2（g）+ 2H2O（g）
—1
△H = —534 kJ mol 1
10. 据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大等优
点，其电池反应为2Zn + O2===2Z nO;其原料为锌、电解液和空气，则下列叙述不正确的是
( )
A •锌为正极
B •电子从锌极流出
C •锌极发生氧化反应
D •电解液肯定不是强酸
11. 已知化学反应A2(g) + B2(g)
2AB(g)的能量变化如下图所示，判断
下列叙述中正确的是()
A .该反应热△H = (a —b) kJ m o l
B .每生成2 mol AB(g)吸收b kJ能量
C .该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D .断裂1 mol A—A和1 mol B —B键，放出a kJ能量
12. 一定温度下，在2 L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下图所示：
F列描述正确的是()
-1 -1
A .反应开始到10 s ,用Z 表示的反应速率为
0.158 mol L • s -1
B .反应开始到10 s , X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol L ・
C .反应开始到10 s 时，Y 转化了 79.0%
D .反应的化学方程式为 X(g) + Y(g) Z(g)
13. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是 ① 加热②不用稀硫酸，改用 98%的浓硫酸③增加同浓度稀硫酸的用量 用铁粉⑤滴加几滴CUSO 4溶液 A .①②③④⑤ B .①③⑤ C .②③ D .③④
14. 关于如图所示装置的下列说法正确的是
(
)
A .外电路的电流方向 X T Y
B .若两电极分别为铁棒和碳棒，则
X 为碳棒，Y 为铁棒
C . X 极上发生的是还原反应， Y 极上发生的是氧化反应
D .若两电极都是金属，则它们的活动性
X 强于Y
-
1
15 .已知H — H 、H — O 和O===O 键的键能 A H 分别为436 kJ mol 463 kJ
-
二下列热化学方程式正确的是
( )
1
A . H 2O(g)===H 2(g) + 2O 2(g)
A H =- 485 kJ mol -1
1
B . H 2O(g)===H 2(g) + ?O 2(g)
A H = 485 kJ mol 1
C. 2H 2(g) + O 2(g)===2H 2O(g)
-1
A H = 485 kJ mol
( )
④不用铁片，改
mol 495 kJ mol
稀H 佔O,
D. 2H2(g) + O2(g)===2H2O(g)
A H =- 485 kJ mol-1
16. 在通风橱中进行下列实验:
F 列说法中不正确的是 （ ）
A .1中气体有无色变红棕色的化学方程式为
2N0 + O 2===2NO 2
B .n 中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止
Fe 进一步反应
C •对比I 、n 中现象，说明稀 HN03的氧化性强于浓 HNO 3
D •针对川中现象，在 Fe 、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化 二、非选择题（本题包括5小题，共52分）
17. （8分）（1）下列变化属于吸热反应的是 ______ （填序号）。

①
葡萄糖在人体内被氧化成
CO ?；②天然气的燃烧；③煅烧大理石；④
稀盐酸与稀氨水混合；
⑤生石灰与水反应生成熟石灰；⑥干冰的升华；⑦钠与水反应；⑧消石灰与氯化铵晶体的反 应 （2）氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为 2H 2（g ） + O 2（g ）===2H 2O （l ） A H = - 572 kJ mol ", 请回答下列问题：
① 生成物能量总和____（填“大于”、“小于”或“等于”
）反应物能量总和。

② 若2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气， 则放出的热量 ___________ （填“大于”、“小于”或“等 于” ）572 kJ 。

③ 反应2H 2 + O 2===2H 2O 的能量变化如图所示。

已知拆开
1 mol H 2、1 mol O 2和1 mol H — O
中的化学键分别需要消耗 436 kJ 、496 kJ 和463 kJ 能量，则反应过程（n ） ______ （填“吸收” 或“放出” ） ______ kJ 能量。

4H+2O
金【）
2H 2+O 3
加
2H 2O
反应过程
—1
⑶已知反应 2HI （g ）===H 2（g ） + 12（g ） A H = 11 kJ mol ,1 mol H 2（g ）＞ 1 mol 12（g ）分子
中化学键断
步骤
现象
Fe 表面产生大量无色气 泡，液面上方变为红棕色
Fe 表面产生少量红棕色 气泡后，迅速停止
Fe 、Cu 接触后，Cu 表面产生红棕色气泡
裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，贝U 1 mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量
为 _____ kJ 。

18. （8分）由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置进行实验。

根据实验现象回答下列问题:
（1） _______________________________________________________________ 装置甲中负极的电极反应式是 _____________________________________________________________ 。

2
（2） _______________________________________________________________ 装置乙中正极的电极反应式是 _____________________________________________________________ ，溶液中Cu
+
向 _______ 极移动（填“ B ”或“ C ”）。

（3）装置丙中溶液的c （H +
）变化是 _______ （填“变大”、“变小”或“不变” ）。

⑷四种金属活动性由强到弱的顺序是 ______________ 。

19. （8分）（1）以CuS0 4溶液为电解质溶液进行粗铜 （含 Al 、Zn 、Ag 、Pt 、Au 等杂质）的电解 精炼，下列说法正确的是 _____________ （填字母）。

a.
电能全部转化为化学能
b •粗铜接电源正极，发生还原反应
c .溶液中Cu 2+
向阳极移动
d .利用阳极泥可回收 Ag 、Pt 、Au 等金属
（2）下列装置可实现电解 CuCl 2溶液，c 、d 均为石墨。

据图回答下列问题:
① ［是 _______ 池，n 是 _________ 池。

② 写出下列电极反应式
装置
(rn
现象
二价金属A
不断溶解
C 的质
量增加
A 上有气 体产生
F e
:
£
Cud
：
Fe ： ________________ ; c ： _________________ 。

③ ________________________________________________________ 当
Cu 增重3.2 g 时，n 中收集到标准状况下气体体积为 _________________ L （CuCl 2足量）。

20. （15分）（1）在一定条件下，恒温恒容密闭容器中进行可逆反应:
催化剂 N 2+ 3H 2 鬪、高压 2NH
①试判断下列情况能说明该反应已经达到化学平衡状态的是_________________ （填字母序号）。

a. 单位时间内生成n mol N2同时生成3n mol H 2
b. H2的生成速率等于NH 3的生成速率
c. 一个N三N键断裂的同时，有三个H —H键形成
d .容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1 : 3 : 2
e. 反应物浓度等于生成物浓度
f. 混合气体的总物质的量不变
②298 K时，若已知生成标准状况下 2.24 L NH 3时放出热量为4.62 kJ。

写出合成氨反应的热
化学方程式
在该温度下，取1 mol N 2和3 mol H 2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。

测得反
应放出的热量总小于92.4 kJ,其原因是_____________________________________________________ ⑵某课外活动小组用下图装置进行实验，试回答:
①若开始时K接M,则铁极上的电极反应式为____________________________________ ,石墨极上
的电极反应式为________________________________ 。

②若开始时K接N,则铁极上的电极反应式为_________________________________ ，石墨极上的电极反应式为_____________________________________________________________________ 。

⑶常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的
电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程
中有红棕色气体产生。

Gi片
0〜t i时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是 __________________________________ 溶液中的H +向__________ 极移动。

时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是
21. (13分)为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题，某研究小组进行了以下实验：
I •以H2O2的分解反应为研究对象，实验方案与数据记录如下表，t表示收集a mL O2所需的时间。

序号
反应
温度/C C(H2O2)/
_ 1
mol L
V(H 2O2)
/mL
m(Mn O2)
/g
t/min
1202100t1
2202100.1t2
3204100.1t3
440
2100.1
t4
(1) 反应容器中最后剩余的物质有________________ ，其中N2O4的物质的量为 _________ mol。

(2) c(NO2)随时间变化的曲线表明，实验测得的化学反应速率在逐渐减小，最后变为_________
答案精析
1．D [ 硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，A 不符合；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，B 不符合；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C 不符合；燃气灶是将化学能转化为热能的装置，D符合。

]
2．C 3.D
4．A [ 由于反应为放热反应，故旧键断裂所吸收的能量小于新键形成所放出的能量， A 项
错误。

]
5．D [A 项，电解精炼铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，错误；B 项，铅蓄电池不是环保电池，错误；
C 项，氢氧燃料电池中氢气在负极反应，错误。

]
6．D
7．A [ 在水果电池中，铜作正极，锌作负极，根据原电池工作原理，锌被氧化失去电子，电子由负极(Zn) 流向正极(Cu) 。

]
8．B [本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故 A 不能说明
反应已达到平衡状态；随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，故B可以说明反应已
达平衡；SQ和NO都是生成物，比例保持 1 : 1，故C不能作为平衡状态的判断依据；D中
所述的两个速率都是逆反应速率，不能作为平衡状态的判断依据。

]
9．D [0.25 mol N 2H4(g) 完全燃烧放出133.5 kJ 热量，则1 mol N 2H4(g) 完全燃烧
放出的热量为4X 133.5 kJ = 534 kJ。

选项A, A H为正值，不正确；选项B,少数值不正确；选项C,生成物水的状态不正确。

]
10．A [ 该电池中，锌为负极，失电子发生氧化反应，正极发生还原反应，因产物为
ZnO
，
故电解液不是强酸。

]
11. A [反应热少=反应物能量总和一生成物能量总和，所以反应热A H = (a —b) kJ mo| —1, 故A项正确；依据图像分析判断 1 mol A 2和1 mol B 2反应生成2 mol AB，每生成2 mol AB
吸收(a—b)kJ能量，故B项不正确；由图可知反应物能量低于生成物能量，故C不正确；断
裂1 mol A —A和1 mol B —B键，吸收a kJ能量，故D项不正确。

］
1 1 12. C ［反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为1.58 mol 2^_ T O s = 0.079 mol L；s—; 反应开始到10 s, X的物质的量浓度减少了(1.20 —0.41)mol舍L = 0.395 mol L — \设反应为aX(g) + bY(g) cZ(g),贝U a : b : c(化学计量数之比)=A n(X) ：A n(Y) : A n(Z)(物质的量的变化量之比)=0.79 mol : 0.79 mol : 1.58 mol = 1 ：1 ：2，所以反应的化学方程式为X(g) +
1.00 mol —0.21 mol
Y(g) 2Z(g) ; Y 的转化率为而而X1°°%= 79.0%。

］
13. C ［铁在浓硫酸中发生钝化，铁与浓硫酸反应不能生成出；增大硫酸的用量，而不增
大硫酸的浓度，不能增大反应速率。

］
14. D ［电流方向和电子流向相反，应为Y说,A不正确；由电流方向知，X极是负极，Y
极是正极；若两电极分别为Fe棒和碳棒，则X为Fe棒，Y为碳棒，B不正确；X极是负极，失电子，发生氧化反应，Y极是正极，得电子，发生还原反应，C不正确。

］
15. D ［A项，水分解是吸热反应，应该A H> 0,故A不正确；B项，A H = 2X 463 kJ mol
—1—436 kJ mol —1—2* 495 kJ mol—1= 242.5 kJ m o l—1,故B 项不正确；C 项，氢气燃烧放热，应该
A H V 0，故C 项不正确； D 项，A H = 2 X 436 kJ mol —1+ 495 kJ mol—1—4X 463 kJ mol
—1= —485 kJ mol— j 故 D 项正确。

］
16. C ［I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO, NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NQ 气体，故A正确；n的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；实验n停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸氧化性的
强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；川中Fe、Cu
都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应,
可以连接电流计，故D正确。

］
17. (1)③⑧⑵①小于②小于③放出1 852
(3) 299
解析(3)键能一般取正值来运算，A H = E(反应物键能总和)—E(生成物键能总和)；设1 mol Hl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ,代入计算：2x—(436 + 151)= 11, x= 299。

18. (1)A —2e ===A (2)Cu + 2e ===Cu C (3)变小(4)D>A>B>C
解析据图(I )知活动性：A>B , A作负极，电极反应式为A —2e—===A2+ ;据图(H )知活动性：B>C，正极反应式为Cu2+ + 2e—===Cu，由阳离子向正极移动知，Cu2+向C极移动；据
图(川)知活动性：D>A ,正极反应式为2H + + 2e—===出匸,故c(H +)减小。

据(I卜(n卜⑴) 知活动性：D>A>B>C。

一 2 + 一一
19. (1)d (2)①原电电解②Fe—2e ===Fe 2Cl —2e ===Cl2? ③ 1.12
解析(1)粗铜的电解精炼，粗铜接电源正极，发生氧化反应，b项不正确；溶液中Cu 2+向阴极移动，发生还原反应，c项不正确；电解精炼的过程中电能不能全部转化为化学能，小
部分转化为热能，a项不正确。

(2)①I中有两个活泼性不同的电极，应为原电池，n为电解池；Fe比Cu活泼作负极，所以c为阳极，d为阴极；Cu增重3.2 g即析出3.2 g Cu，转移电子物质的量0.1 mol，由电子守恒知n中生成Cl2为0.05 mol。

一1
20. (1)①cf ②N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A H = —92.4 kJ mol 合成氨是一个可逆反应，1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，氮气和氢气不能全部转化
为NH3
一Q I 一一+ 一一一
(2) ① Fe—2e ===Fe O2 + 2H2O+ 4e ===4OH ②2H + 2e ===H2 T 2Cl —2e ===Cl2 T
(3) 2H + + NO3 + e—===N02T +出0 正随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应
进行，铜作负极发生氧化反应，电流方向与原来相反
解析(1)判断化学平衡状态的标志有：v正=V逆，a叙述的都是逆反应，b根据计量数之比，
转换为同一物质时v正工v逆，c叙述的是一正一逆两个反应，转化为同一物质时v正=v逆，a、
而不是反应物浓度等于生
b不能说明，c可以。

各组分浓度保持不变，强调各自的浓度不变, 成物浓
度，d、e都不能说明。

该反应的反应前后气体物质的量不同，气体总物质
的量不变能说明反应达到平衡，f可以。

②标准状况下2.24 L NH 3的物质的量为0.1 mol，所以合成氨反
应在题给条件下生成 2 mol NH 3时放出的热量为92.4 kJ，所以合成氨反应的热化学方程式：
1
N2(g) + 3H2(g) 2NH 3(g) A H = - 92.4 kJ mol -。

2
⑵①K接M时，形成原电池，铁为负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe—2e-===Fe + , 石墨为正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+ 2H2O+ 4e—===4OH —。

②K接
N时，形成电解池，Fe作阴极，发生还原反应，电极反应式为2H + + 2e—===出匸，石墨电
极失电子，发生氧化反应，电极反应式为2CI —- 2e- ===Cb f。

(3) 反应过程中有红棕色气体产生，说明硝酸反应生成二氧化氮，则此时正极的电极反应式是
2H + + NO-+ e—===NO2^ + 出0;溶液中的H +向正极即铜极移动；浓硝酸具有强氧化性，
随着反应进行铝表面被氧化生成了氧化膜，阻碍其与浓硝酸反应，故铜参与反应变为负极，
电流方向改变。

21.1 .(1)H2O2 的浓度(2)2 4 (3) >
n •⑤溶液显血红色
川.(1)N2O4和NO2 0.004 (2)定值
解析I .(1)对于实验2和实验3可知其他变量相同，不同的是H2O2的浓度，故研究的是浓
度对化学反应速率的影响。

(2)研究温度对速率的影响，需要控制除温度外的其他因素相同，对比实验1、2、3、4可知是实验2和实验4。

⑶对比实验1和2,实验2使用了MnO2作催化剂，反应速率加快，到达平衡的时间短。

n •探究化学反应存在限度，即反应不能进行到底，由步骤(1)可知KI过量，FeCb不足，若
Fe3+有剩余说明反应有限度，步骤(4)是检验Fe3+的存在。

川•发生反应N2O4 2NO2，起始C(N2O4)= 0.1 mol L —1,若完全分解则生成c(NO2)= 0.2
1 1 _ 一一—
mol L —，而C(NO2)= 0.12 mol L —后不再变化，说明反应有限度，此时N2O4、NO2均存在。

0。

(2)最终达到反应限度(平衡)，此时v正=v逆工0,最后变为定值。

一定要注意不是
(1) 设计实验2和实验3的目的是研究_______________ 对化学反应速率的影响。

(2) 为研究温度对化学反应速率的影响，可以将实验_________ 和实验 _________ 作对比(填序号)。

(3) 将实验1和实验2作对比，t i _______________ t2(填或“=”)。

n •以KI和FeCb反应为例(2Fe3++ 2「2Fe^+ I2)设计实验，探究此反应存在一定的限度。

可选试剂：
1 ______________________________ 1 _________________________________ 1 _________________________________ 1
①0.1 mol L KI 溶液②0.1 mol L- FeCl3溶液③0.1 mol • FeCl2 溶液④0.1 mol •
盐酸⑤0.1 mol L KSCN溶液⑥CCI4
实验步骤：(1)取5 mL 0.1 mol L _1 2 3 4 KI溶液，再滴加几滴0.1 mol L _1 FeCh溶液
(2) 充分反应后，将溶液分成三份
(3) 取其中一份，加试剂⑥，振荡，CCl4层显紫色，说明反应生成碘
(4) 另取一份，加试剂_________ (填序号)，现象___________________________ ，说明此反应存在
一定的限度。

m .N2O4可分解为NO2。

在100 mL密闭容器中投入0.01 mol N2O4,利用现代化学实验技术跟
踪测量C(NO2)。

c(NO2)随时间变化的数据记录如下图所示。