2020学年人教版化学必修二抢分教程能力提升：第二章化学反应与能量章末达标测试

第二章章末达标测试
(本试卷满分100分，考试用时90分钟)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．对于反应Zn(s)＋H
2SO
4
(aq)===ZnSO
4
(aq)＋H
2
(g)，下列叙述不正确的是
A．其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B．反应过程中能量关系可用上图表示
C．若将该反应设计成原电池，锌为负极
D．若设计为原电池，当有32.5 g锌溶解，正极放出标准状况下11.2 L气体
解+析锌是固体，一般不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。

答案 A
2．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，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O
2＋4OH－－4e－===2H
2
O
C ．总反应方程式为2H 2＋O 2===2H 2O
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H 2为负极，电极反应为2H 2＋4OH －－4e －===4H 2O ，发生氧化反应；B 项，b 极通O 2为正极，电极反应为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，B 项不正确；C 项，正负极电极反应式相加得总反应为2H 2＋O 2===2H 2O ；D 项，氢氧燃料电池的能量高，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
3．在CO 2中，Mg 燃烧生成MgO 和C 。

下列说法正确的是 A ．元素C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B ．Mg 、MgO 中镁元素微粒的半径：r (Mg 2＋)>r (Mg) C ．在该反应条件下，Mg 的还原性强于C 的还原性 D ．该反应中化学能全部转化为热能
解+析 元素C 的单质还存在C 60等同素异形体，A 项错误；Mg 的电子层数比Mg 2＋多，所以半径r (Mg)>r (Mg 2＋)，B 项错误；反应方程式为2Mg ＋CO 2=====点燃
2MgO ＋C ，还原剂为Mg ，还原产物为C ，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，Mg 的还原性强于C 的，C 项正确；燃烧过程中除了热能还有光能等其他形式的能量放出，D 项错误。

答案 C
4．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。

一种以液态肼(N 2H 4)为燃料的电池装置如下图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH 溶液作为电解质溶液。

下列关于该电池的叙述正确的是
A ．b 极发生氧化反应
B ．a 极的反应式为
N 2H 4＋4OH －－4e －===N 2↑＋4H 2O
C．放电时，电流从a极经过负载流向b极
D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
解+析该燃料电池中，通入空气的电极b为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，A项错误；通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，
电极反应式为N
2H
4
＋4OH－－4e－===N
2
↑＋4H
2
O，B项正确；电流从正极b经过负载
流向a极，C项错误；该原电池中，正极上生成的OH－移动到负极参与反应，所以离子交换膜要选取阴离子交换膜，D项错误。

答案 B
5．对可逆反应4NH
3(g)＋5O
2
(g) 4NO(g)＋6H
2
O(g)，下列叙述正确
的是
A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
答案 A
6.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如下图所示，下列对该反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
解+析Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4) mol∶(1.0－0.2) mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B、D错误。

答案 C
7．在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。

下列判断不正确的是
c/(mol·L－1)
v/(mol·L－1·min－1)
T/K
0.600 0.500 0.400 0.300
318.2 3.60 3.00 2.40 1.80
328.2 9.00 7.50 a 4.50
b 2.16 1.80 1.44 1.08
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b<318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
解+析分析328.2 K的瞬时速率与浓度的关系知其成正比，则0.600 0.400
＝
9.00
a
，a＝6.00，A选项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越大，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B选项正确；浓度不变时，b K下反应速率低于318.2 K下反应速率，故b<318.2 K，C选项正确；题给数据是瞬时速率，而不是平均速率，故不能作为判断反应所用时间的依据，D选项错误。

答案 D
8．已知2H―→H
2
并放出437.6 kJ的热量，下列说法正确的是A．氢气分子内每个氢原子都达到8电子稳定结构
B．氢气分子的能量比氢原子的能量低
C．1 mol H
2
离解成2 mol H要放出437.6 kJ热量
D．氢原子比氢气分子稳定
解+析H
2
内的H原子达到2电子稳定结构，A项错误；2个氢原子结合成氢分子放出能量，可知氢分子的能量低，能量越低越稳定，B项正确，D项错误；断开化学键吸收能量，C项错误。

答案 B
9．下列说法中正确的组合是
①氢元素有三种核素H、D、T，它们互称为同位素，HD属于化合物②吸热反应必须加热才能完成③化学反应过程包括旧化学键断裂和新化学键形成的过程④石墨变金刚石要吸热，故金刚石比石墨稳定⑤铅蓄电池工作时两极的质量均增加⑥燃煤发电的能量转化关系为：化学能→热能→机械能→电能⑦可在周期表金属和非金属的分界处寻找半导体材料，如硅、锗等⑧1 mol 酸和1 mol 碱发生中和反应生成水所释放的热量叫中和热⑨碱性锌锰电池属
于二次电池⑩NH
3和HCl的化合反应与NH
4
Cl的分解反应称为可逆反应
A．①③⑥⑨B．③⑤⑥⑦
C．②③⑧⑨ D．①③④⑦⑩
答案 B
10．如下图所示，X为单质硅，Y为金属铁，a为NaOH溶液，组装成一个原电池。

下列说法正确的是
A．X为负极，电极反应为Si－4e－===Si4＋
B．X为正极，电极反应为
4H
2O＋4e－===4OH－＋2H
2
↑
C．X为负极，电极反应为
Si＋6OH－－4e－===SiO2－
3＋3H
2
O
D ．Y 为负极，电极反应为Fe －2e －===Fe 2＋
解+析 硅、铁、NaOH 溶液组成原电池时，硅作负极，与NaOH 发生反应，由于Si 4＋不能单独存在，因此其负极反应式应有OH －参与反应，即Si ＋6OH －－
4e －===SiO 2－
3＋3H 2O 。

铁作正极，但铁并不参与反应，只是起到传导电子的作用，
真正参与反应的是溶液中的水，其电极反应式为4H 2O ＋4e －===4OH －＋2H 2↑。

答案 C
11．一定温度下，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：
下列描述正确的是
A ．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)
Z(g)
B ．反应开始到10 s ，用Z 表示的反应速率为0.158 mol·L －1·s －1
C ．反应开始到10 s ，X 的物质的量浓度减少了0.79 mol·L －1
D ．反应开始到10 s ，Y 的转化率为79.0%
解+析 由题给图像知X 和Y 为反应物，Z 为生成物。

X 、Y 、Z 的化学计量数之比＝v (X)∶v (Y)∶v (Z)＝Δn (X)∶Δn (Y)∶Δn (Z)＝(1.20－0.41)mol∶(1.00－0.21)mol∶(1.58－0)mol ＝1∶1∶2，所以该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)，A 项错误。

反应开始到10 s ，v (Z)＝
Δc (Z)
Δt
＝Δn (Z)
V Δt ＝(1.58－0)mol 2 L 10 s ＝0.079 mol·L －1·s －1，B 项错误，错因主要是忽略了
容器的体积。

反应开始到10 s ，Δc (X)＝
1.20 mol －0.41 mol
2 L
＝0.395 mol·L
－1
，C 项错误。

反应物Y 的转化率应为Y 的转化量与Y 起始量的比值，故有
1.00 mol －0.21 mol
1.00 mol
×100%＝79.0%，D项正确。

答案 D
12．为了说明影响化学反应快慢的因素，某同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是
A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
解+析A项中Mg、Al金属活泼性不同，故化学反应速率不同。

答案 A
13．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

锌－
锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO
2
(s)＋
H
2O(l)===Zn(OH)
2
(s)＋Mn
2
O
3
(s)，下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极上发生还原反应
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
解+析由电池总反应可知，Zn失去电子成为Zn2＋，消耗1 mol Zn转移2 mol
电子，若转移0.2 mol电子，消耗0.1 mol Zn(6.5 g)；电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极。

答案 C
14．大气中CO
2含量的增加会加剧“温室效应”。

下列活动会导致大气中CO
2
含量增加的是
A．燃烧煤炭供热 B．利用风力发电C．增加值被面积 D．节约用水用电
解+析燃烧煤炭供热会产生CO
2，A正确；利用风力发电不会产生CO
2
，B
错误；增加植被面积，会增加植物的光合作用，减少大气中CO
2
的含量，C错误；
节水节电不会增加CO
2
的排放，D错误。

答案 A
15．科学家们在研制一种吸气式的锂—空气电池，工作时吸收空气中的氧
气在多孔金制成的正极表面发生反应。

总反应可表示为2Li＋O
2 Li
2
O
2
，
下列有关说法正确的是
A．该电池可进行无限次充放电
B．放电时，吸收空气中22.4 L O
2
，就有2 mol e－从电池负极流出C．放电时，Li＋从负极向正极移动
D．该电池可使用含Li＋的水溶液作电解质溶液
解+析充电电池的充放电次数是有限的，即充电电池使用寿命是有限的，
A项错误；B项没有指出22.4 L O
2
所处的外界条件，错误；放电时阳离子由负极移向正极，C项正确；Li能与水反应，故不能用水溶液作电池的电解质溶液，D项错误。

答案 C
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(6分)某同学在超市看到一种电池外壳的纸层包装印有下图的文字，请根据要求回答问题：
(1)该电池的种类是________(填序号)。

①干电池②蓄电池③燃料电池
(2)该电池含有的金属元素中毒性最大的是________(写元素符号)。

(3)关于该电池的使用和性能，下列说法中正确的是________。

A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等
B．该电池可充电后反复使用
C．该电池使用后不能投入火中，应埋入地下以防止污染环境
解+析(1)因为该电池是锌、锰干电池，属于一次性电池(干电池)。

(2)电池中含有Zn、Mn、Hg等，金属汞属于重金属，对人体和环境危害最大。

(3)干电池使用寿命短，常用于收音机、闹钟、相机中；是一次性电池，不可反复使用；用完后应该分类回收，防止污染土壤和水体。

答案(1)①(2)Hg (3)A
17．(13分)理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。

现使用锌电极、铜电极、橙子(酸性介质)设计如图所示的水果电池。

(1)该电池的负极材料是________________，负极反应式：______________。

(2)现有如下材料设计类似的水果电池，并使电流计发生明显偏转。

酸性水果：柠檬、柑橘、橙子等
碱性水果：柿子、葡萄等
电极：A.镁条、B.铝片、C.铜片、D.碳棒。

①若选择酸性水果组装水果电池，负极材料可以是____________(填所有可能的电极选项)，正极反应式为_________________________________________。

②若选择碱性水果组装水果电池，正极材料可以是________(填所有可能的电极选项)，假设水果的碱性较强，电池的负极反应式为____________________。

(3)原电池的电解质溶液也可以呈中性，例如为海洋中的航行灯提供电能的就是由铝、空气、海水构成的原电池，该电池总反应为4Al＋3O
2
＋
6H
2O===4Al(OH)
3
，写出该电池的正极反应式_______________________________。

答案(1)锌(或Zn) Zn－2e－===Zn2＋(2)①AB2H＋＋2e－===H
2
↑②ACD
Al＋4OH－－3e－===AlO－
2＋2H
2
O (3)O
2
＋2H
2
O＋4e－===4OH－
18．(12分)某温度时，在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。

(1)根据下表中数据，在该题坐标图上画出X、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：(图中已画出Y，在你画出的曲线末端明确标出“X”或“Z”)
t/min n(X)/mol n(Y)/mol n(Z)/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
(2)体系中发生反应的化学方程式为________________________________；
(3)列式并计算该反应在0～5 min时间内产物Z的平均反应速率：________；
(4)该反应在第________分钟(min)时达到平衡状态；
(5)若使该反应的速率增加，下列措施一定不能达到目的的是________。

A．升高温度
B．降低温度
C．使用催化剂
D．保持容器体积不变加入1 mol X和2 mol Y
答案(1)见下图
(2)X＋2Y2Z (3)
0.70 mol
2 L×5 min
＝0.07 mol·L－1·min－1(4)9 (5)B
19．(10分)我校化学兴趣小组的小王同学用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示：
实验编号锌的状态反应温度/℃收集100 mL氢气所需时间/s
①薄片15 180
②薄片25 70
③粉末25 15
(2)实验①和②表明________，化学反应速率越大；
(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是________和________；
(4)请你设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响：___________________________________________________________________。

解+析从表中内容看出是探究温度与固体表面积对反应速率的影响，由①、②两组数据看出，温度高时，反应速率快，由②、③两组数据看出，固体表面积越大，反应速率越快。

要设计实验探究盐酸浓度对该反应速率的影响应在相同条件下测定不同浓度的盐酸与Zn片反应的速率，合理即可。

答案(1)固体表面积、温度
(2)反应温度越高
(3)②③
(4)相同条件下，取相同质量的薄锌片与不同浓度的盐酸反应，测量收集100 mL气体所需的时间(其他合理答案均可)
20．(14分)现有如下两个反应：
(A)KOH＋HNO
3===KNO
3
＋H
2
O
(B)2FeCl
3＋Fe===3FeCl
2
(1)根据两反应本质判断能否设计成原电池：
(A)____________；(B)____________。

(2)如果不能，说明其原因_________________________________________。

(3)如果可以，则写出作原电池的正极材料名称：______________________；
电极反应式：负极________________________________________________；
正极___________________________________________________________。

(4)在铜锌原电池中，以稀硫酸为电解质溶液，若工作一段时间后，锌片的质量减少了3.25 g，则铜片表面析出了氢气__________L(标准状况下)，导线中通过______________________ mol电子。

答案(1)不能可以(2)(A)的反应是非氧化还原反应，没有电子转移(3)碳棒负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(4)1.12 0.1。