高中化学第二章化学反应与能量单元评估A卷新人教版必修2

2014-2015学年高中化学第二章化学反应与能量单元评估A卷新人教版必修2
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
选择题(共48分，每小题3分)
1．对于反应中的能量变化，下列表述中正确的是()
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化还原反应均为吸热反应
2．下列关于原电池的叙述，正确的是()
A．任何化学反应，均可以设计成原电池
B．原电池是把化学能直接转化成电能的装置
C．原电池的两极必须都是金属
D．原电池可以提供持续稳定的电流，应用十分广泛
3．某温度下按右图所示安装实验装置，在锥形瓶内放入6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，10 s时收集到H2的体积为50 mL(标准状况下为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是()
A．用锌粒表示10 s内的反应速率为0.013 g·s－1
B．忽略锥形瓶中溶液体积的变化，用H＋表示10 s内的反应速率为0.01 mol/(L·s)
C．忽略锥形瓶中溶液体积的变化，用Zn2＋表示10 s内的反应速率为0.005 mol/(L·s)
D．用H2表示10 s内的反应速率为0.004 mol/(L·s)
学生用书第109页 4.为了说明影响化学反应进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位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．大小相同、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时，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，向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
高温、高压
2NH3，下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中表5．合成氨反应为N2＋3H 2
催化剂
示同一反应速率的是()
①v(N2)＝0.03 mol·L－1·min－1②v(NH3)＝0.09 mol·L－1·min－1
③v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1④v(H2)＝0.135 mol·L－1·min－1
A．①②③B．①③C．①②④D．②④
6．下列关于化学反应速率的说法错误的是()
A．化学反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率都为0
C．决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质
D．增大反应物浓度，提高反应体系的温度都能增大化学反应速率
答案
1．A断开化学键需要吸收能量，B错误；有些放热反应也需要加热才能进行，C错误；大多数自发进行的氧化还原反应都是放热反应，D错误。

2．B 原电池中的氧化还原反应均是自发进行的，故非自发的氧化还原反应不能设计成原电池，如2H 2O=====通电
2H 2↑＋O 2↑，A 错误；原电池的两极必须能导电，但不一定都是金属，如干电池中的正极是碳棒，为非金属，C 错误；原电池是一种简易的装置，能产生电流但不稳定，D 错误。

3．A Zn 和稀硫酸反应：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑，收集到H 2的物质的量n (H 2)＝44.8×10－
3 L
22.4 L ·mol －
1
＝0.002 mol ，锌粒为固体，其浓度可视为不变，不能用来表示反应速率，A 错误；用H ＋
表示10 s 内的反应速率为0.002 mol ×20.04 L ×10 s ＝0.01 mol/(L ·s)，B 正确；v (Zn 2＋
)＝12v (H ＋)＝0.005 mol/(L ·s)，C 正确；
v (H 2)＝0.002 mol
0.05 L ×10 s
＝0.004 mol/(L ·s)，D 正确。

4．A Mg 的活泼性大于Al ，故Mg 与盐酸反应速率快，A 错误；固体颗粒越小，其表面积越大，故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块，反应速率越快，B 正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C 正确；MnO 2作为催化剂加快KClO 3的分解，D 正确。

5．D 根据同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，v (N 2)∶v (H 2)∶v (NH 3)＝1∶3∶2，故D 项正确。

6．B 可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等但均不为0，B 项错误。

7．已知2SO 2＋O 2
催化剂
△2SO 3为放热反应，下列关于该反应的说法正确的是( )
A ．O 2的能量一定大于SO 2的能量
B ．SO 2和O 2的总能量一定大于SO 3的总能量
C ．SO 2的能量一定大于SO 3的能量
D ．因该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生
8．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( ) A ．铜片上发生了还原反应 B ．电子通过导线由铜片流向锌片 C ．正极有O 2逸出
D ．正极附近的SO 2－
4浓度逐渐增大
9．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na 2S 2O 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋SO 2↑＋S ↓＋H 2O ，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应温度/℃
Na 2S 2O 3溶液
稀硫酸 H 2O V /mL
c /mol ·L －
1
V /mL c /mol ·L －
1
V /mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C
35
5
0.1
10
0.1
5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
10.已知：1 mol H2(g)与1 mol Br2(g)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，有关物质的相关数据如下表：
化学键H2(g) Br2(g) HBr(g) 断裂1 mol化学键需要吸收的能量/kJ 436 a369 则表中a为()
A．404 B．260 C．230 D．200
11.下列图示变化表示吸热反应的是()
12．一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)催化剂
△2SO3(g)达到平衡时，n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝
2∶3∶4。

减小反应体系的体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8 mol，n(SO3)＝1.4 mol，此时SO2的物质的量应是()
A．0.4 mol B．0.6 mol C．0.8 mol D．1.2 mol
13．对于放热反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是()
A ．反应过程中的能量关系可用右图表示
B ．1 mol Zn 的能量大于1 mol H 2的能量
C ．若将其设计为原电池，则锌作正极
D ．若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn 溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L
答案
7.B 放热反应只表明反应物的总能量比生成物的总能量高，而加热是反应的条件，二者无必然联系，许多放热反应必须加热才能发生，故B 项正确，D 项错误。

8．A 因为锌的活动性强于铜的，所以锌作负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应；铜作正极，H ＋
在正极得到电子，发生还原反应放出H 2，A 正确，C 错误。

在外电路中，电子由负极(锌片)通过导线流向正极(铜片)，B 错误；在内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即负极附近的SO 2－4浓度逐渐增大，D 错误。

9．D 温度越高，反应速率越大；反应物的浓度越大，反应速率越大。

反应速率越大，出现反应现象就越快，D 组最先出现浑浊。

10．C 化学键的键能与化学反应中能量变化的关系：化学反应中的能量变化值＝反应物断裂化学键吸收的总能量－生成物形成化学键放出的总能量。

由于H 2(g)＋Br 2(g)===2HBr(g)的反应为放热反应，则369×2－(436＋a )＝72，解得a ＝230。

11．A A 中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；B 中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。

C 中浓硫酸溶于水放热不是化学变化；D 中活泼金属(如Zn)与酸的反应为放热反应。

12．A 设第一次达到平衡时，SO 2、O 2、SO 3的物质的量依次为2x mol 、3x mol 、4x mol ，再次达到平衡时，SO 2转化了y mol ，则
2SO 2(g)＋O 2(g)催化剂
△2SO 3(g)
第一次平衡时(mol) 2x 3x 4x 转化(mol) y y
2 y
第二次平衡时(mol) 2x －y 3x －y
2 4x ＋y
⎩⎪⎨⎪⎧
3x －y 2＝0.84x ＋y ＝1.4
解得：x ＝0.3，y ＝0.2，所以2x －y ＝0.4。

13．A 由于该反应是一个放热反应，依据能量守恒原理可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中的能量关系与题给图象相符，A 项正确；反应物、生成物各有两种，无法确定Zn 和H 2所含能量的高低，B 项错误；若将其设计为原电池，则锌作负极，C 项错误；因未指明温度、压强等条件，故气体体积不确定，D 项错误。

14.在相同条件下，做H2O2分解的对比实验，其中(1)加入MnO2，(2)不加MnO2。

下列各项是反应放出O2的体积随时间变化的示意图，其中正确的是()
15．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，
充电
PbO2＋Pb＋2H2SO4。

下列对铅蓄电池的说法充电后即可使用，发生的反应：2PbSO4＋2H2O
放电
错误的是()
A．需要定期补充硫酸
B．放电时Pb作负极，PbO2作正极
C．放电时负极上发生的反应是Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4
D．放电时电解质溶液的密度减小
16．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如右图所示，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．0～1 s内，v(A)＝v(C)
C．0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．0～6 s内，各物质的反应速率相等
答题卡
题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
号
答
案
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
本部分包括5个小题，共52分
17. (12分)化学反应与能量有着密不可分的关系，回答下列问题。

Ⅰ.已知31 g白磷变为31 g红磷释放能量。

试回答：
(1)上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。

(2)31 g白磷具有的能量________(“>”或“<”)31 g红磷具有的能量，常温常压下，________更稳定。

(3)31 g白磷完全燃烧释放的能量________(“>”或“<”)31 g红磷完全燃烧释放的能量。

Ⅱ.从理论上讲，氧化还原反应都可以设计成原电池。

请你根据以下这个反应：Cu＋
2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，设计一个原电池(如右图)，在图中括号内标明正负极的材料及电解质溶液。

18. (12分)工业合成氨的反应：N2＋3H22NH3是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。

已知形成1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。

则：
(1)若1 mol N2完全反应生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ。

(2)如果将1 mol N2和3 mol H2混合，在一定条件下使其充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，其原因是_____________。

答案
14．A由图象知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积应相同。

(1)中MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解，相同时间内产生O2的体积比(2)的大，反应结束时所用时间短，故选A。

15．A铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb作负极，PbO2作正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SO2－4反应生成PbSO4溶液，放电时消耗的H2SO4与充电时生成的H2SO4相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，说明不用补充硫酸。

放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。

16．C由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶ΔD n(A)∶Δn(D)＝3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A
项错误；0～1 s内，v(A)＝0.6－0 mol
2 L×1 s＝0.
3 mol·L
－1·s－1，v(C)＝
1.0－0.6 mol
2 L×1 s＝0.2 mol·L
－1·s－1，B项错误；0～6 s内，v(A)＝1.2－0 mol
2 L×6 s＝0.1 mol·L
－1·s－1，v(B)＝
1.0－0.4 mol
2 L×6 s＝
0.05 mol·L－1·s－1，v(C)＝1.0－0.2 mol
2 L×6 s≈0.067 mol·L
－1·s－1，v(D)＝
0.4－0 mol
2 L×6 s≈0.033
mol·L－1·s－1，C项正确，D项错误。

17．Ⅰ.(1)化学(2)>红磷(3)>
Ⅱ.负极：Cu正极：Ag(Pt、C等)电解液：FeCl3溶液
18．(1)放出92
(2)该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出的热量总是小于92 kJ
(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器中进行，反应经过10 min后，生成10 mol NH3，则用N2表示的化学反应速率是________ mol·(L·min)－1。

(4)一定条件下，当合成氨反应达到化学平衡时，下列说法正确的是________。

a．正反应速率和逆反应速率相等b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．N2的转化率达到最大值d．N2和H2的浓度相等
e．N2、H2和NH3的体积分数相等f．反应达到最大限度
19. (12分)据图回答下列问题：
(1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是__________________________，电流表指针
________(填“偏转”或“不偏转”)，两极反应式为：
正极_________________________________________________；
负极_________________________________________________。

(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________(填Mg或Al)，总反应方程式为________。

(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如下图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成。

该电池的正极反应式为：__________________________________________________。

(4)如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，则该电池的负极反应式为：_________________________。

20.
(6分)某可逆反应在不同反应时间各物质的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________，化学方程式是__________________；反应开始至2 min，能否表示出C的反应速率？________，若能，其反应速率为多少，若不能，则其原因是什么？________________________；2 min后，A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在此条件下，反应已达到了________状态。

21．(10分)已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3
溶液、稀硫酸。

按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。

原因是
_____________________________________________。

(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选Fe2(SO4)3溶液，外加导线，________(填“能”或“不能”)构成原电池。

若能，写出电极反应，负极：____________，正极：________________________。

(若不能，后两空不填)
(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。

答案
(3)0.25(4)acf
解析：(1)断键需要吸收的能量为：
946 kJ＋3×436 kJ＝2 254 kJ，
形成6 mol N—N新键释放的能量为：
6×391 kJ＝2 346 kJ，
所以1 mol N2完全反应放出热量，其值为：
2 346 kJ－2 254 kJ＝92 kJ。

(2)N2和H2生成NH3的反应是可逆反应，反应物不可能全部转化。

(3)v(N2)＝5 mol
10 min×2 L＝0.25 mol/(L·min)。

19．(1)镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出偏转
2H＋＋2e－===H2↑
Mg－2e－===Mg2＋
(2)Al2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(4)CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O
解析：(1)该装置形成原电池，Mg作负极，Al作正极，两极反应式为：正极2H＋＋2e－===H2↑，负极Mg－2e－===Mg2＋，所以镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针发生偏转。

(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，虽然Mg比Al活泼，但Al可以与氢氧化钠溶液反应而Mg 不反应，故Al作负极，总反应方程式就是Al与氢氧化钠溶液的反应方程式，即2Al＋2NaOH＋
2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

(3)由题图知该装置为H2—O2—KOH燃料电池，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

(4)该电池的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，用总反应式减正极反应式得负极反应式：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O。

20．A、B C2A＋B2C不能无法求出浓度变化值平衡
解析：从图象上可看出，A、B的物质的量随时间的变化而减小，C的物质的量随时间的变化而增大，故A、B为反应物，C为生成物；由A减少2 mol，B减少1 mol，C增加2 mol可推知反应方程式为2A＋B2C；因只知A、B、C的物质的量的变化，而不知其浓度变化，故无法求其反应速率；2 min后，A、B、C的物质的量不再随时间而变，即A、B、C的正逆反应速率相等，反应达到平衡。

21．(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中构成原电池而被腐蚀
(2)能Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
(3)(合理即可)
解析：(1)当Cu、Al用导线连接时，接触到潮湿的空气易构成原电池而被腐蚀。

(2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应：Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，因此根据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋；正极为石墨，电极反应为2Fe3＋＋2e －===2Fe2＋。

(3)因为总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，即可画出装置图。