苏教版高中化学必修二综合检测(二).docx

高中化学学习材料
唐玲出品
综合检测(二)
专题2 化学反应与能量转化
(时间：60分钟分值：100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)
1．(2013·江苏高考)燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。

下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是( ) A．甲醇B．天然气
C．液化石油气D．氢气
【解析】从燃料电池反应产物的角度分析。

甲醇、天然气和液化石油气作
为燃料电池的燃料使用均产生CO
2，而氢气用作燃料电池的燃料，反应产物为H
2
O，
不会对环境产生影响。

【答案】 D
2．(2013·江阴高一检测)下列变化过程中表示的能量转化关系错误的是( )
A．植物光合作用：太阳能→生物质能
B．电灯发光：电能→化学能
C．木柴烧饭：生物质能→热能
D．太阳能热水器：太阳能→热能
【解析】B项，电灯发光是电能→光能和热能。

【答案】 B
3．(2013·广东汕头期中测试)已知化学能与其他形式的能可以相互转化，下列反应中能量的转化形式是由化学能转化为热能的是( )
A．CH
4＋2O
2
――→
点燃
CO
2
＋2H
2
O
B．CaCO
3=====
高温
CaO＋CO
2
↑
C．2H
2O=====
通电
2H
2
↑＋O
2
↑
D．Pb＋PbO
2＋2H
2
SO
4
=====
放电
2PbSO
4
＋2H
2
O
【解析】B项中是热能转化为化学能；C项中是电能转化为化学能；D项中是化学能转化为电能。

【答案】 A
4．对于反应Zn(s)＋H
2SO
4
(aq)===ZnSO
4
(aq)＋H
2
(g)(反应放热)，下列叙述
中正确的是( )
A．反应过程中的能量关系可用如图表示
B．1 mol锌所具有的能量高于1 mol H
2
所具有的能量
C．若将该反应设计成原电池，则锌作正极
D．若将该反应设计成原电池，当有32.5 g锌溶解时，正极放出气体的体积为11.2 L
【解析】由于该反应是一个放热反应，依据能量守恒原理可知：反应物总能量高于生成物总能量，A项中图象与此相符，A项正确；反应物、生成物各有两种，无法确定B项是否正确；反应中锌作负极，C项不正确；D项中因未指明温度、压强等条件，气体体积不确定。

【答案】 A
5．下列化学变化为放热反应的是( )
A．H
2O(g)===H
2
O(l) ΔH＝－44.0 kJ/mol
B．2HI(g)===H
2(g)＋I
2
(g) ΔH＝＋14.9 kJ/mol
C．形成化学键时，共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
【解析】A项中的变化不是化学反应；B项中的反应是吸热反应；C项只给出形成化学键时放出能量的数值，没有给出断裂化学键时吸收能量的数值，无法判断反应是放热反应还是吸热反应；D项从题图中可看出该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应。

【答案】 D
6．胶状液氢(主要成分是H
2和CH
4
)有望用于未来的运载火箭和空间运输系
统。

实验测得：101 kPa时，1 mol H
2
完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热
量；1 mol CH
4完全燃烧生成液态水和CO
2
，放出890.3 kJ的热量。

下列热化学
方程式的书写中正确的是( )
A．CH
4(g)＋2O
2
(g)===CO
2
(g)＋2H
2
O(l)
ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
B．CH
4(g)＋2O
2
(g)===CO
2
(g)＋2H
2
O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C．CH
4(g)＋2O
2
(g)===CO
2
(g)＋2H
2
O(l)
ΔH＝－890.3 kJ
D．2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH＝－285.8 kJ
【解析】该反应为放热反应，A项错误；反应热单位为kJ·mol－1，C、D 不正确。

【答案】 B
7．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 mol·L －1。

对该化学反应速率的表示正确的是( )
A．用A表示的化学反应速率是0.4 mol·(L·min)－1
B．分别用B、C、D表示化学反应速率的比值是3∶2∶1
C．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol·(L·min)－1
D．在这2 min内，用B和C表示的化学反应速率的值都是逐渐减小的【解析】因A是固态物质，在反应中浓度不会改变，不能用浓度变化表示
化学反应速率，A不正确；v＝Δc
Δt
求的是平均反应速率，C、D不正确。

【答案】 B
8．(2013·常州期末调研)在一定温度下，某体积可变的密闭容器中，建立
下列化学平衡：C(s)＋H
2O(g)CO(g)＋H
2
(g)。

下列叙述中不能说明上述可逆
反应已达到化学平衡状态的是( )
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
【解析】选项A，由于该反应是一个气体体积增大的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应达到化学平衡状态；选项B，根据v正(CO)＝v逆(H2O)，可知CO的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态；选项D,1 mol H
—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H
2，同时消耗了1 mol H
2
O，
可知H
2
的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态。

【答案】 C
9．为了说明影响化学反应快慢的因素，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．将铜片放入稀硫酸中，无现象。

若再向所得溶液中加入硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可看到有氢气生成
B．将相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应，前者的速率大于后者的
C．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，两支试管产生氧气的快慢不同
D．相同条件下，等质量的块状和粉状大理石与相同浓度盐酸反应时，粉状的反应速率快
【解析】铜为不活泼金属，虽然Cu能置换AgNO
3
溶液中的银，但Cu和Ag
均不能与稀H
2SO
4
反应，故A项不正确。

【答案】 A
10．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
实验装置
部分实验
现象
a极质量减小，b
极质量增加
b极有气体产
生，c极无变化
d极溶解，c极
有气体产生
电流从a极流向
d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
【解析】装置(1)从电极质量的变化可知，a为负极，b为正极，故活泼性a>b；装置(2)说明b比氢活泼，而c没有氢活泼，故b>c；装置(3)说明d>c；装置(4)电流方向与电子流动方向相反，故金属性d>a。

综上所述，金属活动性d>a>b>c，选C。

【答案】 C
11. (2013·龙岩高一检测)如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( )
a极板b极板X电极Z溶液
A 锌石墨负极CuSO
4
B 石墨石墨负极NaOH
C 银铁正极AgNO
3
D 铜石墨负极CuCl
2
【解析】a极质量增加，a为阴极，即X极为负极，且电解液需有不活泼金属的阳离子，所以只能从A、D中选。

在b极板上有无色无臭气体放出，D不
符合(放出Cl
2
)，所以只有A正确。

【答案】 A
12．图中所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol/L，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02 mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是( )
(1) (2)
A．产生气体的体积：(1)>(2)
B．电极上析出物质的质量：(1)>(2)
C．溶液pH的变化：(1)增大，(2)减小
D．电极反应式：(1)中阳极反应式为4OH－－4e－===2H
2O＋O
2
↑，(2)中负极
反应式为2H＋＋2e－===H
2
↑
【解析】根据离子的放电顺序可知，(1)中电解的总反应为2CuSO
4
＋
2H
2O=====
通电
2Cu＋O
2
↑＋2H
2
SO
4
，根据原电池原理，(2)中电池总反应为Zn＋
H 2SO
4
===ZnSO
4
＋H
2
↑。

根据电子转移量相等，(1)中阴极析出0.01 mol Cu，阳极
产生0.005 mol O
2，而(2)中正极产生0.01 mol H
2
，前者质量大，所以B正确。

【答案】 B
二、非选择题(本题包括4小题，共40分)
13．(8分)将0.1 mol MnO
2加入10 mL过氧化氢(H
2
O
2
)溶液(密度为1.1 g/mL)
中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示：
(1)a、b、c三点反应速率的大小顺序为________，反应速率变化的可能原因是________________________________________________________________。

(2)过氧化氢的起始物质的量浓度是________。

(3)假设反应过程中溶液的体积保持不变，则用H
2O
2
表示该反应在1～3 min
内的平均反应速率为________。

【解析】比较快慢，可从单位时间内产生氧气的量进行比较。

0～1 min
内产生O
2的体积为33.6 mL,1～3 min内产生O
2
的体积为22.4 mL,3～5 min内
产生O
2
的体积为11.2 mL，所以反应速率最大的应该是c点对应的反应速率，因为此时反应物的浓度最大；由题图可知，产生氧气的最大量为3.0×10－3 mol，所以n(H2O2)＝6.0×10－3 mol，则c(H2O2)＝0.6 mol/L；1～3 min内Δn(H2O2)是Δn(O2)的两倍，此时Δn(O2)＝1.0×10－3 mol，所以Δn(H2O2)＝2.0×10－3mol，
则反应速率为2.0×10－3mol
2 min×10×10－3L
＝0.1 mol/(L·min)。

【答案】(1)a<b<c随着反应的进行过氧化氢浓度越来越小
(2)0.6 mol/L (3)0.1 mol/(L·min)
14．(10分)现代城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。

煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。

(1)写出制取煤气的主要反应的化学方程式______________________。

(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C
3H
8 (g)＋
5O
2(g)===3CO
2
(g)＋4H
2
O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ/mol。

已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋
1
2
O
2
(g)===CO
2
(g) ΔH＝－
282.57 kJ/mol。

试比较同物质的量的C
3H
8
和CO燃烧，产生热量的比值约为________。

(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH＝－
571.6 kJ/mol。

试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热量的比值约为________。

(4)氢气是未来的新能源，除产生大量热外，还具有的优点是_______。

(填两点)
【解析】设C
3H
8
、CO的物质的量均为1 mol，则产生热量的比值约为2 220.0
kJ∶282.57 kJ≈7.86∶1。

设H
2、C
3
H
8
的质量均为1 g，则产生热量的比值约为(
1 g
2 g·mol－1
×
1
2
×571.6
kJ·mol－1)∶
(
1 g
44 g·mol－1
×2 220 kJ·mol－1)≈2.8∶1。

【答案】(1)C＋H
2O(g)=====
高温
CO＋H
2
(2)7.86∶1 (3)2.8∶1
(4)①来源丰富；②其燃烧产物对环境无污染
15. (13分)(2013·邯郸高一检测)电解原理在化学工业中有广泛应用。

如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为______________________________。

在X极附近观察到的现象是____________________________________。

②Y电极上的电极反应式为____________________________________，
检验该电极反应产物的方法是__________________________________。

(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO
4
溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应式为_______________________
_____________________________________________________________。

②Y电极的材料是________，电极反应式为_______________________。

(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
【解析】(1)与电源正极相连的电极为阳极，发生氧化反应。

与电源负极相连的电极为阴极，发生还原反应；分析题意，X作阴极，溶液中的H＋在X极放
电，产生H
2，电极反应为2H＋＋2e－===H
2
↑，由于H＋减少，破坏了水的电离平衡，
使X极附近存在大量OH－，使滴有酚酞的溶液变红色。

Y作阳极，发生的反应为
2Cl－－2e－===Cl
2↑，利用湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，可以检验Cl
2
的存在。

(2)若用电解方法精炼粗铜，即得到纯度更高的铜单质；电解质溶液中必须含有Cu2＋，发生Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应；要求电极材料，X极为纯铜，Y极材料为粗铜，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋，发生氧化反应。

【答案】(1)①2H＋＋2e－===H
2
↑放出气体，溶液变红
②2Cl－－2e－===Cl
2
↑把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近观察试纸是否变蓝色
(2)①纯铜Cu2＋＋2e－===Cu
②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
16．(9分)(2013·重庆高考)化学在环境保护中起着十分重要的作用。

催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

(1)催化反硝化法中，H
2能将NO－
3
还原为N
2。

25 ℃时，反应进行10 min，溶
液的pH由7变为12。

①N
2
的结构式为________。

②上述反应离子方程式__________________________________________，
其平均反应速率v(NO－3)为________mol·L－1·min－1。

③还原过程中可生成中间产物NO－
2，写出3种促进NO－
2
水解的方法________。

(2)电化学降解NO－
3
的原理如题图所示。

①电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为
______________________________________________________________。

②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为________g。

【解析】(1)①N
2
电子式为∶N⋮⋮N∶，结构式为N≡N。

②反应中碱性增
强，故应有OH－生成，根据得失电子守恒有：5H
2＋2NO－
3
——N
2
＋OH－，据电荷守
恒有：5H
2＋2NO－
3
——N
2
＋2OH－，最后由元素守恒得5H
2
＋2NO－
3
=====
催化剂
N
2
＋2OH－＋
4H
2O。

③水解的离子方程式为NO－
2
＋H
2
O HNO
2
＋OH－，据“越热越水解、越稀越
水解”，可知加热或加水稀释能促进水解；另外，降低生成物浓度，也可促进水解。

(2)①NO－
3生成N
2
发生了还原反应，应在电解池的阴极发生，故A为原电池
的正极；阴极发生还原反应，故电极反应式为2NO－
3＋6H
2
O＋10e－===N
2
↑＋12OH－。

由电极反应式可知，通过2 mol电子，溶液减少的质量为5.6 g(N
2
)，同时有2 mol H＋通过质子交换膜进入右侧，故右侧溶液减少3.6 g。

②正极发生的反应为4OH－－4e－===O
2↑＋2H
2
O，每通过2 mol电子，生成16
g O
2
，同时有2 mol H＋通过质子交换膜进入右侧，使左侧溶液质量减少18 g，故两侧溶液减少的质量差为14.4 g。

【答案】(1)①N≡N ②2NO－
3＋5H
2
=====
催化剂
N
2
＋2OH－＋4H
2
O 0.001 ③加
酸，升高温度，加水
(2)①A 2NO－
3＋6H
2
O＋10e－===N
2
↑＋12OH－
②14.4。