1、18版高中化学专题2化学反应与能量转化专题检测苏教版必修2专题2 化学反应与能量转化专题检测一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分；每小题只有一个选项符合题意)1如图所示，下列有关反应的叙述错误的是()A开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大C反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止D反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态答案C解析可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，并不等于零。2反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率
2、几乎无影响的是()增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N2使体系压强增大保持压强不变，充入N2使容器体积变大A B C D答案C解析增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对反应速率无影响。3如图所示为800 时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()A发生的反应可表示为2A(g)2B(g)C(g)B前2 min A的分解速率为0.1 molL1min1C开始时，正、逆反应同时开始D2 min时，A、B、C的浓度之比为231答案C解析根据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应
3、为2A(g)2B(g)C(g)，A正确；前2 min，v(A)0.1 molL1min1，B正确；开始时加入的物质为A和B，没有C，C错误；根据图像，2 min时，A、B、C的浓度分别为0.2 molL1、0.3 molL1、0.1 molL1, D正确。4下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶答案D解析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。5已知：A(g)2B(g)C(g)D(g)Ha kJ
4、mol1(aZYW BZWXYCZYXW DZXYW答案D解析由信息可得还原性XY，由可得还原性ZX，由可得还原性YW，所以还原性ZXYW。7下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()AH2(g)Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变B2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变CCaCO3(s) CO2(g)CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变D3H2(g)N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持31答案D解析A项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即Br2的百分含量保持不变，反应
5、处于平衡状态；B项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明NO2和N2O4的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；C项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变，说明CO2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D项，对于化学反应3H2(g)N2(g)2NH3(g)，如果开始时加入的物质是物质的量之比为n(H2)n(N2)31的混合气体，或加入的是纯NH3，则反应从开始到化学平衡状态，始终是n(H2)n(N2)31，因此，n(H2)n(N2)31的状态不一定是平衡状态。8一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()
6、A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为O24e2H2O=4OH答案C解析解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要向正极移动，故A错；因电解质溶液是酸性的，不可能存在OH，故正极的反应式为O24H4e=2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正、负极反应式之和，将两极的反应式相加可知C正确。9在4 L密闭容器中充入6 mol A气体
7、和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g)2C(g)xD(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定，D的浓度为0.5 molL1，下列判断正确的是()Ax1BB的转化率为20%C平衡时A的浓度为1.50 molL1D达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%答案B解析n(D)0.5 molL14 L2 mol，所以x2。 3A(g)B(g)2C(g)2D(g)起始/mol 6 5 0 0变化/mol 3 1 2 2平衡/mol 3 4 2 2B的转化率100%20%，c(A)平0.75 molL1，n平(3422) mol11 moln始6 mol5
8、 mol11 mol，总的物质的量不变，压强不变。10某学生用下图所示装置进行化学反应X2Y=2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升。关于该反应的下列叙述中正确的是()该反应为放热反应该反应为吸热反应生成物的总能量比反应物的总能量更高反应物的总能量比生成物的总能量更高该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来A B C D答案B解析X2Y=2Z应为放热反应。11已知HH、HO和O=O键的键能分别为436 kJmol1、463 kJmol1、495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H
9、 485 kJmol1BH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1C2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1D2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H 485 kJmol1答案D解析A项，水分解是吸热反应，H0，故A不正确； B项，H2463 kJmol1436 kJmol1495 kJmol1242.5 kJmol1，故B项不正确；C项，氢气燃烧放热，H0，故C项不正确； D项，H2436 kJmol1495 kJmol14463 kJmol1485 kJmol1，故D项正确。12. 在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为
10、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，其表面均产生红棕色气泡下列说法中不正确的是()A中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NOO2=2NO2B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、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D针对中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化答案C 解析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NO2气体，故A正确；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
11、只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；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。13电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是()AO2在电极b上发生还原反应B溶液中OH向电极a移动C反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45D负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O答案C解析构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中阴离子OH移向负极a极，B正确；1 mol NH3反应生成氮气转移3 mol电子，1 mol O2反应转移4 mo
12、l电子，根据电子转移守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为43，C错误；负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O，D正确。14普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有关说法正确的是()A2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量低于1 mol Cu2O与 2 mol Ag具有的总能量B负极的电极反应式为2Cu2OH2e=Cu2OH2OC测量原理示意图中，电流方向从Cu流向Ag2OD电池工作时，OH向正极移动答案B解析由题意知，该装置组
13、成了原电池，反应过程中化学能转化为电能，反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误；Cu在反应中失电子，为原电池的负极，故电流方向为Ag2OCu，C项错误；电池工作时，电池内部OH移向负极，D项错误。15某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，则下列对电源电极名称和消毒液主要成分的判断正确的是()Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl答案B解析电源a极所连的电极
14、旁有导气管，该导气管是用于导出H2的，H2在电解池的阴极生成，故a极为负极。电解饱和食盐水生成NaOH、Cl2和H2，NaOH与Cl2反应生成NaClO和NaCl，NaClO溶液有杀菌消毒作用。综上所述，B项正确。二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16(12分).氢气是理想的绿色能源，科学家最近研制出利用太阳能产生的激光，在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2O2，制得的氢气可用于氢氧燃料电池。试回答下列问题：(1)水分解时，实现了_能转化为_能的能量转化，二氧化钛作_。生成的氢气用于燃料电池时，实现了_能转化为_能的能量转化。水分解时，断裂的化学键为_
15、(填具体化学键)。水分解的反应属于_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)某种氢氧燃料电池是用金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为H2O22e=H2O(A极)，O24e=2O2(B极)。则A极是电池的_极，电子从该极_(填“流入”或“流出”)。.水是生命之源，也是化学反应中的主角。请回答下列问题：(1)已知：2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量。生成物的能量总和_(填“大于”“小于”或“等于”)反应物的能量总和。若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_(填“”“”或“”)572 kJ。每克氢气燃烧生成液态水时放出的热量为_。(2)氢气和氧气反应生成水
16、，该反应为放热的氧化还原反应，可将其设计成燃料电池，构造如图所示，a、b两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的总反应方程为_。a电极的电极反应式是_。答案.(1)光化学催化剂化学电HO键(或氢氧键)吸热(2)负流出.(1)小于143 kJ(2)2H2O2=2H2OH22e2OH=2H2O解析.(1)激光使水分解时，光能转化为化学能；水分解时断裂的化学键是氢氧键；因为H2在O2中的燃烧反应是放热反应，所以水分解为H2和O2的反应是吸热反应。(2)在A极上氢气发生氧化反应，A极是电池的负极，电子从负极流出。.(1)氢气的燃烧反应是放热反应，反应物的能量总和比生成物高。液态水变成水蒸气时要吸热，故若2
17、 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于572 kJ。每克氢气燃烧生成液态水时放出的热量为143 kJ。(2)该燃料电池中，氢气被氧化，通入氢气的一极是负极；氧气被还原，通入氧气的一极是正极。碱性条件下，在负极上H2失电子变成H，H和OH结合生成水。17(8分)利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。(1)甲同学认为，所有的氧化还原反应都可以设计成原电池，你是否同意？_(填“是”或“否”)。若不同意，请你试举一例，写出相应的化学方程式：_。(2)乙同学依据氧化还原反应：2AgCu=Cu22Ag设计的原电池如图所示：负极的材料是_
18、，发生的电极反应为_；外电路中的电子是从_电极流向_电极。(写出电极材料的名称)当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4 g，则该原电池反应共转移的电子数目是_。请指出该原电池装置的一个缺点：_。答案(1)否非自发进行的氧化还原反应均不可以设计成原电池，如CCO22CO不能设计成原电池(2)铜Cu2e=Cu2铜银0.05NA(或3.011022)能量利用率低，不能提供持续稳定的电流解析(2)正极：Age=Ag 0.05 mol 0.05 mol转移电子数为0.05NA。18(12分)(1)在某一容积为2 L的密闭容器中，其一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)
19、随时间t(min)的变化曲线如图所示：回答下列问题：该反应的化学方程式为_。前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为_。在2 min时，图像发生改变的原因是_(填字母)。A增大压强B降低温度C加入催化剂D增加A的物质的量(2)在100 时，将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：时间/s浓度/molL1020406080100c(N2O4)/molL10.1000.0700.050c3abc(NO2)/molL10.0000.060c20.1200.1200.120试填空：该反应的化学方程式：_，达到平衡时四
20、氧化二氮的转化率为_，表中c2_c3；a_b。(填“”“”或“”)在020 s内，四氧化二氮的平均反应速率为_，哪一时间段(指020 s、2040 s、4060 s、6080 s、80100 s)反应速率最大？_，原因是_。答案(1)4A5B6C4D0.1 molL1min1AC(2)N2O42NO260%0.001 5 molL1s1020 s开始时反应物的浓度最大解析(1)达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8 mol、1.0 mol、1.2 mol、0.8 mol，且A、B的物质的量减少，为反应物；C、D的物质的量增加，为生成物。故反应的化学方程式为4A5B6C4D。前2 m
21、in时，v(A)0.1 molL1min1。从图像看，23 min时图像的斜率变大，说明化学反应速率变快。增大压强、加入催化剂均增大化学反应速率，而降低温度减小化学反应速率。增加A的物质的量，虽能加快化学反应速率，但图像要产生突变。(2)反应方程式为N2O42NO2，在时间为60 s时，c(NO2)为0.120 molL1，此后浓度不再发生改变，即时间为60 s时，反应达到平衡。由N2O42NO2计算得，在40 s时，c2(0.10.050)molL120.10 molL1，c3(0.10.120)molL10.040 molL1。因60 s时反应达到平衡，则ab；四氧化二氮的转化率为100%
22、60%，在020 s内，N2O4的平均反应速率为v(N2O4)0.001 5 molL1s1，所给时间段中，反应开始时速率最大，因反应开始时反应物的浓度最大。19(10分)CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。(1)已知CH3OH(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是_(填字母)。aCH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程bH2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为12c化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化d1 mol HO键断裂的同时2 mol C=O键断裂，则反应达最大限度(2)某温
23、度下，将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)0.2 molL1，4 min内平均反应速率v(H2)_，则CH3OH的转化率为_。(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2O。则下列说法正确的是_(填字母)。a电池放电时通入空气的电极为负极b电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱c电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子答案(1)cd(2)0.8 molL1min164%(3)bc解析(1
24、)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程，a项错误；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为21，b项错误；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c项正确；1 mol HO键断裂的同时2 mol C=O键断裂，说明v正v逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d项正确。(2)将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)0.2 molL1，说明氧气反应掉20.221.6 (mol)，根据浓度的变化量等于化学计量数之比，生成氢气6.4 mol，则4 min内平均反应速率v(H2)6.4 mol(2 L4 min)0.8 molL1min1，根据上述分析，反应掉甲醇3.2 mol，则CH3OH的转化率为3.25100%64%。(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，a项，电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，错误；b项，电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；c项，6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol，根据CH
