1、专题达标检测卷(二)(时间:100分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23Mg 24Al 27P 31S 32Cl 35.5K 39Cr 52Fe 56Cu 64I 127一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分,共计20分)1化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药B燃烧沼气不会产生大气污染物C实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源D垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用解析:本题考查化学与环境保护的知识。A项,大量使用化肥会破坏土壤结构,大量使用农药会污染环境,故A不正确;
2、B项,燃烧沼气也会产生污染物,如SO2,故B不正确;C项,化石能源是有限的,仍需开发新能源,故不正确;D项正确。答案:D2对于反应中的能量变化,表述正确的是()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氧化反应均为吸热反应解析:反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A正确;断开化学键吸收能量,B错误;很多放热反应需要加热或点燃才能引发,C错误;H2燃烧时,H2发生了氧化反应,但燃烧为放热反应,D错误。答案:A3在2AB=3C4D的反应中,下面表示的反应速率最快的是()Av(A)0.5 mol/(Ls)Bv(B)0
3、.005 mol/(Ls)Cv(C)0.8 mol/(Lmin)Dv(D)1.0 mol/(Lmin)解析:先把各物质表示的反应速率的单位统一,则v(A)30 mol/(Lmin);v(B)0.3 mol/(Lmin)。然后把不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的反应速率进行比较。答案:A4有些专家曾经指出,如果利用太阳能使燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合的构想能够实现,如图所示。那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()A化学能 B热能C生物能 D电能解析:太阳能将首先转化成生物质能,但最终转化成热能。答案:B5下列说法
4、正确的是()A反应热就是反应中放出的能量B放热反应在常温下一定很容易发生C由C(石墨)=C(金刚石)H1.9 kJmol1可知,金刚石比石墨稳定D等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多解析:反应过程中所放出或吸收的热都是反应热,A错误;通常放热反应也需要提供热量才能发生,如镁条在常温下不能燃烧,加热到一定温度后镁条才能燃烧,B错误;比较稳定性应比较其能量的高低,由C(石墨)=C(金刚石)H1.9 kJmol1可知,金刚石能量高,较不稳定,C错误;因为硫固体变为硫蒸气要吸热,所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,D正确。答案:D6下列条件中化学反应速率最大的是()A
5、20 ,0.1 molL1的盐酸溶液与块状碳酸钙反应B10 ,0.1 molL1的盐酸溶液与块状碳酸钙反应C10 ,0.2 molL1的盐酸溶液与粉状碳酸钙反应D20 ,0.2 molL1的盐酸溶液与粉状碳酸钙反应解析:温度越高、浓度越大、接触面积越大,反应速率越快。答案:D7下列说法中正确的是()A镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B燃料电池是一种高效但是会严重污染环境的新型电池C化学电池的反应本质是氧化还原反应D铅蓄电池放电的时候正极是Pb,负极是PbO2解析:A项碱性锌锰干电池是一次电池;B项燃料电池对环境污染较小;D项Pb是负极,PbO2是正极。答案:C8.将经过酸洗除锈
6、的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下放入如图所示的装置中,下列叙述正确的是()A过一段时间,右端试管中,导管内水柱上升B过一段时间,右端试管中,导管内有气泡产生C负极反应为Fe3e=Fe3D如果把右端的试管中的水换成煤油,则导管不会有任何现象产生解析:铁钉会发生电化学腐蚀,负极为2Fe4e=2Fe2,正极为O24e2H2O=4OH,因吸收O2导致右端试管中气体压强减小,右端试管内水(或煤油)上升,A正确,B、C、D错误。答案:A9下列说法中,可以充分说明反应P(g)Q(g)R(g)T(g)在恒温下已经达到平衡的是()A反应容器内的压强不随时间变化B反应容器内P、Q、R、T四者共存CP和T的生成速率相等
7、D反应容器内的总物质的量不随时间变化解析:只要反应开始,容器内P、Q、R、T必共存,无法说明反应是否已达平衡,B错误;因该反应是气体分子总数不变的可逆反应,因而反应无论进行到什么程度,其容器内气体的压强,气体总物质的量都将不变,因而选项A、D不能作为反应已达平衡的标志;由选项C可推出v(正)v(逆)。这表明反应已达平衡。答案:C10将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中,实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是()解析:锌和稀硫酸反应放热,开始时温度高,浓度比较大,所以反应速率逐渐加快,但是随着反应的进行,硫酸的浓度越来越小,反应速率越来越慢。答案:D二、选择题(本题包括6个小题,每小题4分,共计24分
8、)11已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1Q1 kJmol1H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H2Q2 kJmol1有关上述反应的叙述正确的是()AQ1Q2B生成物总能量均高于反应物总能量C生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D1 mol HBr(g)具有的能量小于1 mol HBr(l)具有的能量解析:A项,Cl2比Br2活泼,等量的Cl2、Br2与H2反应,生成的HCl稳定性大于HBr,放出热量多,即Q1Q2,A正确;B项,因为X2与H2的反应为放热反应,所以生成物总能量低于反应物总能量,B错;C项,生成
9、1 mol HCl气体放出的热量为,C错;D项,1 mol HBr(g)变为1 mol HBr(l)要放出热量,所以,1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量,D不正确。答案:A12等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是()解析:a中加入少量的CuSO4溶液,则Zn可以置换出Cu,然后Cu、Zn与稀H2SO4一起构成原电池从而在同一时间里a产生气体的速率要较b快(即a线斜率要大),但置换Cu时消耗了一部分Zn,从而使a最终生成的H2要少于b。答案:D1
10、3下列说法正确的是()A钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为:Fe3e=Fe3B甲醇碱性燃料电池的负极反应式为:O22H2O4e=4OHC铁片镀铜时,铁片与电源正极相连D用惰性电极电解硫酸钠溶液,电解过程中溶液的pH保持不变解析:钢铁发生电化学腐蚀时,铁作负极,被氧化生成Fe2,A选项错误;甲醇碱性燃料电池的负极是甲醇发生氧化反应,失去电子,B选项错误;在铁片镀铜时,铁片与电源负极相连,铜片与电源正极相连,用硫酸铜溶液作电解质溶液,C选项错误;用惰性电极电解硫酸钠溶液时,阴极是H放电,阳极是OH放电,相当于电解水,而且硫酸钠溶液显中性,所以电解过程中溶液的pH保持不变。答案:D142SO2(g)O
11、2(g)2SO3(g)H0是工业上制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A2 mol SO3的总能量比2 mol SO2和1 mol O2的总能量要高B催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率C由于该反应是放热反应,所以降低温度会缩短反应达到化学平衡的时间D在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1t2内,SO3(g)生成的平均速率v解析:一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应。2 mol SO3的总能量比2 mol SO2和1 mol O2的总能量要低,选项A是
12、错误的;加入催化剂会同时改变正、逆反应的化学反应速率,选项B是错误的;降低反应温度会使反应速率降低,将延长反应达到平衡的时间,选项C是错误的;根据化学反应速率的表示方法可判断出选项D是正确的。答案:D15(2016全国高考丙卷)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是()A充电时,电解质溶液中K向阳极移动B充电时,电解质溶液中c(OH)逐渐减小C放电时,负极反应为:Zn4OH2e=Zn(OH)D放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)解析:A.充电时阳离子向阴极移动,故错误;B.
13、放电时总反应为:2ZnO24KOH2H2O=2K2Zn(OH)4,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,故错误;C.放电时,锌在负极失去电子,故正确;D.标准状况下22.4 L氧气的物质的量为1摩尔,对应转移4摩尔电子,故错误。答案:C16如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是()A该系统中只存在3种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为:O22H2O4e=4OHC装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化解析:太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达,实现了电能与机械能的转化;在
14、装置X中,电解水生成H2、O2,实现了光能与化学能的转化;在装置Y中构成燃料电池,化学能转化为电能,作用于马达实现了电能与机械能的转化,A、D错误;氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应,B错误;装置X能利用光能实现H2、O2、H2O的循环再生,C正确。答案:C三、非选择题(本题包括5个小题,共56分)17(11分)一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)此反应的化学方程式中:ab_。(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为_。(3)此反应在该条件下达到限度时,反应物的转化率为_。(4)下列叙述中能说明
15、上述反应达到平衡状态的是_。A反应中M与N的物质的量之比为11B混合气体的总质量不随时间的变化而变化C混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D单位时间内消耗a mol N,同时生成b mol ME混合气体的压强不随时间的变化而变化FN的转化率达到最大,且保持不变解析:(1)中,由图像中0t2时间内N、M变化的物质的量,即可求出v(N)v(M)21,即ab21。(2)中,v(M) molL1min1。(3)中,开始时反应物N为8 mol,达到限度时N为2 mol,故其转化率为100%75%。(4)中,因为ab,所以当混合气体总物质的量不随时间变化而变化时,容器内气体压强也不变,均可判断达到平衡
16、状态,F中反应物的转化率达最大,且保持不变,意味着各组分浓度不再改变。答案:(1)21(2) molL1min1(3)75%(4)CEF18(10分)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(H)。化学键SiOSiClHHHClHOSiCSiSiO=O键能/ (kJmol1)460360436431463347176498请回答下列问题:(1)比较下列两组物质的稳定性。(填“”)SiC_Si,H2_HCl(2)工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g),(1 mol S
17、i中含有2 mol SiSi共价键)该反应的反应热H_kJmol1。(3)下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化,请将图中、的能量变化的数值,填在相应的横线上。_kJ_kJ_kJ解析:(1)分析SiC、Si结构可知二者均属于原子晶体,稳定性取决于键能的大小,由于键能SiCSiSi,因此稳定性SiCSi;在H2、HCl中,二者均属于双原子分子,稳定性取决于它们的键能大小,因键能HHHCl,故稳定性H2HCl。(2)在SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)中,反应物断开4 mol SiCl,2 mol HH,共吸收能量:4360 kJ2436 kJ2 312 kJ;生成物形成化学键放
18、出能量,形成2 mol SiSi,4 mol HCl,共放出能量:2176 kJ4431 kJ2 076 kJ,H2 3122 076236 kJmol1。(3)2 mol H2在1 mol O2中完全燃烧时,需要破坏2 mol HH键和1 mol O=O键,所以需要吸收的热量为:436 kJ2498 kJ1 370 kJ;4 mol H和2 mol O结合成2 mol H2O时,能够形成4 mol OH键,释放的热量为:463 kJ41 852 kJ;所以整个过程释放的热量为:1 852 kJ1 370 kJ482 kJ。答案:(1)(2)236(3)1 3701 85248219(13分)
19、(1)氢气是一种高效而无污染的理想能源。1980年我国首次制成一辆燃氢汽车,乘员12人,以50 km/h行驶了40 km。为有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价氢气。下列可供开发又较经济的制氢气的方法是_。A电解水B锌和稀硫酸反应C光解海水(2)已知1 g氢气燃烧生成液态水放出143 kJ的热量,请回答下列问题:写出该反应的热化学方程式_。反应物断键需要吸收的能量_(填“”“”“”或“”)2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量。某航天器上使用了一种新型装置,其构造如图所示: a、b两个电极均由多孔的碳块组成。它是将_能转化为_能的装置。a极上的电极反应式为_,b极上的电极反应式为_,SO向
20、_(填a或b)极移动。解析:(1)制氢气应该考虑经济、原料、操作等方面,光解海水是最好的方法。(2)1 g(即0.5 mol)氢气燃烧生成液态水放出143 kJ的热量,所以2 mol氢气燃烧生成液态水放出572 kJ的热量,故热化学方程式为:2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1;此反应为放热反应,所以反应物断键需要吸收的能量小于生成物生成新键放出的能量;水蒸气生成液态水要放热,所以2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气,放出的热量小于2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量;该新型装置构成的是原电池,该装置可将化学能转化为电能,a极是负极,电极反应为2H24e=4H,b极
21、是正极,电极反应为O22H2O4e=4OH,SO向负极移动,即向a极移动。答案:(1)C(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1化学电2H24e=4HO22H2O4e=4OHa20(11分)利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。(1)按图所示将实验装置连接好。(2)向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体,此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深;向乙烧杯中加入NH4NO3晶体,此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。回答下列问题:(1)CaO与水反应化学方程式为_,该反应为_(填“吸热反应”或“放热反应”)。(2)NH4NO3晶体溶于水温度
22、_(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水_(填“是”或“不是”)吸热反应。(3)查阅资料知NO2的平衡气体中存在的可逆反应为2NO2(g)N2O4(g)。已知NO2为红棕色,N2O4为无色,结合实验知,当温度升高时,平衡_(填“未被破坏”或“发生移动”),此时反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”)。混合气体的颜色不变_(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。解析:根据信息可知NO2平衡混合气遇热红棕色加深,遇冷时颜色变浅,所以CaO溶于水时反应即CaOH2O=Ca(OH)2为放热反应,即1 mol CaO与1 mol H2O的总能量大于1 mol Ca(OH)2的总能量;NH4NO3
23、晶体溶于水温度降低,但不是吸热反应,因为NH4NO3晶体溶于水无新物质生成。同时说明,温度能影响可逆反应2NO2(g)N2O4(g)的进行,因此升温或降温时,该平衡会发生移动。升温,反应速率增大。当混合气体颜色不变时,说明NO2的浓度不再变化,能说明反应已达平衡。答案:(1)CaOH2O=Ca(OH)2放热反应(2)降低不是(3)发生移动增大能21(11分)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间(秒) 浓度时间(秒)反应条件30%H2O215%H2O
24、210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、加热102560120该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、_、_等因素对过氧化氢分解速率的影响。从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_。(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5 mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:催化剂(MnO2)操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的木条复燃3.5分钟块状反应较慢,火星红亮但木条未复燃30分钟写出H2O2发生的化学反应方程
25、式_。实验结果说明催化剂作用的大小与_有关。(3)若已知1克液态过氧化氢分解成氧气和液态水时,可放出2.89 kJ能量,写出该反应的热化学方程式:_。解析:(1)从表中条件来看,影响反应速率的条件有浓度、温度、催化剂等。从表中数据来看,浓度越大,反应所需的时间越短,说明增大浓度,反应速率加快,同理升高温度化学反应速率增大或加催化剂化学反应速率增大。(2)带火星的木条复燃,说明有氧气生成,加入粉末状的MnO2比加入块状的反应快,说明催化剂的表面积与催化作用有关。答案:(1)温度催化剂升高温度化学反应速率增大或加催化剂化学反应速率增大(2)2H2O22H2OO2催化剂的聚集状态或表面积(3)2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.52 kJmol1