1、章末综合测评(二)(满分：100分时间：60分钟)可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23P31S32Cl35.5Cu64Ag108Ba137一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分。每小题只有1个选项符合题意)1可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是()A上图是太阳能光伏发电原理图，图中A极为正极B风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源C推广可再生能源有利于经济可持续发展D光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能解析在原电池
2、的外电路中，电流由正极流向负极，由图中的电流方向可判断A极为负极，A错误；风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成，属于可再生能源，B正确；推广可再生能源有利于经济可持续发展，C正确；光伏电池发电是将光能直接转化为电能，D正确。答案A2如图所示，E1393.5 kJ，E2395.4 kJ，下列说法正确的是()A1 mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9 kJ热量B石墨和金刚石之间的转化是物理变化C金刚石的稳定性强于石墨D1 mol金刚石具有的总能量高于1 mol CO2的总能量解析石墨转化为金刚石的过程中有旧化学键的断裂也有新化学键的生成，属于化学变化，B项错误；根据图示可知，1 mol石墨和1
3、 mol O2(g)具有的总能量低于1 mol金刚石和1 mol O2(g)具有的总能量，可见1 mol石墨的能量低于1 mol金刚石的能量，故石墨比金刚石稳定，C项错误；石墨转化为金刚石需吸收的热量E2E1395.4 kJ393.5 kJ1.9 kJ，A项正确；由图可知，1 mol金刚石和1 mol O2(g)的总能量高于1 mol CO2(g)的总能量，D项错误。答案A3.对于放热反应ZnH2SO4=ZnSO4H2，下列叙述正确的是()A.反应过程中的能量关系可用如图表示B.1 mol Zn的能量大于1 mol H2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.
4、5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为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中图像相符，A项正确；反应物、生成物各有两种，无法确定Zn和H2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，故正极放出的气体体积不确定，D项错误。答案A4.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()A.2 mol Cu与1 m
5、ol 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向正极移动解析由题意知，该装置组成了原电池，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。答案B5.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于容积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min末该反
6、应达到平衡，测得生成0.8 mol D和0.4 mol C。下列判断不正确的是()A.x1B.2 min时，A的浓度为0.9 molL1C.2 min内A的平均反应速率为0.3 molL1min1D.B的转化率为60%解析根据三段式法计算：因为各物质的变化量之比等于化学计量数之比，所以x1，A正确；2 min时，c(A)0.9 molL1，B正确；v(A)0.3 molL1min1，C正确；B的转化率为100%40%，D错误。答案D6在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是()A化学方程式：2MNBt2时，正逆反应速率相等，达到平衡Ct3时，
7、正反应速率大于逆反应速率Dt1时，N的浓度是M浓度的2倍解析由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比(与是否达平衡无关)以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是：2NM。t2时刻M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速度。t3时刻及t3时刻之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达平衡状态，此时正、逆反应速率相等。答案D7我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为4Al3O26H2O=4Al(OH)3。下列说法不正确的是()A正极反
8、应为O22H2O4e=4OHB电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C以网状的铂为正极，可增大其与氧气的接触面积D该电池通常只需要更换铝板就可继续使用解析根据电池总反应可知，铝板作负极，电极反应式为Al3e3OH=Al(OH)3，铂网作正极，氧气在正极上发生反应，电极反应式为2H2OO24e=4OH，故A项正确；原电池工作时，电流由正极铂电极沿导线流向负极铝电极，故B项错误；网状的铂可以增大其与氧气的接触面积，加快反应速率，C项正确；Al作负极，工作时失电子而损耗，故该电池只需更换铝板便可继续使用，D项正确。答案B8为了探究影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验
9、，下列叙述不正确的是()A将质量相同、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应，二者反应速率相等B在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应，大理石粉反应更快C将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，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，同时加热两支试管，产生氧气的速率不同解析影响化学反应速率的因素有很多，外界因素中除浓度、压强、温度、催化剂等因素外，光、固体颗粒大小、超声波等因素也能影响化学反应速率。A项中由于镁的活泼性比铝强，故镁与盐酸反应比铝与盐酸反应要快得多。答案A9下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态
10、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
11、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的物质的量之比是n(H2)n(N2)31的混合气体，或加入的是纯NH3，在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。答案D10在密闭容器中进行反应：X2(g)3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()Ac(Z)0.5 molL1 Bc(Y2)0.5 molL1Cc(X2)0.2 molL1 Dc
12、(Y2)0.6 molL1解析若反应向正反应方向进行，0.1 molL1 X2与0.3 molL1 Y2完全转化可生成0.2 molL1 Z，这表明平衡时Z的浓度应小于0.4 molL1；若反应向逆反应方向进行，0.2 molL1 Z全部分解转化生成0.1 molL1 X2和0.3 molL1 Y2，这表明平衡时X2的浓度应小于0.2 molL1，Y2的浓度应小于0.6 molL1。答案B11.将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。下列可
13、以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是()A.2v(NH3)v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变解析未指明正、逆反应速率，故A错误；可变体积的反应，密闭容器中总压强不变，说明达到平衡，故B正确；生成物中NH3和CO2的物质的量之比一定为21，故混合气体的平均摩尔质量、NH3的体积分数均为定值，选项C、D错误。答案B12燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的电极反应如下：X极：O22H2O4e=4OH；Y极：2H24OH4e=4H2O下列判断正确的是()AX是正极，发生氧
14、化反应B该电池可用稀硫酸作为电解质溶液C供电时Y极附近的酸性减弱D使用时若生成1 mol H2O则转移2 mol电子解析X极发生还原反应，A不正确；由Y极电极反应式可知，电池应用碱液作电解质溶液，OH被消耗，酸性增强，B、C都不正确；X、Y两极反应式加和为：2H2O4e2=2H2O，每生成1 mol H2O转移2 mol电子。答案D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13.(14分)某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_。(2)反应从开始至2 min，用Z的浓度变化表示的
15、平均反应速率v(Z)_。(3)2 min后反应达到平衡，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_(填“增大”“减小”或“不变”下同)；混合气体的密度_。(4)将a mol X与b mol Y的混合气体通入2 L的密闭容器中并发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：n(X)n(Y)n(Z)，则原混合气体中ab_。(5)下列措施能加快反应速率的是_(填序号，下同)。A.恒压时充入He B.恒容时充入HeC.恒容时充入X D.及时分离出ZE.升高温度 F.选择高效的催化剂(6)下列说法正确的是_。A.升高温度改变化学反应的限度B.已知正反应是吸热反应，升高温度正反应速率加快，逆反应速率
16、减慢C.化学反应的限度与时间长短无关D.化学反应的限度是不可能改变的E.增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢解析(1)由图像可知，02 min内随着反应的进行，X、Y的物质的量不断减少，X、Y为反应物，Z的物质的量不断增加，Z为生成物。由各物质转化的物质的量：X为0.3 mol，Y为0.1 mol，Z为0.2 mol，可知化学方程式中X、Y、Z的化学计量数之比为312，则化学方程式为3XY2Z。(2)反应从开始至2 min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)0.05 molL1min1。(3)在恒容、密闭容器中，混合气体的质量不变，随着反应的进行，气体的总物质的量变小，根据M，则
17、2 min时反应达到平衡，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时增大；根据，混合气体的体积和质量不变，混合气体的密度不变。(4)根据上述分析，反应的化学方程式为3XY2Z，根据三段式法解题，假设反应至某时刻时Y已转化n mol，根据题意：bn2n，b3n；a3n2n；a5n，则ab53。(5)A项，恒压时充入He，导致气体体积增大，各物质的浓度降低，化学反应速率减慢；B项，恒容时充入He，各物质的浓度不变，化学反应速率不变；C项，恒容时充入X，导致反应物浓度增大，化学反应速率加快；D项，及时分离出Z，导致生成物浓度降低，化学反应速率减慢；E项，升高温度能加快化学反应速率；F项，选择高效的催化
18、剂能加快化学反应速率。(6)任何化学反应都有热效应，升高温度，平衡发生移动，所以升温能改变化学反应限度，A正确；升高温度，正、逆反应速率均加快，B错误；化学反应的限度与时间长短无关，C正确；改变外界条件，例如升高温度，平衡发生移动，所以化学反应的限度是可以改变的，D错误；增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，E错误。答案(1)3XY2Z(2)0.05 molL1min1(3)增大不变(4)53(5)CEF(6)AC14(14分)下图是将SO2 转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。请回答下列问题：(1)该装置将_能转化为_能，电流方向为_(填“ba”或“ab”)。(2)催化剂b
19、表面O2发生_反应，其附近酸性_(填“增强”、“不变”或“减弱”)。(3)催化剂a表面的电极反应式：_。(4)若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为_。解析(1)该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能，电流方向与电子流向相反，所以电流方向为ba。(2)由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此a表面发生氧化反应，由题意SO2转化为H2SO4发生氧化反应，因此催化剂a表面SO2发生氧化反应，催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O，消耗H，其附近酸性减弱。(3)催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸，电极方程式为SO22H2O2e=SO4H。(4
20、)催化剂a处的反应为：SO22H2O2e=SO4H，催化剂b处的反应为：O22H2e=H2O，总方程式为：SO2H2OO2=H2SO4，设加入的SO2为x g，H2O为y g，则生成硫酸的质量为，反应后水的质量为y，根据硫酸的浓度仍为49%，可以求得xy815。答案(1)化学电ba(2)还原减弱(3)SO22H2O2e=SO4H(4)81515(14分)经研究知Cu2对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：(1)定性分析：如图甲可通过观察_，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO
21、4)3更为合理，其理由是_，写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：_。(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为_，实验中需要测量的数据是_。答案(1)反应产生气泡的快慢控制阴离子相同，排除阴离子的干扰2H2O22H2OO2(2)分液漏斗收集40 mL气体所需要的时间16(10分)(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力，是传统锂离子电池容量的10倍，其工作原理示意图如下。放电时，b电极为电源的_极，电极反应式为_，充电时，a电极应与外接电源_极相连。(2)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生
22、反应4CO(g)2NO2(g) 4CO2(g)N2(g)，一定温度下，向容积固定的2 L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2，NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。010 min内该反应的平均速率v(CO)_，从11 min起其他条件不变，压缩容器的容积变为1 L，则n(NO2)的变化曲线可能为图中的_(填字母)。恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是_(填序号)。A容器内混合气体颜色不再变化B容器内的压强保持不变C容器内混合气体密度保持不变解析(1)电池放电时属于原电池，电极a为Li电极，为负极，发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH；电池
23、充电时，相当于原电池的逆过程，a应该与外接电源的负极相连。(2)v(CO)v(NO2)20.03 molL1min1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，压强增大，在这一瞬间NO2的物质的量不变，在新的条件下建立平衡，建立新平衡的过程中，NO2的物质的量减小，则曲线d符合n(NO2)的变化。容器内混合气体颜色不再变化，说明二氧化氮的浓度不变，即反应达到平衡状态，A项正确；因反应前后的气体分子数不一样，所以容器内的压强保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B项正确；容器内混合气体密度始终保持不变，C项错误。答案(1)正O22H2O4e=4OH负(2)0.03 molL1min1dC
