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：H1 C12 N14 O16 Na23 P31 S32 Cl35.5 Cu64 Ag108 Ba137 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
2、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 A 2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
3、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 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 A 3.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
4、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 32.5 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 A 4.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
5、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 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=Cu2OH2O C.测量原理示意图中，电流方向从 Cu 流向 Ag2O D.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
6、作时，电池内部 OH移向负极，D 项错误。答案 B 5.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.x1 B.2 min 时，A 的浓度为 0.9 molL1 C.2 min 内 A 的平均反应速率为 0.3 molL1min1 D.B 的转化率为 60%解析 根据三段式法计算：3A（g）B（g）xC（g）2D（g）起始量/mol3100变化量/mol1.20.40.40.8平
7、衡量/mol1.80.60.40.8 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)1.8 mol2 L0.9 molL1，B 正确；v(A)1.2 mol2 L2 min0.3 molL1min1，C 正确；B 的转化率为0.4 mol1 mol 100%40%，D 错误。答案 D 6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：2MN Bt2时，正逆反应速率相等，达到平衡 Ct3时，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
8、，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 D 7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正极反应为 O22H2O4e=4OH B电池工作时，电流由
9、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 B 8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，下列叙述不正确的
10、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 A 9下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的
11、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，
12、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 D 10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 m
13、olL1 Cc(X2)0.2 molL1 Dc(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 B 11.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
14、下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。下列可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 B 12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
15、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、
16、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
17、B.恒容时充入 He C.恒容时充入 X D.及时分离出 Z E.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、
18、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)0.2 mol2 min2 L0.05 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 Mmn，则 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mV，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，3XYZ起始量/molab0变化量/mol3nn2n某时
19、刻的量/mola3nbn2n 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
20、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)AC 14(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 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
21、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=SO24 4H。(4)催化剂 a 处的反应为：SO22H2O2e=SO24 4H，催化剂 b 处的反应为：12
22、O22H2e=H2O，总方程式为：SO2H2O12O2=H2SO4，设加入的 SO2为 x g，H2O 为 y g，则生成硫酸的质量为x g18 gmol164 gmol1，反应后水的质量为 yx g18 gmol164 gmol1，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=SO24 4H(4)815 15(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
23、比 较 得 出 结 论。有 同 学 提 出 将 FeCl3 改 为 Fe2(SO4)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 2H2O2=MnO2 2H2OO2(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
24、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
25、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)42v(NO2)20.6 mol0.3 mol2 L10 min0.03 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 molL1min1 d C