1、第二章检测题(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。每小题仅有一个选项符合题意)1如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是()A图a表示的是吸热反应的能量变化B图b中反应物比生成物稳定C图a可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化D图a不需要加热就一定能发生,图b一定需要加热才能发生解析:A项,图a中反应物总能量高于生成物总能量,表示的是放热反应的能量变化,错误;B项,图b中反应物总能量低于生成物总能量,能量越低越稳定,则反应物比生成物稳定,正确;C项,图a表示的是放热反应,而氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应是吸热反应,错误;D项,反应放
2、热还是吸热与反应条件没有关系,错误。答案:B2下列说法正确的是()A化学反应速率是对可逆反应而言的,非可逆反应不谈化学反应速率B在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值C同一化学反应中,化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的改变表示,也可用生成物浓度的改变表示,其值可能相同,也可能不同D化学反应速率的单位通常是gL1s1,也可以是kgL1s1答案:C3在可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)(正反应为放热反应)中,改变下列条件,不能使v正增大的是()A升高温度B降低温度C使用催化剂 D增大CO浓度解析:不论反应是放热还是吸热,升高温度会增大反应速率,而
3、降低温度会减小反应速率;增大反应物浓度,会增大反应速率。答案:B4比较推理是学习化学常用的方法,根据化学反应事实可以推导出影响化学反应速率的因素。下列推理不合理的是()选项化学反应事实影响化学反应速率的因素A铜片在空气中很难燃烧,同质量的铜片变为铜粉在空气中能燃烧反应物间接触面积B铜粉放入稀硝酸中产生无色气体;铜片放入浓硝酸中产生红棕色气体反应物间接触面积C双氧水在常温下不易分解,加入三氯化铁溶液后迅速分解使用催化剂D锌片放入硫酸镁溶液中,不反应,锌片放入硫酸亚铁溶液中,溶液变色反应物不同解析:A.同质量的铜片变为铜粉,表面积大大增加,与空气接触面积大大增加。B.产生无色气体与产生红棕色气体的
4、原因是硝酸浓度不同。C.FeCl3(Fe3)对H2O2的分解有催化作用。D.金属活动性MgZn,Zn与MgSO4溶液不反应;金属活动性ZnFe,Zn与FeSO4溶液发生反应:ZnFe2=Zn2Fe,溶液颜色变浅。答案:B5甲:在试管中加入1 g粉末状大理石,加入4 molL1盐酸20 mL(过量);乙:在试管中加入2 g颗粒状大理石,加入4 molL1盐酸20 mL(过量);下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是()解析:盐酸的浓度相等且均过量,所以反应速率的大小及产生CO2多少取决于大理石,甲中CaCO3为粉末且质量小,故甲中反应快且产生CO2少,D
5、项符合。答案:D6.如图所示,X为单质硅,Y为金属铁,a为NaOH溶液,组装成一个原电池。下列说法正确的是()AX为负极,电极反应为Si4e=Si4BX为正极,电极反应为4H2O4e=4OH2H2CX为负极,电极反应为Si6OH4e=SiO3H2ODY为负极,电极反应为Fe2e=Fe2解析:硅、铁、NaOH溶液组成原电池时,硅作负极,与NaOH发生反应,由于Si4不能单独存在,因此其负极反应式应有OH参与反应,即Si6OH4e=SiO3H2O;铁作正极,但铁并不参与反应,只是起到传导电子的作用,真正参与反应的是溶液中的水,其电极反应式为4H2O4e=4OH2H2。答案:C7在一定温度下,向a
6、L密闭容器中加入1 mol H2(g)和1 mol Br2(g),发生如下反应:H2(g)Br2(g)2HBr(g),此反应达到平衡的标志是()A容器内颜色不随时间变化B容器内H2、Br2、HBr的浓度之比为112C容器内压强不随时间变化D单位时间内消耗n mol H2,届时生成2n mol HBr解析:容器内颜色不变,说明Br2(g)的浓度不变,能证明反应达到化学平衡,A正确;化学反应达到平衡时,各成分的浓度不变,但不一定等于化学计量数之比,B错误;因该反应前后气体分子总数不变,故压强始终不变化,C错误;v消耗(H2)与v生成(HBr)均为正反应速率,无法说明v正v逆,D错误。答案:A8某锂
7、电池的电池总反应为4Li2SOCl2=4LiClSSO2,下列说法正确的是()A锂电极作电池负极,放电过程中发生还原反应B1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 molC电池的正极反应为2SOCl22e=4ClSSO2D组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行解析:锂电极作电池负极,放电时Li失电子发生氧化反应,A项错误;分析电池总反应知,1 mol SOCl2发生反应,转移2 mol电子,B项错误;电池的正极反应为2SOCl24e=4ClSSO2,C项错误;Li的化学性质活泼,易与水、O2发生反应,故组装该电池应在无水、无氧的条件下进行,D项正确。答案:D9一定温度下,向容积为2
8、L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示:对该反应的推断合理的是()A该反应的化学方程式为3B4D6A2CB01 s内,v(A)v(C)C06 s内,B的平均反应速率为0.05 moIL1s1D06 s内,各物质的反应速率相等解析:由相同时间内同一反应中,各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知,n(B)n(C)n(A)n(D)3462,故该反应的化学方程式为3B4C6A2D,A项错误。01 s内,v(A)0.3 molL1s1,v(C)0.2 molL1s1,B项错误。06 s内,v(A)0.1 molL1s1,v(B)0.05 molL1s1,
9、v(C)0.067 molL1s1,v(D)0.033 molL1s1,C项正确,D项错误。答案:C10下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法正确的是()A石墨转变为金刚石是吸热反应B等质量的S(g)完全燃烧放出的热量小于S(s)C白磷比红磷稳定DCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)为吸热反应解析:由图知金刚石的能量高于石墨,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,A正确;由图知固态S的能量低于气态S的能量,所以气态S燃烧放出的热量多,B错误;由图知白磷的能量高于红磷的能量,所以红磷比白磷稳定,C错误;由图知D项反应为放热反应,D错误。答案:A11在不同浓度(c
10、)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A. a6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变Cb318.2D不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析:分析328.2 K的瞬时速率与浓度的关系成正比,则,a6.00,A项正确;从题给数据看,浓度越大、温度越高,反应速率越大,当增大浓度同时降低温度时,瞬时反应速率可能会不变,B项正确;浓度不变时,b K下反应速率低于318.2 K下的反应速率,故bFe
11、、FeSn,Zn、Fe、Sn三种金属的活动顺序为ZnFeSn。D.FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl的实质是Fe33SCNFe(SCN)3,K和Cl不参加反应并且都不是该反应的生成物,故该对比实验不能达到探究生成物的浓度对化学平衡状态的影响的目的。答案:D14用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如图所示,有关说法正确的是()A电极1发生还原反应B电池工作时,Na向负极移动C电流由电极1经外电路流向电极2D电极2发生的电极反应为O24e2H2O=4OH解析:电极1通入NH3发生氧化反应生成N2和H2O,A错误;阳离子向正极移动,B错误;电流由电极2(正极)经外电路流向电极1(负极),C
12、错误;电极2上O2得到电子,发生的电极反应为O24e2H2O=4OH,D正确。答案:D15燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%,产物污染也少。下列有关燃料电池说法错误的是()A氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时,其负极电极反应为2H24e4OH=4H2OB碱性甲烷燃料电池的正极反应为O22H2O4e=4OHC燃料电池负极燃料失电子,发生还原反应D除纯氧外,空气中的氧气也可以作氧化剂解析:氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时,在负极H2失电子生成H能与OH继续反应,故负极电极反应为2H24e4OH=4H2O,A正确;碱性甲烷燃料电池的正极反应为O22H2
13、O4e=4OH,B正确;燃料电池负极燃料失电子,发生氧化反应,C错误;燃料电池的正极是氧气得电子,可以是纯氧,也可以是空气中的氧气,D正确。答案:C二、非选择题(本题包括5个小题,共55分)16(12分)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)I2(g)2HI(g)。(1)保持容器容积不变,向其中充入1 mol H2,反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。(2)保持容器容积不变,向其中充入1 mol N2(g)(N2不参加反应),反应速率_。(3)保持容器内气体压强不变,向其中充入1 mol N2(g)(N2不参
14、加反应),反应速率_。(4)保持容器内气体压强不变,向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率_。解析:(1)在容器容积不变时,充入1 mol H2即c(H2)增大,化学反应速率增大。(2)保持容器容积不变,充入N2(不参加反应的气体),各成分浓度未变,则反应速率不变。(3)保持容器压强不变,充入N2,体积增大,各成分浓度减小,则反应速率减小。(4)保持容器内气体压强不变,保持充入H2(g)、I2(g)各1 mol,体积增大,压强未变,浓度也不变,则速率不变。答案:(1)增大(2)不变(3)减小(4)不变17(10分)给你提供纯锌片、纯铜片和500 mL 0.2 mol
15、L1的H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。(1)如图所示,装置气密性良好,且1 000 mL量筒中已充满水,则开始实验时,首先要_。(2)a电极材料为_,其电极反应式为_;b电极材料为_,其电极反应式为_。(3)当量筒中收集672 mL气体时(已折算到标准状况下),通过导线的电子的物质的量为_。解析:导线中电子的物质的量的测定可以通过测定反应产生H2的体积(物质的量)来实现。导线中有电子的流动必然形成原电池,因此只有用导线将a、b相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极,故b为纯铜片,作原电池正极,a极为负
16、极。电极反应式分别为a极:Zn2e=Zn2,b极:2H2e=H2。转移电子为20.06 mol。答案:(1)用导线把a、b两电极连接起来(2)纯锌片Zn2e=Zn2纯铜片2H2e=H2(3)0.06 mol18(12分)某实验小组利用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。按图所示将实验装置连接好。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与水反应的化学方程式为_,该反应为_(填“吸热反应”或“放热反应”)。(2)NH4NO3晶体溶于水
17、温度_(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,此时反应速率_(填“增大”或“减小”或“不变化”)。混合气体的颜色不变_(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。解析:据信息可知NO2平衡混合气体遇热红棕色加深,遇冷时颜色变浅,所以CaO与水反应即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晶体溶于水温度降低,但不是吸热反应,
18、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),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)增大能19(12分)(1)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1 mol氮气中的化学键需要吸收946 kJ能量;破坏0.5 mol氢气中的HH键需要吸收218 kJ能量;形成氨分子中1 mol NH键能够释放389 kJ能量。图中表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中、的能量变化的数值填在下面的横线上:_kJ,_kJ
19、。(2)由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。装置现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:装置甲中负极的电极反应式为_ (生成二价阳离子)。装置乙中正极的电极反应式为_。装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。四种金属活动性由强到弱的顺序是_。(3)在一定温度下,反应2SO2(g)O2(g)2SO3,开始时加入n(SO2)n(O2)n(SO3)234,发生反应达到平衡时n(O2)0.8 mol,n(SO3)1.4 mol,下列说法正确的是_(填序号)。A平衡时n(SO2)0.4 molB平衡的过程中,v正v逆C使用催化剂对反应速率影响不大解析:
20、(1)1 mol N2、3 mol H2断裂化学键形成2 mol N、6 mol H时,需吸收能量946 kJ218 kJ2 254 kJ,生成2 mol NH3时释放能量6389 kJ2 334 kJ,整个反应释放出热量2 334 kJ2 254 kJ80 kJ。(2)根据装置甲及所对应的现象可知活动性:AB,A作负极,负极反应为A2e=A2;根据装置乙及所对应的现象可知活动性:BC,C作正极,正极反应为Cu22e=Cu;根据装置丙及所对应的现象可知活动性:DA,A作正极,正极反应为2H2e=H2,故c(H)减小,溶液的pH变大;综上可知活动性:DABC。(3)设开始时n(SO2)、n(O2
21、)、n(SO3)分别为2x、3x、4x,变化的氧气的物质的量为y,达到平衡时n(SO2)为z,则 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)初始 2x 3x 4x变化 2y y 2y平衡 z 0.8 mol 1.4 mol根据题给条件,可得z2y2x;0.8 moly3x;4x2y1.4 mol,解得x0.3 mol,y0.1 mol,z0.4 mol。开始时,SO2为0.6 mol,O2为0.9 mol,SO3为1.2 mol,达到平衡时,SO2为0.4 mol,O2为0.8 mol,SO3为1.4 mol,可见达到平衡过程中,SO2、O2物质的量都在减少,SO3物质的量增加,平衡向正反应方向移
22、动,故v正v逆。催化剂能增大该反应速率,故选A、B。答案:(1)2 25480(2)A2e=A2Cu22e=Cu变大DABC(3)AB20(9分)某实验小组以H2O2的分解为例,研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案设计实验。实验编号反应物催化剂10 mL 2% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液(1)实
23、验和的目的是_。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进措施是_。(2)实验、中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。分析上图能够得出的实验结论是_。解析:(1)实验、中均没有使用催化剂,只是改变了H2O2的浓度,故实验、的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。因实验过程中现象不明显,可采用升温或使用同种催化剂的方法增大反应速率来达到实验目的。(2)实验、中H2O2的浓度相同,并加入相同量的同种催化剂,而改变的条件是中酸性增强,中碱性增强。通过比较H2O2未完全分解前相同时间内产生O2的体积()可得出如下结论:溶液的碱性增强,能加快H2O2的分解,而溶液的酸性增强,能减慢H2O2的分解。答案:(1)探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(2)碱性环境能增大H2O2的分解速率,酸性环境能减小H2O2的分解速率