1、本章测试一、选择题(共54分)1.下面有关各种形态的能量的相互转换途径叙述,错误的是( )A.家庭液化气灶将化学能转变为热能B.灯泡将电能全部转变为热能C.光合作用,将光能转变为化学能D.太阳能电池将光能转变为电能解析:电灯将电能大多转变为光能,少部分转化为热能,B选项错。答案:B2.2005年10月12日我国用长征二号F型火箭成功发射了神舟“六号”载人飞船,并于10月17日圆满着陆。标志着我国载人航天又有新的突破。长征二号F型火箭用的燃料是液态的偏二甲基肼(C2H8N2),氧化剂是液态的N2O4,已知1.5 g火箭燃料偏二甲基肼完全燃烧生成氮气,二氧化碳和液态水放出热量50 kJ。下列说法不
2、正确的是( )A.燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转变为热能和机械能B.偏二甲基肼在四氧化氮中的燃烧反应是放热反应C.该反应中偏二甲基肼和四氧化氮总能量小于二氧化碳、氮气和水的总能量D.燃烧时的总反应为:C2H8N2+2N2O42CO2+3N2+4H2O解析:火箭点火时,燃料在发动机中,在氧化剂作用下燃烧产生机械能,通过发动机同时喷出炽热气体,使火箭产生冲力,故A选项正确;所有燃料、爆炸反应等都是放热反应,B正确;选项C错误,因该反应是放热反应,故反应物的总能量大于生成物的总能量。答案:C3.2005年11月28日人民网报道,我国是世界上第二大拥有煤层气(瓦斯气,主要成分甲烷)资源的国家,
3、目前已探明储量31万亿立方米,约占世界总量240万亿立方米的1/8,大体与天然气资源量相当,开发利用潜力巨大。下列叙述,你认为没有科学道理的是( )A.煤层气直接排空,会引起温室效应,并造成资源的浪费B.煤层气是比石油和煤更清洁的优质能源C.煤层气是一种可以再生的能源D.先开采煤层气再开采煤矿有利于安全采矿,控制瓦斯爆炸事故的发生并利于资源的综合利用解析:甲烷导致温室效应比二氧化碳大20倍以上,甲烷又是优质燃料,故A正确;石油和煤中含硫量很高(我国的煤硫含量几乎都超过1%),会造成严重的大气污染,煤层气中极少含硫,故B正确;我国可再生能源法定义的可再生能源是指“风能、太阳能、水能、生物质能、地
4、热能、海洋能等非化石能源”,而煤炭、石油、天然气等化石燃料和铀、钍等核燃料,都是亿万年前遗留下来的,用掉一点就少一点,无法得到补充,总有一天会枯竭(短时间内无法补充的),它们被称为不可再生能源,故C不正确;选项D显然正确。答案:C4.某学生将电流计用导线与两个电极相连,再将两个电极分别插入某种电解质溶液中,能观察到有电流产生的是( )A.用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中B.用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中 C.用锌片、铜片作电极插入番茄中D.用铜片、铁片作电极插入酒精中解析:要构成原电池,除要构成闭合回路外,还需要有两个活泼性不同的电极,其中一个电极要能与电解质溶液发生氧化还原反应。A选项,铜
5、与石墨与稀硫酸均不反应,B选项两个电极材料相同,D选项中酒精是非电解质,C选项中一些水果中含有有机酸可作电解质。答案:C5.2010年上海世博会,上海将有千辆氢燃料电池车上路,关于氢燃料电池下列说法不正确的是( )A.氢燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源B.氢燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置C.氢燃料电池能量转换率比氢气直接燃烧高D.氢燃料电池工作时,发出淡蓝色火焰解析:氢资源丰富,热值高,燃烧性能好,用于发电时,能量转换率高并实现零排放,若用可再生能源制氢,并形成循环,很有发展远景。使用时,可将氢气储存在储氢罐中。选项D错在,氢气没有燃烧,而是在负极上失电
6、子,对于氢燃料电池电解质不同,负极发生的反应也不同,如强酸型质子介质时,负极发生H2-2e-=2H+;强碱性溶液中,负极发生:H2+2OH-2e-=2H2O。答案:D6.在一个密闭容器中,盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 molL-1和5.4 molL-1,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 molL-1,则在这10 min内NH3的平均反应速率是( )A.0.1 molL-1min-1 B.0.3 molL-1min-1C.0.2 molL-1min-1 D.0.6 molL-1min-1解析:根据氮气减少了(1.8-0.8)molL-1=1 m
7、olL-1,由方程式N2+3H22NH3知,生成NH3为2 molL-1,NH3的反应速率为2 molL-1/10 min=0.2 molL-1min-1 。答案:C7.反应条件对产物有一定影响,某老师课上做了一个如右图所示的实验,发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN 的FeCl2溶液,溶液呈红色。下列说法中正确的是( )A.该条件下生成的水分子化学性质比较活泼B.该条件下H2被冷却为液态氢,液氢的水溶液具有还原性C.该条件下H2燃烧生成的物质只有氧化性D.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2解析:实验控制的条件是,氢气在空气中燃烧,产物遇冰块冷凝
8、滴入烧杯中。据紫色的KMnO4溶液具有强氧化性,若使其褪色,必定有还原性物质滴入杯中;使FeCl2、KSCN混合溶液变红,必定有氧化性物质将Fe2+氧化。从而确定这一冷凝产物既有氧化性又有还原性,应是过氧化氢。涉及的化学方程式为:5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O;H2O2+2H+2Fe2+=2Fe2+2H2O,Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3。答案:D8.下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )A.一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应停止了B.一个可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正反应速率和逆反应速率相等C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经
9、不再改变D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变解析:对于可逆反应,化学反应是有限度的,限度与外界条件也有关系,一定条件下当达到平衡时,会有以下几个特征“等(正、逆反应速率相等)、动(反应仍在进行,是相对静止状态)、定(各物质的浓度不再随时间而改变,是一定的)、变(当外界条件如:浓度、温度、压强发生改变时,平衡一般也会改变)”。答案:B9.2005年4月22日是第36个“世界地球日”,我国国土资源部确定今年“世界地球日”的主题为“善待地球科学发展,构建和谐”。中国邮政发行了纪念邮票。下列行为不符合活动主题的是( )A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料B.控制
10、含磷洗涤剂的使用,防止水体富营养化,保护水资源C.更新采煤、采油技术,提高产量,以满足工业生产的快速发展D.落实资源的“3R”发展观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)解析:科学发展观包括是以“减量化、资源化、再利用”的循环经济为理念,以优化资源利用方式(开发可再生能源,合理开发配制不可再生能源)为核心,以提高资源利用率和减少废弃物排放保护环境为目的。所以选项C不符合这一宗旨。答案:C10.某学生将干燥的碘粉与铝粉混合时未见反应,但滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气,最后得到白色固体。有关该实验的解释合理的是( )A.加水使碘和铝
11、粉形成溶液 B.水作氧化剂C.该反应是吸热反应 D.水是催化剂解析:首先确定水不是反应物,否则少量(一滴水)不至于使反应全部生成白色固体,水只能是催化剂这里也可理解为引发剂,根据有碘升华,可确定是放热反应。答案:D11.下列说法中正确的是( )A.镍氢电池、锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池C.化学电池的反应基础是复分解反应D.铅蓄电池放电的时候正极是Pb,负极是PbO2解析:选项A错在锌锰电池肯定是一次性电池,锂电池大多为二次电池;选项C中,化学电池的反应基础应是氧化还原反应;选项D中,铅是金属只能失去电子,故应为负极。答案:B12.下列说法正确
12、的是( )A.加强废电池回收,主要是为了回收电池中的石墨电极B.增加炼铁高炉的高度可以降低尾气中CO的含量C.把煤粉碎了再燃烧可以提高煤的燃烧效率D.升高温度可以使吸热反应速率加快,放热反应速率减慢解析:废电池中常含有镉、铜、铅、镍、铁、锰等多种重金属,汞、镉、铅又是人体不需要的元素,它们一旦进入到人体很难排除掉。目前除汞电池,其他干电池也含汞(汞是作为锌负极的缓蚀剂,目的是为了减轻锌电极的放电时间。通俗地说,也就是增加电池的保质期),选项A不正确;选项B也不正确,一段时间后反应达到平衡或在该条件下达到最大限度了;选项C,增大接触面,使其燃烧完全并加快反应速率;选项D升高温度可以使吸热反应、放
13、热反应速率均加快。答案:C13.1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法。他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要在2050 MPa的高压和500 的高温下,用铁作催化剂,且氨转化率10%15%。2005年6月27日美国化学会刊报道,美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为transFe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。用transFe(DMeOPrPE)2Cl2作催化剂,在常温常压下合成出氨,反应可表示为N2+3H22NH3,有关说法正确的是( )A.不同的催化剂对化学反应速率影响均相同B.新法合成与哈伯法相比不需要在高温条件下,可节约大量能源,极具发展远景C.新法合成能在
14、常温下进行是因为不需要断裂化学键D.哈伯法合成氨是吸热反应,新法合成氨是放热反应解析:不同的催化剂催化机理不同,效果也不同,但在其他条件相同时,转化率是一样的,故A选项不正确;B选项显然正确;C、D选项不正确,新法实际上是降低了反应所需的能量,旧化学键要断裂,新化学键也同时生成,反应的本质与催化剂无关,它们都是放热反应。答案:B14.有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”,人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”。按照这种观点,你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是( )A.淀粉类物质 B.水C.脂肪类物质 D.蛋白质解析:A、C、D是常见的营养物质,它们在人体内分解的过程
15、中可以提供能量,而水则不能。答案:B15.设C+CO22CO正反应为吸热反应,反应速率为v1;N2+3H22NH3,正反应为放热反应,反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为( )A.同时增大 B.同时减小C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大解析:升高温度,反应速率加快,与吸热反应、放热反应无关。答案:A16.下列措施可以提高燃料燃烧效果的是( )固体燃料粉碎 液体燃料雾化 煤经气化处理 通入足量的空气提高燃料的着火点 降低燃料的着火点A. B. C. D.解析:着火点与燃烧效果无关,其他几个措施都可以提高燃料燃烧效果。答案:A17.有a、b、c、d四种金属
16、,将a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中,b不易腐蚀;将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应剧烈;将Cu浸入b的盐溶液里,无明显变化;如果把Cu浸入c的盐溶液里,有c的单质析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )A.d、c、a、b B.d、a、b、c C.d、b、a、c D.b、a、d、c解析:a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中,b不易腐蚀,说明a比b活动性强; a、d与等浓度的盐酸反应,d比a反应剧烈,说明d的活动性比a强;将Cu浸入b的盐溶液里,无明显变化,说明b比Cu活泼;如果把Cu浸入c的盐溶液里,有c的单质析出,说明Cu比c活动性强,所以b比c活动性强;B正确。答案:B
17、18.纯锌跟稀H2SO4反应速率很小,为了加快锌的溶解和放出H2的速率,并且使产生H2的量不变,当稀H2SO4过量时,可向其中加少量( )A.CuSO4溶液 B.ZnSO4 C.铜 D.镁条解析: 加入少量单质铜以后,相当于形成了锌铜原电池,可以使氧化还原反应的速率大大加快。答案:C二、填空题(20分)19.氢气是未来的最理想的能源,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O2H2+O2。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题:(1)分解海水时,实现了从_能转变为_能,二氧化钛作_。生成的氢气,用于燃料电池时,实现_能转变为_能。水
18、分解时,断裂的化学键有_,分解海水的反应属于_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极:H2+O2-=H2O+2e-;B极:O2+4e-=2O2-则A极是电池的_极;电子从该_极(填“流入”或“流出”)。解析:科学家利用太阳能使海水分解,所以是太阳能转变为化学能;生成的氢气,用于燃料电池时是把化学能转变为了电能。A极是失去电子发生氧化反应的电极,所以A极是负极,电子流出。答案:(1)太阳 化学 催化剂 化学 电 HO 吸热(2)负 流出20.2005年5月11日光明日报报道,北京研制出具有世界先进水平的锰酸锂电池所需关键
19、材料锰酸锂(LiMn2O4)的合成新工艺,该项目的实施为北京2008年奥运电动公交车提供了100 Ah的大容量安全型锰酸锂动力电池。已知锰酸锂电池负极为金属锂,负极发生的电极反应为:_;电池工作时,锰酸锂中锰的化合价将_(填“升高”或“降低”)。解析:负极失去电子发生氧化反应,而锂最外层只有一个电子,所以只能失去一个电子。而锰得到电子,化合价降低。答案:Li-e-=Li+(或Li=Li+e-) 降低21.某反应是吸热反应,且所吸收的热能由外部热源(如酒精灯)提供,提供的热能主要起到的作用是_。解析:一个化学反应的发生必定伴随着化学键的断裂,这需要吸收能量;同时这是个吸热反应,所以吸收的热能可以
20、以化学能的形式储存于新的物质中。答案:断裂化学键需要吸收能量;以化学能形式储存于新的物质中三、实验题(10分)22.在一定体积的10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,反应中溶液的温度与加入盐酸的体积变化如下:加入盐酸体积V/Ml2468101214161820测得溶液温度t/ 15.219.622.026.028.226.725.724.723.722.9(1)试绘出溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线。(2)根据曲线讨论溶液温度变化的原因。加入盐酸的量在210 mL之间时:_;加入盐酸的量在1020 mL之间时:_。(3)若某同学提出“将氢氧化钠固体直接与10盐酸反应,以探究中和反
21、应是否放热”,此提议是否合理?为什么?答:_。解析:用描点法将表格中的数据在图上表示出来,再连接成曲线。根据图象发现盐酸的量在210 mL时,随盐酸量增加,中和反应放出热量增大,溶液温度上升;当盐酸的量在1020 mL之间,可能是盐酸已经过量,过量盐酸起冷却降温作用。不能用氢氧化钠固体,因为它在溶解过程中也会放热。答案:(1)(2)随盐酸量增加,中和反应放出热量增大,溶液温度上升过量盐酸起冷却降温作用,反应停止热量散失(3)不合理,因为固体氢氧化钠溶于水也要放热四、计算题(16分)23.氘在化学、医药学及生物学等领域有广泛使用,也是制造氢弹和中子弹最重要的原料,1967年6月17日我国爆炸的第
22、一颗氢弹用的炸药就是氘化锂。其实海洋是一个能源库,已知每1 L海水中大约有0.03 g氘,氘在海水中以重水(D2O)的形式存在。(1)1 000 g氘化锂(6Li2H相对分子质量为8)的爆炸力相当于5万吨烈性TNT炸药。则生产90 g氘化锂至少需处理海水多少升?(2)从海水中提取重水可用电解法获得氘气(D2),那么将1 L海水中所含重水的氘气全部电解出来用于制取氘时,理论上至少消耗多少电能?(已知断开1 mol化学键所吸收的能量或形成1 mol化学所放出的能量称为键能。又已知氧氘键的键能是463 kJmol-1,氘氘键的键能是436 kJmol-1,氧氧键的键能是493 kJmol-1)。解析
23、:(1)先求出90 g氘化锂中含氘的质量,根据其摩尔质量之间的关系有:90 g 2/8 =22.5 g,需处理海水:22.5 g0.03 gL-1=750 L。(2)每个D2O中含两个DO键,根据方程式:2D2O=2D2+O2,每电解2 mol重水需吸收的总能量为:4 mol463 kJmol-1-2 mol436 kJmol-1-1 mol493 kJmol-1 =487 kJ,即电解生成2 mol氘气即8 g氘,需487 kJ能量。所以每电解制得0.03 g氘吸收能量为:487 kJ0.03 g/8 g=1.83 kJ。答案:(1)750 L (2)1.83 kJ24.由铜片、锌片与200 mL硫酸组成的原电池中,若锌片只发生电化学腐蚀,则当在铜片上共放出0.15 mol气体时,H2SO4恰好全部用完。产生这些气体消耗锌多少克?所用硫酸的物质的量浓度是多少?解析:此反应的总反应是Zn + 2H+ = Zn2+ + H265 g 2 mol 1 molx y 0.15 molx= y= molH2SO4的物质的量为 molc(H2SO4)= molL-1答案:9.75 g 0.75 molL-1