1、单元素养评价(二)(第2章)(90分钟100分)(60分钟70分)一、选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分)1.(2020聊城高一检测)绿色交通工具是指在行驶中对环境不产生污染或只产生微量污染的载客工具。下列不属于绿色交通工具的是()【解析】选D。无轨电车以电能为动力,不会产生大气污染物,是绿色交通工具,A项不符合题意。氢气动力车是以氢气为燃料,燃烧时产生的物质是水,不会产生大气污染物,是绿色交通工具,B项不符合题意。太阳能汽车是以太阳能为动力,无污染,是绿色交通工具,C项不符合题意。柴油汽车是以化石燃料柴油为能源,燃料燃烧时会产生污染性气体,同时还会产生很多CO2,会造成温室效应,
2、因此不属于绿色交通工具,D项符合题意。2.(2020苏州高一检测)下列物质中,既含有离子键,又含有共价键的是()A.Na2SO4B.NaHC.Na2O D.H2O2【解析】选A。NaH、Na2O中均只含离子键;H2O2只含共价键。3.H2能在Cl2中燃烧生成HCl,HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。如图为H2、Cl2和HCl三者相互转化过程的微观示意图,下列说法正确的是()A.过程1放热B.过程2吸热C.过程3放热D.过程4放热【解析】选C。过程1是H2和Cl2的化学键断裂,是吸热过程,A错误;过程2是形成HCl化学键,是放热过程,B错误;过程3是Cl2在H2中燃烧,放出热量,C正确;
3、过程4与过程3相反,是吸热过程,D错误。4.最近日本科学家确认世界还存在着另一种“分子足球”N60,它与C60分子结构相似。N60在高温或撞击后会释放出巨大能量。下列对N60的说法不正确的是()A.N60和14N都是氮的同位素B.N60和N2都是氮的同素异形体C.N60中氮原子之间由共价键结合D.N60高温或撞击后应该生成N2【解析】选A。N60是一种单质,由题干信息可知,它是一种能量较高的物质,高温或撞击后生成能量较低的物质(N2)而释放出巨大能量。5.(2020南宁高一检测)物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是()石灰石高温分解铁粉加入
4、到稀盐酸中水蒸气通过灼热的焦炭铝粉和氧化铁混合粉末引燃二氧化碳与碳混合加热Ba(OH)28H2O与NH4Cl固体混合A.B.C.D.【解析】选C。石灰石高温分解、水蒸气与焦炭的反应、二氧化碳与碳的反应以及Ba(OH)28H2O与NH4Cl固体混合反应都是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,选项C符合题意。6.反应2SO2+O22SO3是一放热反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法中正确的是()A.反应放热,升高温度会使反应速率加快B.通过调控反应条件,SO2可以100%转化为SO3C.当SO2和SO3的浓度相等时,反应达到平衡状态D.使用催化剂的目的是加快反应速率,提高产率【解析
5、】选A。升高温度,任何反应(放热反应和吸热反应)的反应速率都增大,A正确;可逆反应不可能进行到底,B不正确;SO2和SO3的浓度相等不能说明各组分的浓度不变,不能说明反应达到平衡状态,C不正确;使用催化剂能加快化学反应速率,不能提高产率,D错误。【加固训练】关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是()A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低C.图所示的装置能将化学能转变为电能D.图所示的反应为吸热反应【解析】选A。B项,铝热反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量;C项,没有形成闭合回路;D项,应为放热反应。7.(2020郴
6、州高一检测)下列有关电化学知识的描述正确的是()A.从理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池B.某电池反应Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag,正极为Cu,发生氧化反应C.铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池,铁为负极,铜为正极D.反应CaO+H2OCa(OH)2可放出大量的热,故可把该反应设计为原电池,使其中的化学能转化为电能【解析】选A。A项,原电池利用的是自发进行的氧化还原反应;B项,铜为负极,发生氧化反应:Cu-2e-Cu2+,银为正极,发生还原反应:Ag+e-Ag;C项,Fe、Cu与浓硝酸组成原电池,由于铁遇浓硝酸钝化,则Cu为负极,
7、Fe为正极;D项, CaO+H2OCa(OH)2不是氧化还原反应,不能设计成原电池。8.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,进行反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是()混合气体的密度容器内气体的压强混合气体的总物质的量B的物质的量浓度A.B.C.D.只有【解析】选A。因为A为固体,反应前后气体的体积不变,始终不变,而气体的质量却在变化。当气体质量不变时即达到平衡,而=,所以不变可作为反应达到平衡状态的标志。9.(2020南京高一检测)在恒容密闭容器中发生反应:3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s),下列说法不
8、正确的是()A.将块状Fe2O3改为粉末状,反应速率加快B.升高温度,反应速率加快C.使用催化剂,反应速率增大D.充入N2使压强增大,反应速率增大【解析】选D。将块状Fe2O3改为粉末状,增大了反应物接触面积,反应速率加快,故A正确;升高温度,反应速率加快,故B正确;使用催化剂,反应速率加快,故C正确;N2不参与题给反应,即使压强增大,反应速率也不改变,故D错误。【加固训练】把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中,影响该反应速率的是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl-的浓度A.B.C.D.【解析】选C。镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2+H2
9、,与H+有关,与Cl-无关。在镁与盐酸的反应中,刚开始时H+的浓度最大,反应速率应最大,但由于此反应为放热反应,温度升高,化学反应速率还会增大,随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐减慢。10.(2020盐城高一检测)北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是()A.K3C60中只有离子键B.K3C60中不含共价键C.该物质在熔融状态下能导电D.C60与12C互为同素异形体【解析】选C。首先判断球碳盐K3C60中有离子键,在K+与之间。而碳原子之间存在共价键。所以该物质
10、在熔融状态下能电离出K+和,所以能导电。同素异形体是由相同元素组成的不同单质,12C不是单质,而是一种碳原子。11.(2020大同高一检测)氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,在反应中,破坏1 mol HH键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol OO键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol HO键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是()A.2Q1+Q24Q3C.2Q1+Q22Q3【解析】选A。破坏1 mol HH键消耗的能量为Q1 kJ,则HH键能为Q1 kJmol-1,破坏1 mol OO键消耗的能量为Q2 kJ,则OO键能为,形成1 mol HO键释放的能量为Q3 kJ,则HO键的键
11、能为Q3 kJmol-1,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O为放热反应,即反应物的总键能-生成物的总键能0,即2Q1+Q2-4Q30,所以2Q1+Q24Q3。12.(2020石嘴山高一检测)一定温度下,1 mol X和n mol Y在容积为2 L的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+M(s),5 min后达到平衡,此时生成2a mol Z。下列说法正确的是()A.当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态B.用X表示此反应速率是0.01a molL-1min-1C.用X表示此反应的反应速率是(0.1-0.2a) molL-1min-1D.当混合气体的压强不再发生变化
12、时,说明反应达到平衡状态【解析】选A。题给可逆反应中有固体生成,随着反应的进行,混合气体的质量不断减少,当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态,A项正确;根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,5 min后达到平衡,此时生成2a mol Z,则反应掉a mol X,用X表示此反应的反应速率是a mol(2 L5 min)=0.1a molL-1min-1,B错误,C项错误;题给反应是气体分子数不发生变化的反应,压强始终都不发生变化,则压强不变不能说明反应达到平衡,D项错误。【加固训练】在下列过程中,需要加快化学反应速率的是()A.钢铁腐蚀B.食物腐败C.炼铁D.橡胶老化【解析】选
13、C。与生产生活实际相联系很快会做出判断。二、非选择题(本题包括4小题,共34分)13.(8分)(2020聊城高一检测)加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 gmL-1),在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,完成下列问题:(1)实验时放出气体的总体积为_。(2)放出一半气体所需要的时间为_。(3)反应放出3/4气体所需要的时间为_。(4)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为_。【解析】(1)根据图象可知,放出气体体积为60 mL。(2)放出气体一半时,对应的横轴上的点为1 min。(3)反应放出3/4气体为45 mL,对应时间为2 min。
14、(4)A、B、C、D四点化学反应速率由快到慢的顺序为D、C、B、A。答案:(1)60 mL(2)1 min(3)2 min(4)D、C、B、A14.(8分)如图为原电池装置示意图:(1)若A为Zn,B为石墨棒,电解质溶液为稀硫酸,则A电极名称为_(填“正极”或“负极”),写出正极的电极反应式_。(2)若A为铜片,B为铁片,电解质为FeCl3溶液,则铜片作为_极(填“正”或“负”),写出电极反应式:正极_,负极_。(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为燃料电池,该电池的总反应为2H2+O2 2H2O。通入氧气的一极为该电池的_极(填“正”或“负”)
15、。【解析】(1)Zn为活泼金属,电解质溶液为稀硫酸,故Zn为负极;石墨棒为正极,正极的电极反应式为2H+2e-H2。(2)因为Fe比Cu活泼,因此在原电池中Fe作负极,发生氧化反应Fe-2e-Fe2+,Cu作正极,溶液中Fe3+得电子发生还原反应。(3)根据电池的总反应式2H2+O2 2H2O,在此反应中H2失电子发生氧化反应,O2得电子发生还原反应。因此,根据原电池中两极的反应原理,通入H2的一极为电池的负极,通入O2的一极为电池的正极。答案:(1)负极 2H+2e-H2(2)正2Fe3+2e-2Fe2+Fe-2e-Fe2+(3)正15.(8分)(2020菏泽高一检测)向2 L密闭容器中通入
16、6 mol气体A和6 mol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了1 molL-1,B的物质的量减少了3 mol,有6 mol D生成。回答下列问题:(1)反应2 min内,v(A)=_,v(B)=_;(2)该反应化学方程式中xypq=_;(3)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率8_(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_。【解析】(1)反应2 min内,A的浓度减少了1 molL-1,B的浓度减少了1.5 molL-1,所以v(A)=0
17、.50 molL-1min-1,v(B)=0.75 molL-1min-1。(2)因为v(C)=v(A),所以v(C)=0.25 molL-1min-1,D的浓度增加3 molL-1,所以v(D)=1.5 molL-1min-1,根据化学反应速率之比等于方程式中物质系数之比,所以xypq=0.50.750.251.5=2316。(3)体积减小,反应物的浓度增大,反应物浓度越大,反应越快,所以反应速率增大。答案:(1)0.50 molL-1min-10.75 molL-1min-1(2)2316(3)增大体积减小,反应物物质的量浓度变大,反应物浓度越大,反应越快16.(10分)(2020连云港高
18、一检测).我国航天航空事业蒸蒸日上,航天航空的关键技术是火箭,火箭燃料有液氢、乙炔(C2H2)、甲烷、煤油、肼(N2H4)等。请回答下列问题:(1)已知肼的结构简式可表示为H2NNH2。肼分子中的化学键类型为_。肼在氧气中燃烧生成无毒的物质,则反应中肼断裂的化学键有NH键、_,新形成的化学键有_。根据肼燃烧过程中的能量变化,说明反应物能量之和_(填“大于”“等于”或“小于”)生成物能量之和。(2)氢燃料汽车中氢的燃烧与火箭中氢的燃烧最大的不同在于前者使用的是空气作氧化剂,而后者使用的是液氧。火箭中不能使用液化空气,原因是_。(3)火箭发射前,当液氢、液氧加到一定量后,技术人员还要不停地补加,请
19、你说出这种做法的原因:_。.已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,Y元素原子核外电子数比X元素原子核外电子数多5,请回答下列问题:(1)写出两种元素的名称:X_,Y_。(2)X、Y可形成_(填标号)。A.离子化合物Y(XO3)2B.离子化合物Y2X3C.共价化合物Y3X2D.共价化合物XY2(3)已知Y元素的单质能在空气中燃烧,写出其中属于置换反应的化学方程式: _,分析所得化合物中所含化学键的类型:_。(4)X元素的氢化物能与它的最高价氧化物的水化物反应,其产物属于_ (填“离子”或“共价”)化合物。【解析】.(1)肼分子中含有NH共价键和NN共价键。因为燃烧反应为放热反应,故反
20、应物的能量之和比生成物的能量之和大。(2)氢气在空气中和在纯氧中燃烧相同,释放的能量也相同,不同之处在于液态空气中的液氮不能参加反应,且在液氢燃烧时还会挥发带走氢气燃烧所放出的部分热量。(3)液氢、液氧的沸点低,在常温下易挥发,若要保持一定的量,需要不停地补加。.由X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,而X元素原子的电子总数比Y元素原子的少5个,可推知Y元素原子的M层有2个电子,Y为Mg,则X为N。N、Mg与O可形成离子化合物Mg(NO3)2;N、Mg可形成离子化合物Mg3N2;Mg在空气中燃烧,能与CO2发生置换反应生成MgO和C。NH3与HNO3反应,生成的NH4NO3属于离子化合
21、物。答案:.(1)共价键NN键NN键、HO键大于(2)液态空气中的液氮不能参与反应,液氢燃烧时,液氮挥发带走大量的热量,导致能量损失(3)液氢、液氧的沸点低,容易挥发.(1)氮镁(2)A(3)2Mg+CO22MgO+C离子键(4)离子(30分钟30分)一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)17.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,下列说法正确的是()A.Li是正极,电极反应为Li-e-Li+B.Li是负极,电极反应为Li-e-Li+C.电池反应时,锂是正极,二氧化锰是负极D.电池反应
22、时,混合物由黑色变为紫色【解析】选B。根据总反应式判断Li被氧化,为负极材料,其失去电子成为Li+,正极放电的为MnO2。反应过程中没有Mn产生,混合物不会变为紫色。18.德国化学家Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖,该反应的微观历程及能量变化的示意图如下,用、分别表示N2、H2、NH3,下列说法正确的是()A.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量B.催化剂在吸附N2、H2时,催化剂与气体之间的作用力为化学键C.在该过程中,N2、H2断键形成氮原子和氢原子D.使用催化剂,合成氨反应放出的热量减少【解析】选C。根据能量变化的示意图,合成氨的反应是
23、放热反应,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故A错误;催化剂吸附N2、H2,没有形成化学键,催化剂与气体之间的作用力不属于化学键,故B错误;由图可知,每3个氢分子和1个氮气分子断键得到原子,然后生成2个氨分子,生成氨分子之前是氢原子和氮原子,故C正确;催化剂对反应中的能量变化无影响,合成氨反应放出的热量不变,故D错误。【加固训练】化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是()A.该反应是吸热反应B.断裂2 mol AB键需要吸收y kJ的能量C.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量D.断裂1 mol AA键和1 mol BB
24、键能放出x kJ的能量【解析】选B。A项,因反应物的能量高于生成物的能量,故该反应是放热反应,错误。B项,键的断裂需要吸收能量,由图可知断裂2 mol AB键需要吸收y kJ能量,正确。C项,由图可知,1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量,错误。D项,键的断裂需要吸收能量,而不是放出能量,错误。19.(2020济宁高一检测)某化学小组为探究固体颗粒大小对反应速率的影响,设计了下列实验:称取5.00 g均匀的块状大理石(含有SiC2等不与盐酸反应的杂质)与50.0 mL 2.00 molL-1稀盐酸混合,测得实验过程中逸出气体的质量并记录(假设只逸出CO2);再
25、称量5.00 g大理石粉末,重复以上实验操作。实验数据汇总如图。下列说法正确的是()A.图中曲线表示的是块状大理石与盐酸反应B.由图可知,如果等待的时间足够长,两条曲线应逐渐交汇C.大理石粉末与盐酸反应的实验中,08 min内,盐酸的平均反应速率v(HCl)1.64 molL-1min-1D.块状大理石与盐酸反应的实验中,13 min时,CaCO3的消耗率为63.6%【解析】选B。反应物接触面积越大反应速率越大。表示的是块状大理石与盐酸的反应,故A错误;取料相同,生成二氧化碳一定相同,故B正确;由图可知,纵坐标代表生成CO2的质量。大理石粉末与盐酸的实验中,08 min内,盐酸的平均反应速率v
26、(HCl)0.205 molL-1min-1,故C错误;块状大理石与盐酸反应的实验中,13 min时,生成二氧化碳1.4 g,消耗碳酸钙的质量约为3.18 g,由于样品中含有杂质,故不能计算CaCO3的消耗率。20.(2020菏泽高一检测)现有下列各组溶液:10 时10 mL 0.05 molL-1的Na2S2O3溶液和50 mL 0.05 molL-1的H2SO4溶液;10 时10 mL 0.05 molL-1的Na2S2O3溶液和10 mL 0.1 molL-1的H2SO4溶液;30 时10 mL 0.05 molL-1的Na2S2O3溶液和10 mL 0.1 molL-1的H2SO4溶液
27、。若同时将各组中的两种溶液混合发生反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S+SO2+H2O,则出现浑浊的先后顺序是()A.B.C.D.【解析】选C。其他条件一定时,反应物浓度越大,溶液温度越高,反应速率越大,出现沉淀所用的时间越少,所以出现浑浊的先后顺序是。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)21.(2020东营高一检测)某实验小组对H2O2的分解做了如下探究:下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据:用10 mL H2O2制取150 mL(标准状况下)O2所需的时间(s)30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂不加热几乎不反应几乎不反应几
28、乎不反应几乎不反应无催化剂加热360480t720MnO2催化剂加热102560120(1)该实验小组在设计方案时,考虑了浓度、_、_等因素对H2O2分解速率的影响。上述因素对H2O2分解速率的影响分别是_;_;_。推测t(s)的范围为_。(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入15 mL 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:催化剂MnO2操作情况观察结果反应完成所需时间粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的木条复燃3.5 min块状反应较慢,火星红亮但木条未复燃30 min写出上述实验中发生反应的化学方程式_。实验结果表明,催化剂的催化效果与_有关。【解析】(1)根据表
29、中的实验数据可判断,在设计实验方案时考虑了浓度、温度和催化剂等因素对反应速率的影响。因为浓度越大,反应速率越快,所以10%的双氧水分解生成相同的氧气时需要的时间要大于15%的双氧水,而小于5%的双氧水,即480t720。(2)双氧水不稳定,在MnO2催化作用下分解生成氧气和水,反应式为2H2O22H2O+O2。根据实验现象可判断粉末状的催化剂催化效果好,这说明催化剂的催化效果与催化剂的接触面积有关系。答案:(1)温度催化剂其他条件不变时,浓度越大反应速率越大其他条件不变时,温度越高反应速率越大其他条件不变时,催化剂能改变反应速率(或正催化剂能加快反应速率)480t720(2)2H2O22H2O+O2催化剂的接触面积
