1、第二章检测试题(时间:90分钟满分:100分)选题表知识点题号(难易度)燃料及能源1化学反应与能量变化4,5,14(中)原电池及其应用3,6,8,12,18化学反应速率与限度7,10,13,15(中),16(中),19,20(中)综合2,9,11,17,21(中)一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个正确选项)1.为了高效解决化石燃料燃烧存在的问题,不需要研究的问题有(A)A.杜绝化石燃料的使用,从源头上解决问题B.减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,提高燃料利用率的措施C.防止燃料燃烧造成环境污染的方法D.通过化学方法把化石燃料转化成洁净燃料解析:化石燃料是重要的能源,也
2、是重要的工业原料,不可能完全杜绝化石燃料的使用,A符合题意;减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,提高燃料利用率可以节约能源,能减少燃烧产物的排放,减轻大气污染,是需要研究的问题,B不符合题意;化石燃料燃烧会产生大气污染,研究防止燃料燃烧造成环境污染的方法,能高效解决化石燃料燃烧存在的问题,C不符合题意;把化石燃料转化成洁净燃料,可以减少有害物质的排放,是需要研究的问题,D不符合题意。2.已知反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是(C)A.若此反应过程中有电子转移,可设计成原电池B.当A、B、C、D的浓度相同时,反应处于平衡状态C.当A的消耗速率与C的消耗速
3、率相同时处于平衡状态D.该反应只有在加热条件下才能进行解析:由图像分析可知反应过程中反应物总能量低于生成物总能量,反应是吸热反应,而能设计成原电池的反应为放热的氧化还原反应,A错误;A、B、C、D的浓度大小决定于开始加入的反应物多少和反应程度,与反应是否达到平衡状态无关,B错误;A与C的化学计量数相同,所以当A的消耗速率与C的消耗速率相同时说明正、逆反应速率相等,反应处于平衡状态,C正确;某些吸热反应不需要加热也可以发生,如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应,D错误。3.如果用铁片和铜片构成柠檬电池,会发生的是(B)A.铜片上发生反应:Cu-2e-Cu2+B.铁片是负极,其质量逐渐减小C.电流由
4、铁片经导线流向铜片D.柠檬中蕴含的电能转化为化学能解析:铜作正极,氢离子在铜上得到电子生成氢气,发生的反应为2H+2e-H2,A错误;Fe为负极,失去电子而溶解,则铁片的质量减小,B正确;电流从正极铜流向负极铁,C错误;该电池工作时化学能转化为电能,D错误。4.下列说法正确的是(C)A.化学键的变化必然会引起能量变化,所以,能量变化也一定会引起化学变化B.所有化学变化的能量都可以通过原电池转化为电能C.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒D.凡是需要加热的反应都是吸热反应解析:物质三态之间的转变也存在热量的变化,而物质三态之间的转变是物理变化,A不正确;只有自发进行的氧化还原反应才能通过原电
5、池将化学能转变为电能,B不正确;化学反应中不仅质量守恒,能量也守恒,C正确;如氨的合成需要在高温下进行,但它却是释放能量的反应,反应条件与反应的热效应无关,D不正确。5.某市电能的主要来源是火力发电。下列关于火力发电过程中能量转化关系的描述,正确的是(D)A.化学能转化成机械能再转化成电能B.化学能转化成热能再转化成电能C.化学能转化成机械能再转化成热能再到机械能D.化学能转化成热能再转化成机械能再到电能解析:火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧,将燃料的化学能转化为热能(水的内能),水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能,汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能,故选D。6.下列装置能形成原电池且灵
6、敏电流计发生偏转的是(A)解析:铁与氯化铁能发生自发的氧化还原反应,符合原电池的构成条件,A正确;B装置能形成原电池,但上端灵敏电流计不发生偏转,B错误;C装置中电极相同,不能构成原电池,C错误;D装置中乙醇是非电解质,不能构成原电池,D错误。7.国际空间站处理CO2废气涉及的反应为CO2+4H2CH4+2H2O。关于该反应的下列说法中正确的是(A)钌催化剂能加快该反应的速率升高温度能加快该反应的速率当达到一定限度时,CO2能100%转化为CH4当达到一定限度时,反应速率:v(正)=v(逆)=0,反应停止A.B.C.D.解析:加入催化剂,可增大反应速率,正确;升高温度,反应速率增大,正确;为可
7、逆反应,反应物不可能全部转化,错误;达到平衡时,正、逆反应速率相等,但不为零,错误。8.关于原电池的下列说法中正确的是(B)A.在正极上发生氧化反应B.化学性质较活泼的金属为负极C.在外电路,电子流出的是正极D.是由电能转化为化学能的装置解析:原电池中较活泼金属作负极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;原电池外电路中电子从负极流出经导线流向正极;原电池是化学能转化为电能的装置。9.下列说法错误的是(D)A.原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置B.金属A与B用导线连接后插入稀硫酸中组成原电池时,A是正极,则B的金属性强于AC.化学反应达到平衡状态时,只要条件不改变,各物质的浓度就不
8、再改变D.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),单位时间里每增加1 mol N2,同时增加3 mol H2,说明反应达到化学平衡状态解析:原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置,A正确;金属A与B用导线连接后插入稀硫酸中组成原电池时,A是正极,B是负极,所以B的金属性强于A,B正确;平衡标志是正、逆反应速率相等,各成分浓度不变,化学反应达到平衡状态时,只要条件不改变,各物质的浓度就不再改变,C正确;单位时间里每增加1 mol N2,同时增加3 mol H2,都体现的是逆向反应,未体现v(正)与v(逆)的关系,所以不一定是平衡状态,D错误。10.在一定温度下,下列叙述是可逆反
9、应A(g)+3B(g)2C(g)达平衡时的特征的是(B)单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol BA、B、C的分子数之比为132单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol BA、B、C的浓度不再变化A. B. C. D.解析:单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B,都反映的是逆反应方向,错误;当体系达平衡状态时,A、B、C的分子数之比可能为132,也可能不是,与各物质的初始浓度及转化率有关,错误;单位时间内消耗a mol A等效于消耗3a mol B,同时生成3a mol B,所以正、逆反应速率相等,达平衡状态,正确;A、B、C的浓度不再变化,说明正、逆反应
10、速率相等,所以达平衡状态,正确。故选B。11.对于反应Zn(s)+H2SO4(aq)ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述不正确的是(A)A.其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率B.反应过程中能量关系可用如图表示C.若将该反应设计成原电池,锌为负极D.若设计为原电池,当有32.5 g锌溶解,标准状况下正极放出11.2 L气体解析:锌是固体,一般不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。12.有a、b、c、d四个金属电极,有关的化学装置、部分反应现象如下:实验装置实验现象a极质量减小,b极质量增加b极有气体产生,c极无变化d极溶解,c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺
11、序是(A)A.dabcB.abcdC.bcdaD.abdc解析:a极质量减小,b极质量增加,可断定a作负极,说明活动性ab;b极上有气体产生,c极无变化,说明活动性bc;d极溶解,c极有气体产生,说明活动性dc;电流从a极流向d极,则电子从d极流向a极,则活动性da,故可得活动性顺序为dabc。13.一定温度下某容积不变的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。能够说明该反应一定达到化学平衡状态的是(B)A.容器内H2O(g)、CO、H2物质的量相等B.容器内气体的密度不再改变C.生成n mol CO的同时生成n mol H2D.v正(H2O)=v正(CO)解析:容
12、器内H2O(g)、CO、H2物质的量相等,并不是不变,A错误;容器内气体的密度不再改变,说明气体的质量不变,反应达到平衡状态,B正确;生成n mol CO的同时生成n mol H2,都体现正反应方向,未体现正与逆的关系,C错误;v正(H2O)=v正(CO),都体现正反应方向,未体现正与逆的关系,D错误。14.下图表示化学反应过程中的能量变化,据图判断下列说法中合理的是(A)A.500 mL 2.0 molL-1 HCl溶液和500 mL 2.0 molL-1 NaOH溶液的反应符合图1,且放出热量为E1B.500 mL 2.0 molL-1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 molL-1
13、Ba(OH)2溶液的反应符合图2,且吸收热量为E2C.发生图1能量变化的任何反应,一定不需要加热即可发生D.CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1解析:图1表示放热反应,选项A是放热反应,故A合理;图2表示吸热反应,选项B是放热反应,故B不合理;一些放热反应需加热才能发生,故C不合理;浓硫酸溶于水虽然会放出热量,但不属于化学反应,故D不合理。15. 一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表:t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列说法不正确的是(溶液体积变化
14、忽略不计)(C)A.06 min的平均反应速率v(H2O2)0.033 mol/(Lmin)B.610 min的平均反应速率v(H2O2) ”“v逆。(4)由图像分析可知,8 min时,A、B物质的量不变,则反应达到平衡状态。(5)由图像分析,A物质的量在减少为反应物,反应进行至 4 min时,A减少0.8 mol-0.4 mol=0.4 mol,转化率=100%=100%=50%。答案:(1)A(2)反应到最后反应物的浓度不为零,且与生成物共存(3)0.025 mol/(Lmin)(4)是(5)50%20.(11分)(1)反应3A(g)+B(g)2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时
15、间内,测得的反应速率用不同的物质表示为v(A)=1 mol/(Lmin)、v(C)=0.5 mol/(Lmin)、v(B)=0.5 mol/(Lmin),三种情况下该反应速率由大到小的关系是 (用序号表示)。(2)某温度时,在一个5 L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:该反应的化学方程式为 。反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为 。反应达平衡时容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时(填“大”“小”或“相等”,下同),混合气体密度比起始时。上述反应,在第2 min时,X的转化率为。将a mol X与b mol Y的混合
16、气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n(Z),则原混合气体中 ab=。解析:(1)相同条件下,不同物质的化学反应速率与其计量数的比值越大该反应速率越大,=mol/(Lmin)、=mol/(Lmin)=0.25 mol/(Lmin)、=0.5 mol/(Lmin),三种情况下该反应速率由大到小的关系是。(2)根据图知,随着反应的进行,X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加,则X和Y是反应物、Z是生成物,同一可逆反应中同一段时间内各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比,n(X)=(1.0-0.7)mol=0.3 mol、n(Y)=(1.0-0.9)mol=
17、0.1 mol、n(Z)=(0.2-0)mol=0.2 mol,所以X、Y、Z的化学计量数之比=0.3 mol0.1 mol0.2 mol=312,所以该反应方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)。v(Z)=0.02 mol/(Lmin)。该反应方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),反应前后气体总质量不变,但物质的量减小,容器体积不变,根据Mr=知,反应后混合气体相对分子质量增大,根据=知,反应前后混合气体密度不变。在第2 min时,X的转化率=100%=30%。反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n(Z),根据方程式知,参加反应的n(X)=1.5n(Z),参加反应的n(Y)
18、=0.5n(Z),所以反应初始a mol=n(Z)+1.5n(Z)=2.5n(Z),b mol=n(Z)+0.5n(Z)=1.5n(Z),所以ab=2.5n(Z)1.5n(Z)=53。答案:(1)(2)3X(g)+Y(g)2Z(g)0.02 mol/(Lmin)大相等30%5321.(14分)绿色氧化剂H2O2在反应时不产生污染物,被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。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
19、液1 mL 0.1 molL-1FeCl3溶液10 mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液1 mL 0.1 molL-1FeCl3溶液10 mL 5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1 mL 0.1 molL-1FeCl3溶液(1)实验和的目的是 。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是 (填一种即可)。(2)实验中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是 。.资料显示,某些金属离子对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该
20、实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。请回答相关问题:(1)定性分析:如图2可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为 Fe2(SO4)3溶液更合理,其理由是 。定量分析:用图3所示装置做对照实验,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中需要测量的数据是 。(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图4所示。解释反应速率变化的原因: ,若溶液的体积保持50 mL不变,则在前3分钟时H2O2的平均速率为(保留两位有效数字,在标准状况下测定)。解析:.(1)实验和H2O2的浓度不同,实验目的是探究浓度对反应速率
21、的影响,但可能因H2O2性质稳定,反应速率太慢,现象不明显,可以给不同浓度的H2O2溶液提供相同的温度或催化剂,进行探究浓度对反应速率的影响实验。(2)分析实验、表中的反应物和催化剂结合图像知,酸碱性环境影响反应速率。实验是酸性环境、实验是碱性环境。图像中实验的反应速率最快,说明碱性环境能增大H2O2分解的速率;实验的反应速率最慢,说明酸性环境能减小H2O2分解的速率。.(1)反应产物有氧气,反应越快,产生气泡也就越快;两种催化剂中阴离子不同,不能排除是不是氯离子或是硫酸根离子的催化作用,故选用阴离子相同的试剂;可以通过测量单位时间产生O2的体积或生成单位体积O2所需要的时间来衡量H2O2的分
22、解速率。(2)到3分钟时标准状况下共产生O250 mL,n(O2)2.2310-3 mol,n(H2O2)=2.2310-3 mol2=4.4610-3 mol,c(H2O2)=4.4610-3mol/0.05 L0.089 mol/L,故v(H2O2)= 0.030 mol/(Lmin)。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分解的速率,酸性环境能减小 H2O2 分解的速率.(1)产生气泡的快慢消除阴离子不同对实验的干扰单位时间生成O2的体积或生成单位体积O2所需要的时间(2)随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢0.030 mol/(Lmin)