1、第二章章末综合检测一、选择题(每小题3分,共48分)1(2018辽宁省沈阳铁路实验中学高一期中)2A(g)B(g)HQ kJmol1(Q0),下列能量变化示意图正确的是()解析该反应H0为吸热反应,所以能量2A(g)B(l),故选C项。答案C2在2 L密闭容器中,在一定条件下发生A(g)3B(g)2C(g),在10 s内反应物A的浓度由1 mol/L降到0.6 mol/L,则v(C)为()A0.04 mol/(Ls)B0.08 mol/(Ls)C0.4 mol/(Ls) D0.8 mol/(Ls)解析根据物质的浓度变化之比等于化学计量数之比,10 s内反应物A的浓度由1 mol/L降到0.6
2、mol/L,A反应掉0.4 mol/L,则C生成0.8 mol/L,v(C)0.8 mol/L10 s0.08 mol/(Ls),选B项。答案B3下列关于原电池的叙述正确的是()A构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B原电池是将化学能转化为电能的装置C在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D原电池放电时,电流的方向是从负极到正极解析本题考查原电池知识。A项,氢氧燃料电池中的电极可以为两个相同的惰性电极,错误;B项,原电池是将化学能转化为电能的装置,正确;C项,在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被氧化,错误;D项,原电池放电时,电流从正极流向负极,错误。答案B4(2018辽宁
3、省沈阳铁路实验中学高一期中)用单质铁去除酸性水体中NO3的原理如图所示,下列说法错误的是()A能量转化形式主要为化学能转化为电能B电极材料分别为Fe和Fe3O4C正极反应为NO38e10H=NH43H2OD该原理的总反应可表示为NO34Fe10H=NH44Fe23H2O解析能量转化形式主要为化学能转化为电能,故A项正确;电极材料分别为Fe和Fe3O4,故B项正确;正极反应为NO38e10H=NH43H2O,故C项正确;该电池的总反应可表示为NO33FeH2O2H=NH4Fe3O4,故D项错误。故选D。答案D5将1.0 mol PCl5充入容积为2 L的密闭容器中,一段时间后测得PCl5的浓度为
4、0.3 molL1,已知反应为PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g),在这段时间内的平均反应速率v(PCl5)0.4 molL1min1,则这段时间为()A30 s B50 sC5 s D1 s解析t0.5 min。答案A6在密闭容器中进行X2(g)2Y2(g)Z(g)的反应,X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L,当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时,各物质的浓度有可能的是()Ac(Z)0.45 mol/LBc(X2)0.3 mol/Lc(Z)0.1 mol/LCc(X2)0.5 mol/LDc(Y2)0.5 mol/L考查内容考查可逆
5、反应的有关计算解析A项,如果c(Z)0.45 mol/L,则相应消耗0.3 mol/L的Y2,但Y2的起始浓度是0.3 mol/L,反应是可逆反应,反应物不能完全转化,A项错误;B项,如果c(X2)0.3 mol/L,则相应消耗0.1 mol/L的Z,则剩余Z是0.2 mol/L,B项错误;C项,如果c(X2)0.5 mol/L,则需要消耗0.3 mol/L Z,反应是可逆反应,则Z的浓度不可能为0,C项错误;D项,如果c(Y2)0.5 mol/L,则需要消耗0.1 mol/L Z,剩余0.2 mol/L Z,所以D项正确,故选D项。答案D7按如图装置进行实验,若x轴表示流入正极的电子的物质的
6、量,则y轴可以表示()c(Ag)c(NO3)a棒的质量b棒的质量 溶液的质量A BC D解析根据实验装置可知,a棒为负极,电极反应为Fe2e=Fe2,即a棒质量减轻;b棒为正极,电极反应为2Ag2e=2Ag,即b棒质量增加,溶液中c(Ag)减小;电池总反应为Fe2Ag=Fe22Ag,引起溶液的质量减轻,故随流入正极的电子物质的量增加而减小的物理量有。答案C8获得“863”计划和中科院“百人计划” 支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质为AlI3溶液,相关论文发表在J.Am.Chem.Soc.(128,87208721,2006)上,已知电池总反应式为2Al3I2=2AlI3。下列说法不正确
7、的是 ()A该电池负极的电极反应为:Al3e=Al3B电池工作时,溶液中铝离子向正极移动C消耗相同质量金属时,用锂作负极产生电子的物质的量比用铝时多D该电池可能是一种可充电的二次电池解析A项,因Al元素的化合价升高,则电池负极的电极反应为Al3e=Al3,故A项正确;B项,原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时,溶液中的铝离子向正极移动,故B项正确;C项,因Al的摩尔质量为27 g/mol,由失去的电子数可知,消耗相同质量金属时,用锂做负极时,产生电子的物质的量比铝多,故C项正确;D项,该反应的逆过程不能发生,所以该电池为一次电池,故D项错误;故选D项。答案D9(2018福建省厦门一中高二期中
8、)比较、推理是化学学习常用的方法,以下是根据一些反应事实推导出的影响化学反应的因素,其中推导不合理的是()选项化学反应事实影响化学反应的因素A铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧反应物浓度B碳在常温下不与氧气发生反应,而在高温时能与氧气反应反应温度C水在通电的条件下才能分解,双氧水只要加入二氧化锰就迅速分解催化剂D铜片在空气中很难燃烧,纳米铜粉在空气中较易燃烧反应物的接触面积解析铁丝能在氧气中燃烧是因为氧气的浓度大了,故A项正确;碳在点燃时能与氧气反应是因为温度达到了着火点,故B项正确;水的分解和双氧水分解是两种不同物质的分解,无法判断催化剂对反应速率的影响,故C项错误;铜片与铜粉都是铜
9、,铜片不易燃烧,而纳米铜较易燃烧,是反应物的接触面积改变,故D项正确。故答案为C项。答案C10将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,称为燃料电池,下列叙述正确的是()通入CH4的电极为正极正极的电极反应是O22H2O4e=4OH通入CH4的电极反应式是CH42O24e=CO22H2O负极的电极反应式是CH410OH8e=CO327H2O放电时溶液中的阳离子向负极移动放电时溶液中的阴离子向负极移动A BC D解析根据题意知发生的反应为CH42O2=CO22H2O。反应产生的CO2,处于KOH溶液中,又会转化为CO32,故是正确的。O2得e被还原,作正极。溶
10、液中离子移动方向为阳离子移向正极,阴离子移向负极。答案B11.取两份10 mL 1 molL1稀盐酸,向其中一份中加入过量的锌粒,得到气体的体积随时间变化如b所示,向另一份中加入过量的锌粒同时加入另一种物质,得到气体的体积如a所示,则另一种物质是()A铝粉 B3 molL1稀硫酸C铁粉 D氢氧化钠固体考查内容考查化学反应速率等相关知识解析根据图像可知,图显示a反应比b反应的速率快,且生成的氢气多,由于盐酸的量是固定的,若再加入铝粉和铁粉,氢气的量也是根据盐酸计算,故氢气体积不会变化,故A和C项错误;若加入NaOH固体,盐酸先与NaOH反应,故生成氢气的量减小,故D项错误;B项,若加入硫酸,溶液
11、中H浓度增大,且锌粒过量,故生成氢气的速率增大,产量增大,符合题意,此题选B项。答案B12在体积为1 L的密闭容器中(体积不变)充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A进行到3分钟时,正反应速率和逆反应速率相等B10分钟后容器中各物质浓度不再改变C达到平衡后,升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小D3 min前v正v逆,3 min后v正v逆,D项错误,故选B项。答案B13一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生反应N23H22NH3。在10
12、s内N2由5 mol降至4 mol。下列说法正确的是()A达到化学反应平衡时,容器内气体的压强保持不变B维持容积的体积不变充入氩气,会加快该反应的速率C用N2表示的化学反应速率为0.1 mol(Ls)D反应足够长时间,N2、H2中至少有一种物质浓度降为零解析本题考查化学反应速率、化学平衡。A项,由于反应前后是计量数不等的反应,达平衡时气体的总物质的量不变,所以压强保持不变,正确;B项,体积不变充入氩气,各物质的浓度不变,所以化学反应速率不变,错误;C项,未告知容器的体积,从而无法计算物质的反应速率,错误;D项,该反应是可逆反应,所以各物质的浓度均不可能为零,错误。答案A14有A、B、C、D四块
13、金属片,进行如下实验A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C导线DA、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应,则四种金属的活动性顺序为()AABCD BACDBCCABD DBDCA考查内容考查金属性强弱比较解析A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极,则金属性是A强于B;C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C导线D,即C是负极,D是正极,则金属性C强于D;A、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡,说明C是正极,则A的金属性强
14、于C;B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应,说明D是负极,则金属性D强于B,所以四种金属的活动性顺序为ACDB,故选B项。答案B15(2018山东泰安市一中高一检测)在一定温度下的恒容密闭容器中加入一定量的氨基甲酸铵(NH2COONH4),其分解反应如下:NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。不能判断该分解反应已经达到化学平衡的是()Av正(NH3)2v逆(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变解析根据反应可得出v正(NH3)2v正(CO2),故当v正(NH3)2v逆(CO2)时反应达平衡状态,能判断该分解反应
15、已经达到化学平衡,A项错误;随着反应的进行,体系压强逐渐增大,容器内压强保持不变说明达平衡状态,能判断该分解反应已经达到化学平衡,B项错误;当体系达平衡状态时,混合气体的总质量不变,而容器的体积不变,密闭容器中混合气体的密度不变,说明达平衡状态,能判断该分解反应已经达到化学平衡,C项错误;氨气与二氧化碳比例为21不会随反应方向变化而变化,与平衡无关,不能判断该分解反应已经达到化学平衡,D项正确。故选D项。 答案D16近来,科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200 左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为:C2H5OH2O2=2CO
16、23H2O。下列说法不正确的是()AC2H5OH在电池的负极上参加反应B1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子C在外电路中电子由负极沿导线流向正极D电池正极得电子的物质是O2解析C2H5OH在电池的负极上参加反应,A项正确;根据电池总反应可知C2H5OH12e,故1 mol乙醇被氧化转移12 mol电子,B项错误;在外电路中电子由负极沿导线流向正极,C项正确;电池中O2在正极上得电子,D项正确。答案B二、非选择题(共52分)17(12分)用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:(1)实验过程如图所示,分析判断:_段化学反应速率最快,_段收集的二氧化碳气体最多。(2)为了减缓上述反应
17、的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是_。A蒸馏水 B氯化钠固体C氯化钠溶液 D浓盐酸解析(1)由图像可知,EF段曲线斜率大,说明单位时间内产生CO2气体多,即反应速率快,收集CO2气体也多。(2)A、C两项中物质的加入相当于对原盐酸溶液进行稀释,使c(H)降低,反应速率减慢;加入氯化钠固体,不改变溶液的浓度,故无影响;浓盐酸加入,使盐酸浓度增大,加快反应速率。(3)从影响化学反应速率的因素去考虑,即可解答此题。答案(1)EFEF(2)AC(3)升高温度,加入浓盐酸,将块状碳酸钙粉碎等18(12分)把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 molL1硫酸溶液的烧杯中,
18、该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间(单位:秒)的关系可用如图曲线来表示,回答下列问题:(1)曲线由Oa段不产生氢气的原因(请用有关反应的化学方程式表示)是_。(2)曲线ac段,产生氢气的速率增加较快,而曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降,解释上述现象的原因是_。(3)在b到c这段时间内,收集到氢气V L(标准状况),则这段时间内用硫酸表示的平均速率为_(假设反应前后溶液体积不变)。(4)对于足量镁条和100 mL 2 mol/L硫酸生成氢气的反应,下列措施能减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量的是_。加NaOH固体;加适量BaCl2溶液;加KNO3溶液;加适量H2O;将镁条换成镁粉;
19、加小苏打溶液;加少量CuSO4溶液;加适量Na2SO4溶液;将2 mol/L硫酸换成160 mL 2.5 mol/L的盐酸;(5)若使用催化剂,会不会使氢气的产量增加?_(填“会”或“不会”)。考查内容考查外界条件对化学反应速率的影响相关知识点解析(1)Oa不产生气体的原因是铝表面有一层致密的氧化膜Al2O3,先与硫酸反应不生成氢气,离子方程式为:Al2O36H=2Al33H2O;(2)该反应放热,温度升高,化学反应速率加快,曲线c后反应速率降低是由于硫酸浓度降低,速率减小;(3)根据比例关系得到:H2SO4H2,n(H2SO4)n(H2) mol,v(H2SO4) mol/(Ls);(4)氢
20、气是由硫酸中的H被还原得到的,只要不影响H的含量,氢气的产量才不受影响,故消耗硫酸产生氢气,产生氢气量减小,不能选;不消耗H不影响氢气产量,故可选;硝酸根和氢离子结合是硝酸,与金属镁反应生成NO,不产生氢气,故不能选;加水,H的物质的量不变,故可选;不影响氢气产量,但加快化学反应速率,不可选;小苏打即NaHCO3消耗硫酸,故影响氢气产量,故不能选;硫酸铜和金属镁发生置换反应,形成铜镁,原电池反应速率加快,故不选;加硫酸钠溶液H的物质的量不变但浓度减小,故可选;将2 mol/L硫酸换成160 mL 2.5 mol/L的盐酸,H浓度减小但物质的量不变,故可选,此题选;(5)催化剂只改变反应速率。答
21、案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)反应放热,温度升高,使反应速率加快,曲线c后反应速率降低是由于硫酸浓度降低,速率减小(3) mol/(Ls)(4)(5)不会19(10分)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_ _;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_ _;(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_;(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_ _(答两种);(5)为了进一步研究硫
22、酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。实验混合溶液ABCDEF4 molL1H2SO4/ mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/ mL00.52.55V620H2O/ mLV7V8V9V10100请完成此实验设计,其中V1_,V6_,V9_。该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_。解析(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了
23、两个反应:CuSO4Zn=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn微电池,大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30 mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL,可以求得各组实验中加入水的体积分别为V7
24、20 mL,V819.5 mL,V917.5 mL,V1015 mL。由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小,故反应速率反而会减慢了。答案(1)CuSO4Zn=ZnSO4Cu,ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池,加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等(答两种即可)(5)301017.5当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积20(12分)化学反应与能量有必不可分的关系,回答下列问题。.已知31 g白磷
25、变为31 g红磷释放能量。试回答:(1)上述变化属于_(填“物理”或“化学”)变化。(2)31 g白磷具有的能量_(“”或“”或“BA。(4)A中是Fe与稀硫酸发生化学反应,B中Fe与稀硫酸及Sn构成原电池,发生原电池反应,加快反应速率,C中Fe是正极,Fe不发生反应,故铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是BAC。答案(1).(1)化学(2)(3).(1)Fe2H=Fe2H2Fe2e=Fe22H2e=H2(2)减弱(3)0.75CBA(4)BAC21(6分)在一定温度下,体积为2 L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色),如图所示。(1)曲线_(填
26、“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。(2)若降低温度,则v(正)_,v(逆)_(填“加快”或“减慢”或“不变”)。(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)0.3 mol/(Ls),乙中v(N2O4)6 mol/(Lmin),则_中反应更快。(4)在0到3 min中内N2O4的反应速率为_。(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)_。Av(NO2)2v(N2O4)B容器内压强不再发生变化CX的体积分数不再发生变化D容器内气体原子总数不再发生变化E相同时间内消耗n mol的Y的同时生成2n mol的XF相同时间内消耗n mol的Y的同时消耗2n mol的X解析(1)由图示可知,曲线X对应的变化值大,故曲线X表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。(2)降低温度,反应速率减慢,即v(正)、v(逆)反应速率均减慢。(3)甲中v(NO2)0.3 mol/(Ls),乙中v(NO2)2v(N2O4)12 mol/(Lmin)0.2 mol/(Ls),故甲中反应速率更快。(4)在0到3 min中内N2O4的反应速率为0.05 mol/(Lmin)。(5)当v正v逆时,各组分的量保持不变时,反应达到平衡状态,故可知BCF能说明该反应已达到化学平衡状态。答案(1)X(2)减慢减慢(3)甲(4)0.05 mol/(Lmin)(5)BCF