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    高中同步测试卷·人教化学必修2:高中同步测试卷(四) word版含答案

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    这是一份人教版 (新课标)必修2本册综合巩固练习,共9页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。

     www.ks5u.com
    高中同步测试卷(四)
    集训4 化学反应与能量
    (时间:90分钟,满分:100分)
    一、选择题(本题包括16小题,每小题只有一个选项符合题意,共48分)
    1.下列说法正确的是(  )
    A.流水、风力是一次能源,电力、锅炉蒸汽是二次能源
    B.普通锌锰电池是一次电池,碱性锌锰电池是二次电池
    C.同周期元素形成的简单离子中,原子序数越大的离子半径越小
    D.原子核外电子层数越多,原子半径一定越大
    2.下列对化学反应速率和限度的叙述正确的是(  )
    A.决定化学反应速率的主要因素是光照、超声波、压强和催化剂
    B.用Cu和稀硝酸反应制备NO时,改用63%的浓硝酸可以加快产生NO的速率
    C.可逆反应进行到一定限度时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度也相等
    D.生产过程中,化学反应速率是决定产品产率的重要因素之一
    3.关于原电池的叙述中正确的是(  )
    A.构成原电池的电极是两种不同的金属
    B.原电池是将化学能直接转化为电能的装置
    C.原电池负极发生的电极反应是还原反应
    D.原电池的正极是还原剂,溶液中的阳离子在此被还原
    4.下列措施能减慢化学反应速率的是 (  )
    A.将煤块粉碎后燃烧
    B.用2 mol/L的盐酸代替1 mol/L的盐酸制取氢气
    C.将食物贮藏在冰箱中
    D.用H2O2溶液制取氧气时加入少量二氧化锰粉末
    5.如图装置,电流表G发生偏转,a极逐渐变粗,同时b极逐渐变细,c为电解质溶液,则a、b、c可能是下列各组中的(  )

    A.a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液
    B.a是Fe、b是Ag、c为AgNO3溶液
    C.a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4
    D.a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4
    6.把太阳光变成激光可用于分解海水制氢气:2H2O2H2↑+O2↑。下列说法正确的是(  )
    A.水的分解反应是放热反应
    B.氢气是一次能源
    C.使用氢气作燃料将会增加温室效应
    D.在这一反应中,光能转化为化学能
    7.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是(  )
    A.升高温度可使该反应的逆反应速率减小
    B.使用高效催化剂可有效增大正反应速率
    C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
    D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡状态
    8.可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡的标志是(  )
    ①消耗2 mol SO2的同时生成2 mol SO3 ②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2∶1∶2 ③反应混合物中,SO3的质量分数不再改变
    A.①② B.①③
    C.③ D.①
    9.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.500 mL 2.0 mol·L-1 HCl和500 mL 2.0 mol·L-1NaOH的反应符合图1,且放出热量为ΔE1
    B.500 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4和500 mL 2.0 mol·L-1Ba(OH)2的反应符合图2,且吸收热量为ΔE2
    C.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
    10.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见(  )
    A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
    B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
    C.反应物的总能量高于生成物的总能量
    D.每消耗0.1 mol NH4HCO3放出2.24 L CO2
    11.氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下:2H2+4OH--4e-===4H2O,O2+2H2O+4e-===4OH-。据此作出判断,下列说法中错误的是(  )
    A.H2在负极发生氧化反应
    B.供电时的总反应为2H2+O2===2H2O
    C.产物为无污染的水,属于环境友好电池
    D.燃料电池的能量转化率可达100%
    12.根据下图所示的信息判断,下列叙述不正确的是(  )

    A.1 mol H2的共价键形成放出436 kJ能量
    B.氢气与氧气反应生成水的同时吸收能量
    C.1 mol H2(g)与 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量245 kJ
    D.1 mol H2(g)与 mol O2(g)的总能量大于1 mol H2O(g)的能量
    13.如图是某课外活动小组设计的用化学电源使耳机发声的装置。下列说法错误的是(  )

    A.铜片表面有气泡生成
    B.装置中存在化学能→电能→声能的能量转化关系
    C.如果将铜片换成铁片,电路中的电流方向将改变
    D.如果将锌片换成铁片,耳机还能发声
    14.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应:CO2+C2CO,试分析下列有关叙述中不正确的是(  )
    A.C在O2充足时,发生的反应主要是放热反应
    B.煤燃烧时吹入的氧气越多越好
    C.CO2+C2CO这一反应属于吸热反应
    D.煤燃烧时,反应物自身总能量高于生成物总能量,所以放出热量
    15.在如图所示的装置中,a为Zn,b为碳棒,关于此装置的叙述不正确的是(  )

    A.碳棒上有气体放出,溶液的酸性减弱
    B.导线中有电子流动,电子从a极流到b极
    C.a是正极,b是负极
    D.a极上的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+
    16.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是(  )
    A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
    B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应,大理石粉反应快
    C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
    D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同
    题号
    1
    2
    3
    4
    5
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    7
    8
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    10
    11
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    13
    14
    15
    16
    答案
















    二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
    17.(10分)反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:

    (1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
    (2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是________(填字母)。
    A.改铁片为铁粉
    B.改稀硫酸为98%的浓硫酸
    C.升高温度
    (3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为________极(填“正”或“负”)。铜电极上产生的现象为________________,该极上发生的电极反应为________________________________,外电路中电子由________极(填“正”或“负”,下同)向________极移动。
    18.(14分)如图所示,组成一种原电池。试回答下列问题(灯泡功率合适):

    (1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡________(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题,填“不亮”做b题)。
    a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为________________________;Al电极上发生的反应为________________________________________________________________________。
    b.若灯泡不亮,其理由为
    ________________________________________________________________________。
    (2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡________(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题,填“不亮”做b题)。
    a.若灯泡亮,Al电极上发生的反应为____________________________。
    b.若灯泡不亮,其理由为
    ________________________________________________________________________。
    19.(14分)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。
    ①按图所示将实验装置连接好。
    ②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,平衡________(填“未被破坏”或“发生移动”),此时反应速率________(填“增大”“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。
    20.(14分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:
    (1)方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为________________________________________________________________________。
    (2)方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。




    正极:___________________________________________________________________;
    负极:___________________________________________________________________。
    (3)结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)______________________________________________________,用离子方程式表示其反应原理:_______________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    参考答案与解析
    1.[导学号79900060] 解析:选A。碱性锌锰电池也是一次电池,B错误;同周期非金属元素阴离子比金属阳离子都要多1个电子层而半径更大,C错误;只有2个电子层的锂原子半径比3个电子层的 铝、硅、磷、硫、氯原子半径都要大,D错误。
    2.[导学号79900061] 解析:选D。光照、超声波不是决定化学反应速率的主要因素,A错误。63%的浓硝酸与Cu反应生成NO2,B错误。可逆反应进行到一定限度时,各物质的浓度不一定相等,C错误。生产过程中,化学反应速率越大,单位时间内产品越多,产率也越高,D正确。
    3.[导学号79900062] 解析:选B。A.原电池的电极可由两种不同的金属构成,也可由金属和能导电的非金属构成,故A错误;B.原电池是把化学能转变为电能的装置,负极发生氧化反应失去电子,正极发生还原反应得到电子,电子由负极经外电路流向正极,故B正确;C.负极发生氧化反应,故C错误;D.正极发生还原反应,而不是正极为还原剂,故D错误;故选B。
    4.[导学号79900063] 解析:选C。A.固体的表面积增大,反应速率增大,A错误;B.用2 mol/L的盐酸代替1 mol/L的盐酸制取氢气,盐酸浓度增加,反应速率增大,B错误;C.食物储存在冰箱里,温度降低,反应速率减小,C正确;D.加入二氧化锰,起到催化剂作用,反应速率增大,D错误;答案选C。
    5.[导学号79900064] 解析:选A。原电池工作时,a极逐渐变粗,同时b极逐渐变细,说明b极失去电子而溶解,是负极,a极上金属离子得电子,是正极,电解质溶液中应含有该金属离子。
    6.[导学号79900065] 解析:选D。A.把太阳光变成激光用于分解海水制氢,太阳光提供能量,所以,水分解反应是吸热反应,故A错误;B.自然界中没有现存的氢气,把太阳光变成激光用于分解海水制氢,说明氢气为二次能源,故B错误;C.温室效应产生的原因是二氧化碳的增多,使用氢气作燃料生成水,能减少二氧化碳的含量,有助于控制温室效应,故C错误;D.利用激光分解水,将光能转化为化学能,故D正确;故选D。
    7.[导学号79900066] 解析:选A。温度对化学反应速率的影响具有一致性,升高温度,正、逆反应速率均增大,A错误;催化剂可同等程度地增大正、逆反应速率,B正确;化学反应达到平衡状态的标志之一是“定”——反应速率保持不变,C正确;根据反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,单位时间内消耗CO(代表v正)和CO2(代表v逆)的物质的量相等,实质反映了v正=v逆,说明反应达到平衡状态,D正确。
    8.[导学号79900067] 解析:选C。①只提到正反应速率;②各物质的物质的量之比为2∶1∶2,这与反应的初始物质的量及反应程度有关,不是达到平衡的状态的标击;③SO3的质量分数不再改变,即说明各物质浓度不再改变,反应达到平衡。
    9.[导学号79900068] 解析:选A。图1表示放热反应,选项A是放热反应,故正确;图2表示吸热反应,选项B是放热反应,故错误;选项C,一些放热反应需加热才能发生,故错误;选项D,浓硫酸溶于水虽然会放出热量,但不属于化学反应,故错误。
    10.[导学号79900069] 解析:选B。A.醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,A错误;B.因反应为吸热反应,即吸热的热量转化为产物内部的能量,B正确;C.因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,C错误;D.没有标明状态不能计算二氧化碳的体积,错误;答案选B。
    11.[导学号79900070] 解析:选D。燃料电池的能量转化率理论上可高达85%~90%,而实际达到40%~60%。
    12.[导学号79900071] 解析:选B。对同一个化学键来说,断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等,A正确;H2在O2中燃烧为放热反应,B错误;ΔQ=Q(吸)-Q(放)=(436 kJ+249 kJ)-930 kJ=-245 kJ,说明该反应释放出245 kJ能量,C正确;放热反应的反应物总能量大于生成物总能量,D正确。
    13.[导学号79900072] 解析:选C。锌为负极,铜片上的反应为2H++2e-===H2↑,A项正确;耳机中存在着电能转化为声能的能量转化关系,B项正确;铜片换为铁片后,锌片仍为负极,电流方向不变,C项错误;锌片换为铁片后,铁片也可作为原电池的负极,D项正确。
    14.[导学号79900073] 解析:选B。氧气过多时会带走一部分热量,故B项不正确。
    15.[导学号79900074] 解析:选C。Zn为活泼金属,作负极;碳棒为惰性电极,作正极。负极反应式为Zn-2e-===Zn2+,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故碳棒上有气体放出,溶液的酸性减弱;外电路中电子由负极流向正极。
    16.[导学号79900075] 解析:选A。影响化学反应速率的因素很多,外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外,还有光照、固体颗粒大小、超声波等,但A项中镁和铝由于活泼性不同,决定了镁和盐酸比铝和盐酸反应要快得多,反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素。
    17.[导学号79900076] 解析:(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。
    (2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率加快;适当增大反应物浓度反应速率也会增大,但98%的浓硫酸能使铁钝化。
    (3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活泼性差的铜应作正极。铜电极上,氢离子得到电子,反应式为2H++2e-===H2↑,外电路电子由负极流向正极。
    答案:(1)放热 (2)AC
    (3)正 产生无色气泡 2H++2e-===H2↑ 负 正
    18.[导学号79900077] 解析:(1)因为两电极金属的活泼性不同且相连,Mg与稀硫酸反应,符合原电池的形成条件,所以灯泡发亮。
    (2)Al与NaOH溶液反应:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,所以也符合原电池的条件,负极为Al,失电子,由方程式可知2 mol Al失6 mol电子,生成2 mol AlO,因为是碱性溶液所以用OH-、H2O配平即可。
    答案:(1)亮 a.Mg-2e-===Mg2+ 2H++2e-===H2↑ (2)亮 a.Al+4OH--3e-===AlO+2H2O
    19.[导学号79900078] 解析:(2)吸热与放热反应须为化学反应,NH4NO3溶于水吸收热量不是化学反应。故NH4NO3溶于水不是吸热反应。
    (3)因2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应,故温度变化时,化学平衡被破坏,颜色代表浓度,故混合气体的颜色不变能证明反应已达平衡状态。
    答案:(1)CaO+H2O===Ca(OH)2 放热反应 (2)降低 不是 (3)发生移动 增大 能
    20.[导学号79900079] 解析:(1)铁可以和稀硫酸(或稀盐酸)反应生成H2,而Cu在金属活动性顺序表中位于H的后面,不能置换出酸中的氢。
    (2)利用原电池原理证明金属活动性Fe>Cu,可以把铁片作为原电池的负极,铜片作为正极,稀H2SO4作电解质溶液,按要求组成闭合回路,画出装置图,并写出相应的电极反应式即可。
    (3)可以利用金属与盐溶液的置换反应验证金属的活动性。把铁片插入CuSO4溶液中观察现象。
    答案:(1)Fe+2H+===Fe2++H2↑
    (2)

    正极:2H++2e-===H2↑或Cu2++2e-===Cu
    负极:Fe-2e-===Fe2+ 
    (3)把一个光洁的铁片插入到CuSO4溶液中,观察现象 Fe+Cu2+===Fe2++Cu
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