2022年高中化学必修2暑假同步测试卷（十）化学反应与能量 Word版含答案

这是一份2022年高中化学必修2暑假同步测试卷（十）化学反应与能量 Word版含答案，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。

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高中同步测试卷(十)
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．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是(　　)
A．锌粒与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与CO2的反应
C．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
D．甲烷在空气中燃烧的反应
2．化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列说法正确的是 (　　)
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用合适的催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速度与冬天面粉的发酵速度相差不大
D．茶叶的包装袋中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
3．下列说法中不正确的是(　　)
A．任何化学反应都伴随着能量的变化
B．化学反应中一定有新物质生成
C．经过加热而发生的化学反应不一定都是吸热反应
D．只要有化学键的断裂，一定发生化学反应
4．炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是非常惬意的事情。目前，一种人称“摇摇冰”的即冷即用饮料开始上市。所谓“摇摇冰”，是指吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水混合摇动便能使罐中饮料冷却。若该制冷物质可以在下列物质中选择，它应该是(　　)
A．氯化钠 B．固体硝酸铵
C．生石灰 D．固体氢氧化钠
5.右图是可逆反应X2＋3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
下列叙述正确的是(　　)
A．t1时，只有正方向反应 B．t2时，反应停止
C．t2～t3，反应不再发生 D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
6．已知空气­锌电池的电极反应为
锌片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
碳棒：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则锌片是(　　)
A．正极，被还原 B．正极，被氧化
C．负极，被还原 D．负极，被氧化
7．下列关于能量变化的说法正确的是(　　)
A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高
B．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种
C．己知C(石墨，s)===C(金刚石，s)(吸热)，则金刚石比石墨稳定
D．化学反应遵循质量守恒的同时也遵循能量守恒
8．在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　)
A．0.02 mol/(L·s) B．1.8 mol/(L·s)
C．1.2 mol/(L·s) D．0.18 mol/(L·s)
9．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为原电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为(　　)
A．X>Y>Z B．X>Z>Y
C．Y>X>Z D．Y>Z>X
10．下列变化一定为放热反应的是(　　)
A．1 mol气态水变为1 mol液态水放出44 kJ的热量
B．2HI(g)H2(g)＋I2(g)，生成1 mol I2需要吸收14.9 kJ的能量
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
11．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在体积不变的密闭容器中反应，下列叙述表示处于化学平衡状态的是(　　)
A．N2、H2、NH3的浓度比为1∶3∶2的状态
B．混合气体的密度不随时间而变化
C．当有1 mol N≡N键断裂时，有3 mol H—H键形成
D．单位时间内消耗a mol N2的同时，消耗3a mol的H2的状态
12．在一定条件下，将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中，反应按下式进行：xA2(g)＋yB2(g)2C(g)，2 s后测得反应速率如下v(A2)＝0.4 mol/(L·s)，v(B2)＝1.2 mol/(L·s)，v(C)＝0.8 mol/(L·s)，则该x和y的值分别为(　　)
A．2和3 B．3和2
C．3和1 D．1和3
13．如图所示，相等质量的铁和锌与足量的稀H2SO4充分反应，产生氢气的质量(m)与反应时间(t)的正确关系是(　　)

14．下列事实不能说明Al的金属活泼性比Cu强的是(　　)
A．常温下将铝投入CuSO4溶液中
B．常温下将铝和铜用导线连接一起放入到稀盐酸中
C．常温下将铝和铜不用导线连接一起放入到稀盐酸中
D．常温下将铝和铜用导线连接一起放入到氢氧化钠溶液中
15．爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，下列对该蓄电池的推断错误的是(　　)
①放电时，Fe参与负极反应，NiO2参与正极反应　②充电时，一般需要通过充电器将交流电转化为直流电　③放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动　④放电时，负极上的电极反应式为Fe＋2H2O－2e－===Fe(OH)2＋2H＋　⑤该蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中
A．只有③ B．③④
C．④⑤ D．①②⑤
16．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是(　　)
A．实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比块状反应要快
题号
1
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答案
















二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(10分)(1)下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是________。
①燃烧时发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境　③乙醇是一种再生能源　④燃烧时放出大量热量
(2)已知Na2SO4·10H2ONa2SO4·nH2O＋(10－n)H2O。将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热，使室内保持较低温度，晚上把白天所蓄的热量放出，使室内保持温暖的目的。则白天和晚上的能量转化方式是白天将________能转化为________能，晚上将________能转化为________能。
(3)已知拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位kJ·mol－1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示为

试根据下表中的化学键键能计算反应P4(白磷)＋5O2===P4O10中的能量变化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/kJ·mol－1
198
360
498
585
18.(14分)(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片________(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，负极为________，正极的电极反应式为________________________。
　　
(2)如果烧杯中最初装入的是2 mol/L 500 mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失)，当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时，则此时烧杯内溶液中硫酸的物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)____________________。
(3)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程，其主要原因是________________。
A．回收利用电池外壳的金属
B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染
C．防止电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中石墨电极
19.(12分)某温度下，在2 L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。

(1)①该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
②在t1 min时，该反应达到了________状态，下列可作为判断反应已达到该状态的是________。
A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2∶3
C．生成3 mol Y的同时生成1 mol Z
D．生成1 mol Z的同时生成2 mol X
(2)①若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1 mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量，则至t1 min时，该反应吸收的热量为________；在此t1 min时间内，用H2表示反应的平均速率v(H2)为________。
②两位同学讨论放热反应和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法中正确的是________同学。
20．(16分)某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：
方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。
方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的石蜡粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。

方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管中红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号
甲试管里发生反应的物质
U形管里红墨水液面
①
氧化钙与水
左低右高
②
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)
？
③
铝片与烧碱溶液
左低右高
④
铜与浓硝酸
左低右高
根据上述实验回答相关问题：
(1)铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
(5)由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是
________________________________________________________________________。
(6)方案三实验②的U形管中的现象为______________________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
参考答案与解析
1．　解析：选B。A、D都是放热反应，C不是氧化还原反应，B符合题意。
2．解析：选D。A项，低温冷藏只能降低肉类食品的变质速度。B项，催化剂的使用只能提高单位时间内的产量，而不能确保经济效益的提高。C项，夏天温度高，面粉的发酵速度加快。D项，还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应，降低氧气浓度，从而显著延长茶叶的储存时间。
3．　解析：选D。任何化学反应都伴随着能量的变化，A项正确；化学反应中一定有新物质生成，B项正确；很多放热反应也需要加热或点燃才能发生，C项正确；化学反应中既有反应物的旧化学键断裂，又有生成物的新化学键形成，D项错误。
4．　解析：选B。氯化钠溶于水时，溶液温度没有明显的变化；强酸、强碱溶于水时放出大量的热；强酸或中强酸对应的氧化物，如SO3、P2O5等与水反应时，也放出大量的热；强碱或中强碱对应的碱性氧化物，如Na2O、CaO与水反应时，也放出大量的热；而硝酸铵溶于水时，吸收大量的热而使溶液的温度明显降低。
5．　解析：选D。只要建立了可逆反应，正、逆反应均同时存在，同时进行，达到平衡时，各物质的浓度不再发生变化。如图t2时，v(正)＝v(逆)，达到化学平衡，但反应不会停止。
6．　解析：选D。Zn发生失电子的氧化反应，作负极。
7．解析：选D。A.水和冰相比较，冰的能量低，A错误；B.发生化学反应时能量的变化有多种形式，可以表现为热量的变化，还可以变现为光能，B错误；反应吸热，所以石墨的能量较低，能量越低物质越稳定，故石墨更稳定，C错误；D.化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒，D正确。答案选D。
8．　解析：选A。根据反应方程式2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，H2SO4浓度减少0.6 mol/L，则Al2(SO4)3浓度增加0.2 mol/L，10 s内生成Al2(SO4)3的平均反应速率为0.02 mol/(L·s)。
9．　解析：选C。X的表面有Z析出，即X能置换出Z，则X比Z活泼；X与Y组成原电池时，Y为原电池的负极，则Y比X活泼，故三种金属的活动性顺序为Y>X>Z。
10．　解析：选D。A项，H2O(g)===H2O(l)不是化学反应；B项中的反应为吸热反应；如果断裂化学键时吸收的能量比862 kJ多，则反应为吸热反应，反之为放热反应，故C项不一定为放热反应；反应物总能量高于生成物总能量的化学反应一定是放热反应，D正确。
11．解析：选C。A中，N2、H2、NH3的浓度比等于化学计量数之比时，不能确定是否处于平衡状态，因为无法以v正＝v逆进行判断。B中，因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变化。C中，当有1 mol N≡N键断裂时，相当于消耗3 mol H2，与有3 mol H—H键形成符合v正(H2)＝v逆(H2)，故处于化学平衡状态。D中，消耗a mol N2的同时消耗3a mol H2是同向的，不管平衡与否，只要N2和H2反应就一定符合该比例。
12．　解析：选D。x∶y∶2＝v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝0.4∶1.2∶0.8＝1∶3∶2，故x＝1，y＝3。
13．解析：选A。图像中拐点表示金属已经完全反应。由于Zn比Fe活泼，所以反应速率较快，因此其反应完全所需时间少(横坐标要小)；相同质量的锌和铁，锌生成H2的质量少，所以Zn对应的纵坐标要小。
14．解析：选D。铝在氢氧化钠溶液中能反应生成气体，其活泼性比不能产生气体的金属镁弱一些，因此，金属在氢氧化钠溶液中的反应现象不能作为比较金属活泼性的依据。
15．　解析：选B。根据电池总反应方程式可知，放电时Fe失去电子化合价升高，Ni由＋4价降到＋2价，①正确；直流电的电子移动方向是不变的，充电时充入电池的是直流电，②正确；放电时，电解质溶液中的阴离子向负极移动，③错误；放电时的生成物是氢氧化物，溶液不可能显酸性，故负极上的电极反应式为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，④错误；因为该电池中含有氢氧化物，故电解质溶液是碱性溶液，⑤正确。
16．　解析：选B。在金属钠与足量水的反应中，再增加水的量不能加快反应速率，故B项不正确；A使用MnO2作催化剂可加快H2O2的分解，A正确；可逆反应不能进行到底，故SO2的转化率不能达到100%，C正确；D中使用CaCO3粉末增大了反应物接触面积，反应速率加快，D正确。
17．　解析：(1)燃料燃烧均发生氧化反应，①不能作为优点。
(3)P4O10分子中，每一个P原子形成3个P—O键和1个P===O 键，共形成12个P—O键和4个P===O键。反应放出的能量＝成键放出的总能量－断键吸收的总能量＝12 mol×360 kJ·mol－1＋4 mol×585 kJ·mol－1－6 mol×198 kJ·mol－1－5 mol×498 kJ·mol－1＝2 982 kJ。
答案：(1)②③④　(2)热　化学　化学　热
(3)1 mol P4燃烧生成P4O10放出2 982 kJ热量
18．　解析：(1)由于在金属活动性顺序中，H排在Cu之前，所以Cu与稀H2SO4不发生反应。
(2)n(H2)＝＝0.5 mol
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
　 1 1
　0.5 mol 0.5 mol
反应后溶液中：
n(H2SO4)＝2 mol/L×0.5 L－0.5 mol＝0.5 mol，
则反应后：c(H2SO4)＝＝1 mol/L。
(3)重金属离子对土壤、水源的污染能力强，而且很难消除。
答案：(1)没有　锌　2H＋＋2e－===H2↑
(2)1 mol/L　(3)B
19．　解析：(1)Δn(X)＝(2.4－1.6)mol＝0.8 mol，Δn(Y)＝(1.2－0)mol＝1.2 mol，Δn(Z)＝(0.4－0)mol＝0.4 mol，故X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为0.8∶1.2∶0.4＝2∶3∶1，反应方程式为：2X3Y＋Z。生成Z是正反应方向，生成X是逆反应方向，且生成X的物质的量是生成Z的2倍时，表明反应达到平衡状态。
(2)t1 min时有(2.4－1.6)mol NH3分解，反应吸收的热量为0.8 mol×46 kJ/mol＝36.8 kJ。
v(H2)＝＝mol/(L·min)。
有些放热反应也需要加热才能反应，甲同学的观点错误，但持续加热才能进行的反应是吸热反应，乙同学的观点正确。
答案：(1)①2X3Y＋Z　②平衡　D
(2)①36.8 kJ　mol/(L·min)　②乙
20．　解析：(1)根据温度计示数判断铝与稀硫酸的反应是放热反应，金属与非氧化性酸的反应实质是金属与H＋反应。(2)当化学反应完成后，随着热量的散失，烧杯里溶液的温度会降低。(3)石蜡受热熔化，小木片会脱落，由此推知氢氧化钠与硫酸发生的反应是放热反应。(4)U形管里左右红墨水液面高低由左右管里气体压强的相对大小(外界大气压恒定)决定，当左管内气压大于右管内气压时，红墨水液面会左低右高，当左管内气压小于右管内气压时，红墨水液面会左高右低。(5)根据①③④现象推知，氧化钙与水的反应、铝与氢氧化钠溶液的反应、铜与浓硝酸的反应都是放热反应。(6)氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生吸热反应，使锥形瓶里气体温度降低，气体压强小于外界大气压，使红墨水液面左高右低。对于吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量。
答案：(1)放热　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(2)反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低　(3)石蜡熔化　氢氧化钠与硫酸的反应是放热反应　(4)低于　(5)放热　红墨水液面左右相平　(6)红墨水液面左高右低　小于