第6章化学反应与能量 章末测试-【新教材】2020-2021学年人教版(2019)高中化学必修第二册期末复习(含解析)
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这是一份第6章化学反应与能量 章末测试-【新教材】2020-2021学年人教版(2019)高中化学必修第二册期末复习(含解析),共1页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是( )
A.AB.BC.CD.D
2.下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是( )
A.锌粒和稀硫酸反应
B.灼热的木炭与反应
C.甲烷在空气中燃烧的反应
D. 晶体与晶体的反应
3.对于反应,下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A.B.
C. D.
4.氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时,便能构成原电池。下列氧化还原反应中,在一定条件下不能构成原电池的是( )
A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3B.Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag
C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2OD.2H2+O2=2H2O
5.下列说法正确的是( )
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.将铜片放入稀硫酸中,无现象。若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气产生
D.100 mL 2 ml/L盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
6.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学 键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法正确的是()
A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和0生成了具有极性共价键的CO2 D.态I —状态瓜表示CO与O2反应的过程
7.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O,此电池充电时,阴极上发生反应的物质是( )
A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn
8.4ml A和4ml B两种气体在2L的密闭容器中发生反应,生成C和D两种气体。方程式为:2A+B=2C+D。前15s内,A的平均反应速率为0.12ml/(L·s),则15s时,容器中B的物质的量为( )
A.3.2 mlB.2.2 mlC.1.8 mlD.2.8 ml
9.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况,判断下列说法正确的是( )
A.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B.2ml氮原子结合生成N2(g)时需要放出946kJ能量
C.1ml NO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632kJ能量
D.上述过程描述的是2ml的N2与2ml O2反应的能量变化过程
10.在一定条件下,将3 ml A和1 ml B两种气体混合于容积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应。2 min 末该反应达到平衡, 测得生成0. 8 ml D和0. 4 ml C。下列判断不正确的是( )
A.x = 1
B.2 min时,A的浓度为0.9
C.2 min内A的平均反应速率为0. 3
D.B的转化率为60%
二、选择题(共4小题,每小题4分,共16分,每小题有1个或2个选项符合题意)
11.有一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。电池以金属锂和钢板为电极材料,LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的说法正确的是( )
A.放电时电子的流动方向是“正极→导线→负极”
B.钢板为正极,钢板上发生还原反应
C.放电过程中向正极做定向移动
D.总反应:
12.如图是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是( )
A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲
B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.当甲电极上消耗1ml N2H4时,乙电极上有1ml O2被氧化
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
13.0℃时,将0.1ml N2O4置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是( )
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2
②NO2的消耗速率与N2O4的生成速率之比为2:1
③烧瓶内气体的压强不再变化
④烧瓶内气体的质量不再变化
⑤NO2的物质的量浓度不再改变
⑥烧瓶内气体的颜色不再加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
⑧烧瓶内气体的密度不再变化
A.②③⑥⑦B.①④⑧C.只有①④D.只有⑦⑧
14.已知,若反应速率分别用、、、表示,正确的关系是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题(共2个小题,共54分)
15.能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。 请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1 ml完全反应生成可放出92 kJ热量。如果将10ml和足量混合,使其充分反应,放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 ml。
①用表示的化学反应速率为 。
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是 (填序号)。
a. 的转化率达到最大值
b. 、和的体积分数之比为1:3:2,
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验,以检验化 学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断,②中的温度 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。
(4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙:
①则电极d是 (填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为 。
②若线路中转移2 ml电子,则该燃料电池理论上消 耗的在标准状况下的体积为 L。
16.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为: ,已知和均难溶于水但能溶于酸。
1.正极的反应式是__________,负极的反应式是__________。
2. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极__________(“填A或B”)流向用电器。内电路中,向电极__________(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为__________。
3. 将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的__________极,该极的电极反应式是__________,电池工作时的总反应的离子方程式是__________。如果消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为__________(用NA表示),需要消耗标准状况下氧气的体积为__________L。
答案以及解析
1.答案:D
解析:太阳能发电是将太阳能转化为电能,A不符合题意;电池充电是将电能转化为化学能,B不符合题意;风力发电是将风能转化 为电能,C不符合题意;氢氧燃料电池放电是将化学能转化为电能,D 符合题意。
2.答案:B
解析:由图像可知,反应物总能量低于生成物总能量,所以该反 应是吸热反应。A、C项反应为放热反应,不符合题意;D项反应为吸 热反应,但不是氧化还原反应,不符合题意;B项反应既是氧化还原 反应又是吸热反应,符合题意。
3.答案:A
4.答案:C
解析:A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3是氧化还原反应,且氧化剂和还原剂分别为不同物质,符合题意,故A不选;
B.Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag是氧化还原反应,且氧化剂和还原剂分别为不同物质,符合题意,故B不选;
C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O是氧化还原反应,但氧化剂和还原剂均为Na2S2O3,不合题意,故C选;
D.2H2+O2=2H2O为氧化还原反应,且氧化剂和还原剂分别为不同物质,符合题意,故D不选;
5.答案:B
解析:A.铁和浓硫酸发生钝化反应,不产生气体,故说法 错误;B.MnO2作催化剂,加快反应速率,升高温度加快反应反应速率,故说法正确;C.铜比银活泼,加入硝酸银溶液,置换出银,构成原电池,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,发生的反应是3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H2O+2NO↑,故说法错误;D.加入氯化钠溶液,稀释盐酸,降低盐酸的浓度,反应速率减慢,故说法错误。
6.答案:C
解析:根据題图中能量变化情况可知,状态I时的反应物能量高于状态Ⅲ时的生成物能量反应为放热反应,a错误;根据题图可知,CO在反应过程中没有断键形成C和O,B错误;CO2分子内含有 极性共价键,C正确;状态I 状态Ⅲ表示的是CO与O形成CO2的 过程,D错误。
7.答案:B
解析:原电池和电解池的工作原理.专题:电化学专题.分析:在原电池中,充电时阴极上是失电子发生氧化反应的过程.解答:解:在银锌二次电池中,根据反应:2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O,充电时为电解池,阴极上Zn(OH)2失电子发生氧化反应生成Zn,所以充电时,阴极上发生反应的物质是Zn(OH)2.故选B
8.答案:B
解析:不同物质表示的化学反应速率数值之比等于其化学计量数之比,则,设15 s时容器中B的物质的量为x ml,则有v(B)=
0.06 ml/(L•s)=,解得,答案选B。
9.答案:B
解析:A.反应中的能量变化,用反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量来判断,946kJ/ml+498kJ/ml-2×632kJ/ml=+180kJ/ml,说明反应是吸热反应,所以反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,故A错误;
B.由图可知,2ml N原子结合生成N2(g)时需要释放946kJ能量,故B正确;
C.由图可知,1ml NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,故C错误;
D.由图可知,反应中1ml N≡N和1ml O=O断裂,描述的是1ml的N2与1ml O2反应的能量变化过程,故D错误。故选B。
10.答案:D
解析:根据三段式法计算
起始量/ml 3 1 0 0
变化量/ml 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡量/ml 1.8 0.6 0.4 0.8
因为各物质的变化#之比等于化学计量数之比,所以x = 1, A正确;2min,, B 正确;,C正确;B的转化率为,D错误。
11.答案:B
解析:放电时电子流向为“负极→导线→正极”,故A项错误;电池以金属锂和钢板为电极材料,LiOH为电解质,锂作负极,钢板为正极,钢板上发生还原反应,故B项正确;原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时向负极移动,故C项错误;锂水电池中,自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,即总反应为,故D错误。
12.答案:A
解析:该燃料电池中,负极(电极甲)上N2H4失电子,发生氧化反应,电极反应式为N2H4+2O2--4e-=N2+2H2O,正极(电极乙)上氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-电池总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。放电时,阴离子向负极移动,即O2-由电极乙移向电极甲,A正确;电池反应的生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,B错误;由电池总反应可知,当电极甲上有1 ml N2H4被消耗时,电极乙上有1 ml O2被还原,C错误;电池外电路的电子由负极移向正极,即由电极甲移向电极乙,D错误。
13.答案:B
解析:①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率均表示正反应速率,不能判断是否已达平衡;④烧瓶内气体的质量是定值,烧瓶内气体的质量不再变化,不能判断是否已达平衡;⑧烧瓶的体积不变,且气体总质量不变,密度是定值,混合气体的密度不再改变,不一定平衡,故选B。
14.答案:B
解析:已知,由用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,,A错误;,B正确;,C错误;,D错误。
15.答案:(1)小于
(2)①② ad
(3)降低①
(4)①正极②11.2
解析:
(1)合成氨反应是可逆反应,反应物不能完全转化,所以将 10 ml和足量混合,使其充分反应,生成氨气的物质的量小于20 ml,放出的热量小于920 kJ:
(2)①,
②反应进行到最大限度,即达到平衡状态,的转化率达到最大 值,则说明反应达到平衡状态,a项正确;、和的体积分数之比为1:3:2,不能说明各物质的浓度保持不变,无法说明反应达 到平衡状态,b项错误;体系内气体的总质量保持不变,总体积保持不变,则气体的密度始终保持不变,因此密度不变不能说明反应达 到平衡状态,c项错误;体系内气体的总质量保持不变,因合成氨反 应是气体分子数减小的反应,若物质的平均相对分子质量保持不变 时,则气体的总物质的量保持不变,可说明反应达到平衡状态,d项 正确。
(3)晶体与晶体反应吸收热设,则反应后 ②中的温度降低;Al与盐酸反应放出热撤,从图乙中能量变化可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,则可表示反应过程① 的能量变化。
①因电极c是电子流出的一极,则电极c为负极,电极d为正极,甲烷在负极上发生氧化反应生成,电极反应式为。②原电池中正极反应式为,当转移2 ml电子时,消耗氧气的物质的量为0.5 ml,标准状况下的体积为。
16.答案:1. 2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-; Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
2.B;A;CO-2e-+ -=2CO2
3.负;CH4+10OH--8e-= +7H2O;CH4+2O2+2OH-= +3H2O;80NA;448
解析:(1)由电池的总反应可知,该电池放电时,镉在负极上被氧化生成氢氧化镉,氢氧化氧镍在正极上被还原生成氢氧化镍,故正极反应式为,负极反应式为。
(2)由题给燃料电池原理示意图可知,燃料由电极A通入,氧气和二氧化碳由电极B通入,则A为负极、B为正极,所以,电池工作时,外电路上电流的方向应从电极B流向用电器。内电路中,向电极负极A移动,电极A上CO参与的电极反应式为。
(3)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的负极,该极的电极反应式为,电池工作时的总反应的离子方程式是。160 g甲烷的物质的量为10 ml,根据负极电极反应式可知,消耗10 ml甲烷要转移80 ml电子,则转移电子的数目为,需要消耗氧气的物
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