高中化学学考复习阶段检测卷3化学反应与能量含答案

这是一份高中化学学考复习阶段检测卷3化学反应与能量含答案，共13页。试卷主要包含了5　K 39　Ca 40，下列过程中,需吸收能量的是，如图是电解水的微观示意图，45 ml·L-1·s-1，恒温、恒容的密闭容器中进行反应，已知一定条件下,酯化反应等内容，欢迎下载使用。

S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列过程中,需吸收能量的是( )
A.H+HH—H
B.碳酸钠中加入少量水
C.浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中
D.碳酸氢钠中加入少量水
2.如图是电解水的微观示意图。
下列有关说法不正确的是( )
A.过程1放出热量
B.状态Ⅱ能量最高
C.过程2有新化学键形成
D.H2O分子中存在极性共价键
3.下列反应属于吸热反应且是氧化还原反应的是( )
A.铝粉与氧化铁混合用镁带引燃开始反应
B.木炭与二氧化碳高温反应生成CO
C.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体充分混合发生反应
D.氢氧化钠溶液与盐酸恰好发生中和反应
4.已知硫燃烧生成SO2,反应过程能量变化如图。
有关说法不正确的是( )
A.相同条件下,硫蒸气比固态硫燃烧更剧烈
B.两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小
C.图中S(g)对应的是a,S(s)对应的是b
D.图中S(s)对应的是Q1,S(g)对应的是Q2
5.下列有关叙述不正确的是( )
A.将煤粉碎增大与空气中O2的接触面积以增大反应速率并提高燃烧效率
B.当可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应停止
C.用锌与稀盐酸反应制备氢气时,滴加几滴硫酸铜溶液,化学反应速率增大
D.氯水应保存在棕色瓶中,主要是遮光,减慢HClO的分解
6.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同情况下的化学反应速率如下,其中反应速率最大的是( )
A.v(D)=0.45 ml·L-1·s-1
B.v(B)=0.6 ml·L-1·s-1
C.v(C)=0.4 ml·L-1·s-1
D.v(A)=0.45 ml·L-1·min-1
7.恒温、恒容的密闭容器中进行反应:A(g)+B(g)C(g),若反应物A的浓度从1.4 ml·L-1降到0.8 ml·L-1需20 s,则反应物A的浓度由0.8 ml·L-1降到0.2 ml·L-1所需的反应时间( )
A.等于20 sB.大于20 s
C.小于20 sD.无法判断
8.已知一定条件下,酯化反应:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O已达化学平衡状态。现向其中加入用18O标记的CH3CO18OH,经过10分钟达到新的化学平衡状态后,18O存在于( )
A.CH3CO18OH
B.CH3C18OOCH2CH3、H218O
C.CH3CO18OH、H218O
D.CH3CH218OH、H218O
9.反应4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)在5 L的恒容密闭容器中进行,半分钟后,C增加了0.3 ml。下列叙述正确的是( )
A.容器中A一定增加0.3 ml
B.A的平均反应速率是0.01 ml·L-1·s-1
C.容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D.容器中D的物质的量至少为0.45 ml
10.接触法制硫酸第二步发生反应2SO2+O22SO3。下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.增加SO2的浓度能增大该反应的速率
B.降低体系温度会减小该反应的速率
C.反应过程中SO2能全部转化为SO3
D.使用催化剂能改变反应的速率
11.在恒温、恒容下的密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列说明反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.NO的反应速率与NO2的生成速率相等
B.混合气体的密度不随时间变化而变化
C.反应容器中气体总质量不变
D.混合气体颜色深浅保持不变
12.下列关于原电池的叙述不正确的是( )
A.电子流入的电极为正极,发生还原反应
B.燃料电池具有能量转化率高的优点
C.钢铁中因含碳而形成原电池加速腐蚀
D.电子从负极经电解质溶液流向正极
13.下列几种化学电池中,不属于二次电池的是( )
A.普通锌锰电池B.手机用锂电池
C.汽车用铅酸蓄电池D.新能源汽车动力电池
14.某化学兴趣小组为探究原电池工作原理,按照如图装置进行对照实验,将纯锌片和纯铜片插入同浓度的稀硫酸中一段时间,观察实验现象和分析判断。下列叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的酸性均减弱
D.产生气泡的速率甲比乙小
15.氢氧燃料电池具有能量利用率高等优点,基本构造如图所示。下列分析不正确的是( )
A.H2通入a极
B.O2发生还原反应
C.电解质溶液中H+从b移向a
D.电子由a极通过外电路流向b极
二、选择题Ⅱ(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
16.下列措施能增大化学反应速率的是( )
A.温度、容积不变时向C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反应体系中加入少量C(s)
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
C.过氧化氢分解时加入适量的MnO2
D.合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大
17.把在空气中久置的铝片10.0 g投入盛有50 mL 0.1 ml·L-1盐酸的烧杯中,该铝片与盐酸反应,产生H2的速率v(H2)与反应时间t的关系如图所示。下列推论正确的是( )
A.O→a段不产生氢气是因为没有达到反应所需的温度
B.b→c段产生H2的速率增加较快的主要原因之一是盐酸的浓度高
C.t=c时,反应处于化学平衡状态
D.t>c时,产生氢气的速率减小的主要原因是溶液中H+浓度不断下降
18.下列描述的化学反应状态中,一定是平衡状态的是( )
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g),恒温、恒容下,气体密度保持不变
B.2NO2(g)N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系颜色保持不变
C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s),每生成0.1 ml·L-1 CO2(g)同时生成0.1 ml CaCO3
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应体系中N2与H2的物质的量之比为1∶3
19.恒容密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)。下列叙述不正确的是( )
A.任意时刻,化学反应速率关系:2v正(Y)=3v正(Z)
B.容器中X、Y、Z的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C.达到平衡状态时,若升高温度,则正反应速率和逆反应速率都增大
D.一定条件下每消耗1 ml X同时生成3 ml Y,反应达到化学平衡状态
20.一定温度下,在恒容密闭容器内发生的某可逆反应中,X(g)、Y(g)的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.反应的化学方程式为Y(g)2X(g)
B.t2 min时反应的正、逆反应速率相等,达到反应进行的限度
C.t1 min时,Y的浓度是X的2倍
D.t1~t3 min内X的逆反应速率大于正反应速率
21.一定温度下,向1 L密闭容器中通入0.2 ml NO和0.1 ml Br2,保持一定条件发生反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)。n(Br2)随时间变化的实验数据如表:
根据表中数据,下列说法不正确的是( )
A.20 min时,容器中NO和Br2的物质的量浓度恰好相等
B.20 min后浓度不再变化,是因为反应已经达到化学平衡状态
C.25~30 min,NO的物质的量浓度保持不变
D.10 min内Br2的平均反应速率是0.002 5 ml·L-1·min-1
22.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
A.Ⅰ中反应开始后,针筒活塞慢慢向右移动
B.Ⅱ中反应物总能量大于生成物总能量
C.Ⅲ中反应开始后,甲处液面渐渐低于乙处液面
D.Ⅳ中温度计的水银柱不断上升
23.镍氢电池的总反应为H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )
A.NiO(OH)B.Ni(OH)2
C.H2D.H2和NiO(OH)
24.常用的纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O2Ag+ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是( )
A.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-
B.Zn极作负极,发生氧化反应
C.工作时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
D.工作时电流在电解质溶液中的方向是由Ag2O极流向Zn极
25.氢氧燃料电池是一种高效的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是( )
A.该装置将化学能转化为电能
B.正极的电极反应为O2+4H++4e-2H2O
C.通入氢气的电极发生氧化反应
D.碱性电解液中阳离子移向正极
非选择题部分
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
26.(8分)请回答下列问题:
(1)铅酸蓄电池能实现 (化学能转化为电能)与 (电能转化为化学能)的循环,属于 电池。
(2)冷敷袋俗称冰袋,在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质:①冰;②硝酸铵+水;③硝酸铵+水合碳酸钠。其中属于吸热的化学变化的是 (填序号,下同);属于吸热的物理变化的是 。
27.(8分)CO2可转化成有机物实现碳循环。一定条件下,向容积为1 L的密闭容器中充入1 ml CO2和3 ml H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)第10 min时,容器中CH3OH(g)的物质的量浓度为 ml·L-1。
(2)从第3 min到第9 min,v(H2)= ml·L-1·min-1。
(3)平衡时CO2的转化率为 。
(4)第3 min时,v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
28.(8分)已知:锡(Sn)片能发生反应Sn+H2SO4SnSO4+H2↑。
(1)符合该反应能量变化趋势的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)若要增大该反应的反应速率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.改锡片为锡粉
B.加入少量醋酸钠固体
C.滴加少量CuSO4溶液
D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池,锡片和石墨棒作为原电池的电极材料,则锡片作 极,石墨棒上的电极反应为 。
29.(10分)以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
(1)实验①②③所加的H2C2O4溶液均过量的原因是 。
(2)实验室有2.0 ml·L-1的H2C2O4溶液,为完成本次实验,需要配制0.20 ml·L-1和0.10 ml·L-1的H2C2O4溶液。某同学先配制0.10 ml·L-1的H2C2O4溶液100 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、 、 等,需要准确量取2.0 ml·L-1的H2C2O4溶液 mL。
(3)实验①和②是探究 对化学反应速率的影响;实验②和③是探究 对化学反应速率的影响。
(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能的原因是 。
30.(6分)甲烷(CH4)—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的电池,其工作原理如图:
(1)图中右侧电极为电源 极,该电极的电极反应为 。
(2)当电池消耗甲烷2.4 g时,消耗的O2的体积为 L(标准状况下)。
阶段检测卷(三) 化学反应与能量
1.D 解析 A选项,H原子形成H—H,要放出能量;B选项,向碳酸钠中加入少量水,碳酸钠结块变成晶体,并伴随着放热;C选项,浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,会放出热量;D选项,向碳酸氢钠中加入少量水,碳酸氢钠溶解,并伴随着吸热。故选D。
2.A 解析 A选项,过程1是断开H—O,需要吸收热量;B选项,过程1吸热,过程2放热,但该反应是吸热反应,能量高低:状态Ⅱ>状态Ⅲ>状态Ⅰ;C选项,过程2生成H2、O2,形成新的化学键;D选项,H2O分子中H—O是极性共价键。故选A。
3.B 解析 A选项,铝粉与氧化铁混合用镁带引燃发生铝热反应,放出大量的热,属于氧化还原反应;B选项,木炭与二氧化碳高温反应生成CO,该反应属于吸热反应且是氧化还原反应;C选项,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生反应吸收热量,属于非氧化还原反应;D选项,氢氧化钠溶液与盐酸发生中和反应放出热量,属于非氧化还原反应。故选B。
4.D 解析 相同条件下,硫蒸气比固态硫与空气的接触面积大、能量更高,燃烧更剧烈;两个反应都为放热反应,即断开反应物化学键所吸收的能量小于形成生成物化学键所放出的能量,即反应物的总键能都比生成物的总键能小;1 ml S(s)比1 ml S(g)的能量低,则S(g)对应的是a,S(s)对应的是b;S(g)对应的是Q1,S(s)对应的是Q2。故选D。
5.B 解析 当可逆反应正反应速率与逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,反应没有停止,速率不等于零。故选B。
6.A 解析 反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=1∶3∶2∶2,据此将化学反应速率统一用v(A)表示。A选项,v(A)=0.225 ml·L-1·s-1;B选项,v(A)=0.2 ml·L-1·s-1;C选项,v(A)=0.2 ml·L-1·s-1;D选项,v(A)=0.007 5 ml·L-1·s-1。故选A。
7.B 解析 两种情况浓度都是下降0.6 ml·L-1,但后者反应时浓度更低,化学反应速率更小,所需时间更长。故选B。
8.C 解析 酯化反应是可逆反应,反应原理是“酸脱羟基、醇脱羟基上的H原子”,因此18O存在于CH3CO18OH、H218O中。故选C。
9.D 解析 A选项,C增加0.3 ml,则A一定减少0.3 ml;B选项,v(A)=0.3ml5 L30 s=0.002 ml·L-1·s-1;C选项,无法计算出容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6;D选项,C增加0.3 ml,则D增加0.45 ml。故选D。
10.C 解析 该反应为可逆反应,反应过程中SO2不可能全部转化为SO3,故选C。
11.D 解析 A选项,NO的反应速率与NO2的生成速率始终相等;B选项,在恒容条件下且体系均为气体,则混合气体的密度始终不变;C选项,反应容器中气体总质量始终不变;D选项,混合气体颜色深浅保持不变,说明NO2(红棕色)的百分含量不变,各成分百分含量不变,说明反应已经达到化学平衡状态。
12.D 解析 电子流入的电极为正极,发生还原反应,A正确;燃料电池与燃料直接燃烧相比,具有能量转化率高的优点,B正确;钢铁中因含碳而形成微小原电池,加速钢铁的腐蚀,C正确;电子从负极经外电路流向正极,电解质溶液中阴离子、阳离子定向移动,D不正确。
13.A 解析 普通锌锰电池属于一次电池。故选A。
14.C 解析 甲图形成了原电池,乙图未形成原电池。A选项,甲装置中铜片作正极,发生反应2H++2e-H2↑,铜片上产生气泡;乙装置锌片上发生反应Zn+2H+Zn2++H2↑,锌片上产生气泡。B选项,甲中铜片是正极,乙中铜片未作电极。C选项,两烧杯中H+均减少,酸性减弱。D选项,虽然总反应相同:Zn+2H+Zn2++H2↑,但原电池反应更快。故选C。
15.C 解析 H2通入a极,电子流出,发生氧化反应;O2通入b极,电子流入,发生还原反应。电子由a极通过外电路流向b极,则电解质溶液中H+从a极移向b极。故选C。
16.C 解析 A选项,碳为固体,加入少量的C(s)几乎不影响化学反应速率;B选项,常温下铁遇浓硫酸会发生钝化,不能制得H2;C选项,MnO2作催化剂,增大化学反应速率;D选项,在恒温、恒容条件下充入氩气,不能改变体系中任何一种物质的浓度,化学反应速率不变。故选C。
17.D 解析 A选项,O→a段不产生H2,是因为盐酸与表面的Al2O3作用;B选项,b→c段产生H2的速率增加较快的主要原因是反应放热温度升高;C选项,该反应不是可逆反应,不存在化学平衡状态;D选项,随着反应进行,虽然体系内温度会升高,但H+浓度不断下降,化学反应速率减小。故选D。
18.B 解析 A选项,由于反应体系中均为气体,且容积不变,气体密度始终保持不变;B选项,恒温、恒容下,反应体系颜色保持不变,说明NO2(g)百分含量不变,一定是平衡状态;C选项,由于反应容器的容积未知,每生成0.1 ml·L-1 CO2(g)同时生成0.1 ml CaCO3,并不能判断是否为平衡状态;D选项,无法根据“反应体系中N2与H2的物质的量之比为1∶3”判断是否为平衡状态。故选B。
19.B 解析 A选项,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则2v正(Y)=3v正(Z);B选项,无法根据“容器中X、Y、Z的物质的量相等时”判断反应是否达到化学平衡状态;C选项,若升高温度,则正反应速率和逆反应速率都会增大;D选项,一定条件下每消耗1 ml X就会消耗3 ml Y,同时又生成3 ml Y,则Y的百分含量不变,反应达到化学平衡状态。故选B。
20.C 解析 A选项,Y减少,X增多,0~t3 min内Y、X的物质的量变化之比为(8-2) ml∶(5-2) ml=2∶1,则化学方程式为2Y(g)X(g);B选项,t2 min时反应的正反应速率大于逆反应速率,未达到反应进行的限度;C选项,t1 min时,Y的浓度是X的2倍;D选项,t1~t3 min内X不断增多,其正反应速率大于逆反应速率。故选C。
21.A 解析 A选项,20 min时,Br2剩余0.070 ml,消耗了0.030 ml;根据化学方程式可知NO消耗了0.060 ml,剩余0.2 ml-0.060 ml=0.14 ml,因此NO和Br2的物质的量浓度不相等。B选项,20 min后浓度不再变化,是因为反应已经达到化学平衡状态。C选项,25~30 min反应仍然维持化学平衡状态,NO的物质的量浓度保持不变。D选项,10 min内,Δn(Br2)=0.1 ml-0.075 ml=0.025 ml,则v(Br2)=0.025ml1 L10min=0.002 5 ml·L-1·min-1。故选A。
22.A 解析 A选项,只能说明反应放出气体;B选项,反应物总能量大于生成物总能量,则反应放热;C选项,由于小试管内的反应放热,使得周围环境温度升高,气体体积变大,导致甲处液面渐渐低于乙处液面;D选项,温度计显示温度升高,中和反应放热。故选A。
23.C 解析 “放电”是原电池,H2中H元素化合价升高,失去电子,负极上发生的电极反应为H2-2e-+2OH-2H2O。故选C。
24.D 解析 A选项,Ag2O为正极,发生还原反应,电极反应为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-;B选项,Zn作负极失电子,发生氧化反应;C选项,电子从负极(Zn)经外电路流向正极(Ag2O);D选项,工作时,电解质溶液中的阴离子和阳离子定向移动,阳离子移向正极(Ag2O),阴离子移向负极(Zn)。故选D。
25.B 解析 A选项,氢氧燃料电池将化学能转化为电能;B选项,由于碱性环境,正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-;C选项,通入氢气的电极为负极,失去电子,发生氧化反应;D选项,电池工作时,碱性电解液中阳离子移向正极。故选B。
26.答案 (1)放电 充电 二次
(2)③ ①②
解析 (1)化学能转化为电能是放电,电能转化为化学能是充电;能实现放电和充电循环的属于二次电池。
(2)冰融化过程为吸热的物理变化,硝酸铵溶于水为吸热的物理变化;“硝酸铵+水合碳酸钠”发生反应2NH4NO3+Na2CO3·10H2O2NaNO3+2NH3+CO2↑+11H2O,是吸热的化学变化。
27.答案 (1)0.75 (2)0.125 (3)75% (4)>
解析 (1)第9 min时,c(CH3OH)=0.75 ml·L-1,从9 min到10 min,维持不变,CH3OH(g)的物质的量浓度仍为0.75 ml·L-1。
(2)从第3 min到第9 min,二氧化碳物质的量浓度改变了0.25 ml·L-1,则v(H2)=0.25ml·L-1×36min=0.125 ml·L-1·min-1。
(3)平衡时,CO2转化率为0.75ml·L-11ml·L-1×100%=75%。
(4)第3 min时,反应正向进行,则正反应速率大于逆反应速率,即v正>v逆。
28.答案 (1)Ⅱ (2)AC
(3)负 2H++2e-H2↑
解析 (1)活泼金属与酸反应放出H2是放热反应,反应物能量高于生成物能量。图Ⅱ符合该反应能量变化趋势。
(2)锡片改为锡粉,增大反应物接触面积,化学反应速率增大;加入少量醋酸钠固体,CH3COO-与H+反应生成弱酸CH3COOH,化学反应速率减小;滴加少量CuSO4溶液,与锡反应置换出少量Cu,形成原电池,化学反应速率增大;将稀硫酸改为98%的浓硫酸,反应实质改变,不再反应生成氢气。
(3)若将上述反应设计成原电池,锡片作负极,石墨棒作正极,石墨棒上的电极反应为2H++2e-H2↑。
29.答案 (1)保证KMnO4反应充分,减少实验误差
(2)100 mL容量瓶 胶头滴管 5.0
(3)浓度 温度
(4)生成的Mn2+对反应起催化作用
解析 (1)由于需要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,因此要加入过量H2C2O4溶液,保证KMnO4反应充分,减少实验误差。(2)需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等。根据2.0 ml·L-1×V=0.10 ml·L-1×100 mL,可推知V=5.0 mL。(3)实验①和实验②H2C2O4溶液浓度不同,是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③反应温度不同,是探究温度对化学反应速率的影响。(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率“突然增大”,最大的因素是催化剂,在外界没有加入催化剂的情况下,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用,增大反应速率。
30.答案 (1)正 O2+4H++4e-2H2O
(2)6.72
解析 (1)H+由左向右移动,说明外电路上电子从左向右移动,则左侧为负极,右侧为正极。正极的电极反应为O2+4H++4e-2H2O。
(2)根据电池总反应CH4+2O2CO2+2H2O可推知,当电池消耗甲烷2.4 g时,n(O2)=2.4 g16 g·ml-1×2=0.3 ml,V(O2)=0.3 ml×22.4 L·ml-1=6.72 L。
时间/min
5
10
15
20
25
30
n(Br2)/ml
0.080
0.075
0.072
0.070
0.070
0.070
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度℃
浓度(ml·L-1)
体积mL
浓度(ml·L-1)
体积mL
①
0.10
20
0.010
40
25
②
0.20
20
0.010
40
25
③
0.20
20
0.010
40
50