必修 第二册化学反应与能量单元综合与测试单元测试课时训练

这是一份必修 第二册化学反应与能量单元综合与测试单元测试课时训练，共9页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A.硅太阳能电池B.燃料电池
C.太阳能集热器D.燃气灶
2.下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是( )
A. 加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 一定条件下进行的化学反应，只能将化学能转化为热能和光能
D. 将固体与固体混合并搅拌，反应放出热量
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.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有50 mL 硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图所示的坐标曲线来表示。下列推
论错误的是（ ）
A.O→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
B.b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C.t=c时反应处于平衡状态
D.时，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低
5.研究人员研制出一种 新型储备电源——锂水电池（结构如图，高硅铸铁为惰性辅助电极），使用时加入水即可放电。下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ）
A. 高硅铸铁电极发声氧化反应
B.向高硅铸铁电极移动
C.负极的电极反应式为
D.电流的方向：锂电极→导线→高硅铸铁电极
6.180℃时将0.5 ml和1 ml通入1 L的恒容密闭容器中，反应生 成甲醇蒸气（)和某无机副产物，测得各物质 的物质的量随时间的部分变化如图所示，下列说法 中正确的是
A.该反应的化学方程式:
B.在0 ~3 min内用表示的平均化学反应速率为 0.1
C.当容器内混合气体密度不再变化时，表明反应已 经达到平衡状态
D.在3 ~ 10 min内，反应仍未达到平衡状态
7.我国对可呼吸的钠-二氧化碳电池的研究取得突破性进展，该电池的总反应式为，其工作原理如图所示（放电时产生的碳酸钠固体储存于碳纳米管中）关于该电池，下列说法错误的是（ ）
（注: TEGDME是一种有机溶剂）
A.充电时，从阳极向阴极移动
B.可以用乙醇代替 TEGDME做有机溶剂
C.放电时，当转移1 ml电子负极质量减轻23 g
D.放电时，正极反应为
8.对于300mL 1 ml·L-1盐酸与铁片的反应,采取下列措施:
①升高温度
②改用100mL 3 ml·L-1盐酸
③再加300mL 1 ml·L-1盐酸
④用等量铁粉代替铁片
⑤改用100mL98%的硫酸其中能使反应速率加快的是( )
A.①②④ B.①③④ C.①②③④ D.①②③⑤
9.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:
10.反应在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是（ ）
A.其他条件不变，仅将容器的容积缩小一半，反应速率减小
B.反应达平衡状态时
C.保持容积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大
D.其他条件不变，适当增加C（s）的质量会使反应速率增大
11.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
二、填空题
12.为了探究化学能与热能的转化某实验小组设计了如图所示的三套实验装:
1.上述3个装置中不能验证铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应的装置是_______（填装置序号）。
2某同学选用装置I进行实验实验前U形管里液面左右相平在甲试管中加入适量Ba（OH）2溶液与稀硫酸U形管中可观察到的现象是_______,说明该反应属于_______（填吸热”或"放热）反应。
3为探究固体M溶于水的热效应选择装置Ⅱ进行实验反应在丙试管中进行）
①若M为钠则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_______
②若观察到烧杯中产生气泡则说明M溶于水_______（填一定是放热反应”一走是吸热反应”或可能是放热反应理由是_______
三、实验题
13.某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件,设计实验的数据如下:
1.在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定__________进行判断,其速率最快的是__________(填实验序号)
2.实验1和2表明__________对反应速率有影响;实验1和3表明__________对反应速率有影响
3.进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。
①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是__________,其原因是__________
②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)v(H2SO4)=__________ml·L-1·min-1
14.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。
参考答案
1.答案：D
解析：硅太阳能电池将太阳能转化为电能，A项错误；燃料电池将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器将太阳能转化为热能，C项错误；燃气灶将化学能转化为热能，D项正确。
2.答案：B
解析：
3.答案：A
解析：
4.答案：C
解析：铝表面有氧化物薄膜，开始时是氧化铝与酸反应，不产生气体，A项正确；反应放热使溶液的温度升高，反应速率加快，B项正确；注意分析图像，纵坐标表示的是反应速率，c点表示此时的反应速率最大，而不是达到平衡状态，C项错误；随着反应的进行减小，反应速率减小，D项正确。
5.答案：C
解析：电池以金属锂和高硅铸铁为电极材料，LiOH为电解质，锂作负极，高硅铸铁为正极，高硅铸铁上发生还原反应.故A错误； 原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时向锂电极移动， 故B错误;锂水电池中，锂是负极，发生失去电子的氧化反应，电极反 应式为,故C正确;放电时电流的方向为正极→导线→负极，即高硅铸铁电极—导线—锂电极，故D错误。
6.答案：B
解析：由图知，消耗、，同一反应中参加反应的各物质的物质的 量之比等于化学计量数之比，则根据原子守恒知，还生成,所以反应的化学方程式为
,故 A 错误； ，故B正确;反应前后气体总质量不变、容器 容积不变，则反应前后气体密度始终不变，所以气体密度不变不能 作为平衡状态判断依据，故C错误;根据反应的化学方程式计算得 3 min时= 0. 1 md，由图像可以看出，10 min时=0.1 ml,则3 min时反应达到平衡状态，即在3 ~ 10 min内，反应处于平衡状态，故D错误。
7.答案：B
解析：充电时为电解池装置，从阳极向阴极移动，故A正确；钠与乙醇会发生反应，不能用乙醇代替 TEGDME做有机溶剂，故B错误；放电时负极发生反应，转移1 ml电子负极质量减轻23 g，故C正确；充电时阳极反应为，放电时正极反应为，故D正确。
8.答案：A
解析：若要加快产生氢气的速率,可增大反应的浓度、增大固体的表面积、升高温度以及形成原电池反应,注意加入浓硫酸的性质,则
①适当升高温度,增大活化分子百分数,反应速率加快,故正确;
②改用100mL 3ml/L盐酸,酸的浓度增大,反应速率加快,故正确;
③多用300mL 1ml/L盐酸,酸的浓度不变,反应速率不变,故错误;
④用等量铁粉代替铁片,增大固体接触面积,使反应速率加快,故正确;
⑤改用98%的硫酸,浓硫酸与铁不生成氢气,则不能加快反应速率,故错误;
综上所述,①②④正确;故答案为A。
9.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。
10.答案：B
解析：A项，容积减小，容器内气体的压强增大，反应速率增大，故错误。C项，保持容积不变，充入少量氦气使体系压强增大，但反应气体的浓度不变，所以反应速率不变，故错误。D项，改变固体的量不能改变化学反应速率，故错误。
11.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。
12.答案：(1)Ⅲ
(2)左端液面降低,右端液面升高;放热
(3)①产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱
②可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热,但不是放热反应
解析：(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。
(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应,中和反应都是放热反应。
(3)②NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化,但发生的是物理变化,不属于化学反应,故不是放热或吸热反应。
13.答案：1.锌完全消失所需的时间; 5; 2.固体反应物的表面积; (是否形成)原电池
3.AB; 反应放热,使温度升高,反应速率加快; 0.06
解析：1.判断锌和稀硫酸反应速率大小可通过测定锌完全消耗所需的时间进行判断;5组实验数据进行对比不难看出,实验5用粉末状锌、较大浓度的硫酸、反应温度最高且滴加2滴CuSO4溶液,其反应速率最快。
2.对比实验1和2的实验条件可知,固体反应物的表面积对反应速率有影响;对比实验1和3的实验条件可知,原电池反应对反应速率有影响。
3.①OA、AB、BC三段反应时间相同,产生H2最多的一段反应速率最快;②2~4 min内产生H2的体积179.2 mL-44.8 mL=134.4 mL,反应消耗的n(H2SO4)=n(H2)=0.006 ml,v(H2SO4)=0.06 ml·L-1·min-1
14.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。
实验序号
锌的质量/g
新的状态
c(H2SO4)/ml·L-1
V(H2SO4)/mL
反应前溶液的温度/℃
其他试剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液