人教版高中化学必修二第二章化学反应与能量单元练习

人教版高中化学必修二第二章化学反应与能量单元练习 一、单选题 1.下列有关热化学方程式的叙述正确的是（ ） A. 已知 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-802.0kJ·mol－1,则 CH4 的标准燃烧热为-802.0kJ·mol－1 B. 已知 4P（红磷,s）=P4（白磷,s）; △H >0,则白磷比红磷稳定 C. 含 2.0g NaOH 的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出 2.87kJ 的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为: NaOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（1）;△H = —57.4kJ·mol－1 D. 已知 C（s）+O2（g）=CO2（g）; △H1 C（S）+1/2O2（g）=CO（g）; △H2 则△H1>△H2 2.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精 检测，下列说法错误的是（ ） A. 电流由 O2 所在的铂电极经外电路流向另－电极 B. 该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ C. O2 所在的铂电极处发生还原反应 D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 3.一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)。下列叙述不能．．说明该 反应已达到化学平衡状态的是（ ） A. 体系的压强不再发生变化 B. v 正(CO)=v 逆(H2O) C. 生成 nmolCO，同时生成 nmolH2 D. 断裂 1molH—H 键的同时断裂 2molH—O 键 4.如图是 Zn 和 Cu 形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合 理的是（ ） 实验后的记录： ①Zn 为正极，Cu 为负极。 ②H+向负极移动。 ③电子流动方向：从 Zn 经外电路流向 Cu。 ④Cu 极上有 H2 产生。 ⑤若有 1mol 电子流过导线，则产生 H2 为 0.5mol。 ⑥正极的电极反应式为 Zn-2e-=Zn2+。 A. ①②③ B. ③④⑤ C. ④⑤⑥ D. ②③④ 5.某化学反应中，反应物 B 的物质的量浓度在 20s 内，从 2.0mol/L 变成了 1.0mol/L，则这 20s 内 B 的反应速 率为( ) A. 0.05mol/(L·s) B. 0.05mol/(L·min) C. 0.5mol/(L·s) D. 0.05mol/L 6.100ml 浓度为 2mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气总量，可采用的方 法是( ) A. 加入少量浓盐酸 B. 加入几滴氯化铜溶液 C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液 7.化学反应均伴随着能量的变化，某化学反应过程能量变化如图所示。该化学反应可能是（ ） A. NaOH+HCl =NaCl+H2O B. CaCO3 高温 CaO+CO2↑ C. Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ D. 2C+O2(不足量) 点燃 2CO 8.将形状相同、表面洁净的铝箔与铁箔分别置于同温下 2mol•L-1 的盐酸中，c（HCl）随时间的变化如图所示。 下列说法正确的是（ ） A. a 为铝箔，前 10min 铝箔反应生成 H2 的物质的量为 0.75mol B. b 为铁片，前 40min 铁片反应生成 H2 的物质的量为 0.5mol C. 前 10min 铝箔与盐酸反应速率为 v（HCl）=1.5mol•L-1•min-1 D. 前 40min 铁片与盐酸反应速率为 v（HCl）=0.025mol•L-1•min-1 9.某反应器中进行合成氨反应，反应的化学方程式为 N2+3H2 ⇌ 催化剂 高温、高压 2NH3 ， 各物质的物质的量浓度随 时间的变化如表［已知转化率= n （转化） n （初始） ×100%］。下列叙述正确的是（ ） A. 前 10min，v(H2)=0.2mol•L-1•min-1 B. 前 20min，v(NH3)=0.18mol•L-1•min-1 C. 第 10min 时 v(N2)：逆反应速率＞正反应速率 D. 反应进行 10min 时，N2 的转化率等于 60% 10.乙醇作为可再生能源比化石能源具有较大的优势，如图为乙醇燃料电池，该电池的总反应方程式为 C2H5OH+3O2 = 2CO2+3H2O。下列关于该电池叙述错误的是（ ） A. a 极与用电器的正极相接 B. 该装置将化学能转化为电能 C. 质子由装置左侧向右侧移动 D. 该装置的电解质溶液呈酸性 11.某同学研究影响双氧水分解反应速率的因素，反应方程式为 2H2O2 = 2H2O+O2↑，下列措施不能加快该反 应速率的是（ ） A. 升高溶液温度 B. 加入少许 MnO2 C. 向反应液中加水 D. 增大 H2O2 的浓度 12.对于敞口容器中的反应：Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)，下列叙述中错误的是( ) A. Zn 和 H2SO4 的总能量大于 ZnSO4 和 H2 的总能量 B. 反应过程正极电极反应式为 2H+-2e-=H2↑ C. 若将该反应设计成原电池，则 Zn 为负极 D. 若设计成原电池，当有 65 g 锌溶解时，理论上正极放出 22.4 L 气体(标准状况) 13.锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A. Cu 是负极 B. 反应一段时间后，溶液显蓝色 C. Zn 棒发生反应：Zn-2e-=Zn2+ D. 该装置实现电能向化学能的转化 14.实验室常用锌粒与盐酸反应制取 H2 ， 下列措施不能提高该反应反应速率的是（ ） A. 用水将盐酸稀释 B. 用锌粉代替锌粒 C. 适当提高盐酸浓度 D. 向反应液中滴入少量 CuCl2 溶液 15.下列过程需要吸收能量的是（ ） A. 碘的升华 B. 酒精燃烧 C. 酸碱中和 D. 2H→H2 16.如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是( ) A. 燃料电池工作时，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B. a 极是铁，b 极是铜时，b 极逐渐溶解，a 极上有铜析出 C. a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极逐渐溶解，b 极上有铜析出 D. a、b 两极均是石墨时，a 极上产生的 O2 与电池中消耗的 H2 体积比为 2：1 二、综合题 17.化学能与电能之间可以相互转化。 （1）直接提供电能的反应一般是放热反应，下列反应能设计成原电池的是 _____ A.Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应 B.氢氧化钠与稀盐酸反应 C.灼热的炭与 CO2 反应 D.H2 与 Cl2 燃烧反应 （2）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细 小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： ①电池的负极反应式为： ________。 ②电池工作时 OH-向 ________移动(填“正极”或“负极”)。 ③正极上消耗标况下 4.48L 气体时， 转移电子的数目为 ________。 18.一定条件下铁可以和 CO2 发生反应 Fe(s)+ CO2(g) ⇌ FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足 量铁粉并充入一定量的 CO2 气体，反应过程中 CO2 气体和 CO 气体的浓度变化与时间的关系如图所示。 （1）t1min 时，正、逆反应速率的大小关系为 v 正________ v 逆（填“>”“”或“0，则红磷的能量低于白磷的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以 红磷比白磷稳定，故 B 不符合题意； C.含 2.0 g NaOH(即 0.05mol)的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出 2.87kJ 的热量，则表示该反应中和热的热化学 方程式为: NaOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（1）；△H = -57.4kJ·mol－1 ， 故 C 符合题 意； D.物质 C 完全燃烧放出的能量多，所以△H1＜△H2 ， 故 D 不符合题意； 故答案为：C。 A、燃烧热生成的为液态水 B、能量越低越稳定 D、完全燃烧放出的热量多，故△H1＜△H2 2.【答案】 B 【解析】A. 乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子发生还原反应，电流 由正极流向负极，即从 O2 所在的铂电极经外电路流向另一电极，A 不符合题意； B. 该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知乙醇在负极失去电子被氧化生成醋酸， CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，B 不符合题意； C. 乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2 所在的铂电极处得到电子发生还原反应，C 不符 合题意； D. 根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中 酒精的含量，D 不符合题意； 故答案为：B。 该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生 氧化反应，正极上是氧气得电子发生还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原 电池原理写出该电池的反应式来判断。 3.【答案】 C 【解析】A．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，在未达到平衡状态之前，反应体系的压 强随着反应的改变而改变，当体系的压强不再发生变化时该反应达到平衡状态，A 不符合题意； B．v 正(CO)=v 逆(H2O)=v 逆(CO)，CO 的正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B 不符合题意； C．生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2 ， 都表示正反应，不能据此判断平衡状态，C 符合题意； D．1 mol H-H 键断裂的同时断裂 2 mol H-O 键，体现了 v 正=v 逆 ， 说明达到了平衡状态，D 不符合题意； 故答案为：C。 反应 C(s)+H2O(g)⇌ CO(g)+H2(g)是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，要作为达到平衡状态的标志必须是 变量，当变量不变，则可说明反应达到平衡。 4.【答案】 B 【解析】①Zn 可与硫酸发生氧化还原反应，而 Cu 不行，则 Zn 为负极，Cu 为正极，①描述不符合题意； ②H+向正极移动，②描述不符合题意； ③电子流动方向为由负极流向正极：从 Zn 经外电路流向 Cu，③描述符合题意； ④Cu 极上氢离子得电子生成氢气，则有 H2 产生，④描述符合题意； ⑤若有 1mol 电子流过导线，则 2mol 氢离子得电子产生 0.5mol H2 ， ⑤描述符合题意； ⑥负极的电极反应式为 Zn-2e-=Zn2+ ， ⑥描述不符合题意； 故答案为：B。 Zn-Cu 原电池中，Zn 作负极，发生电池反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑，电子由负极流向正极，阳离子向正极移动， 以此来解答。 5.【答案】 A 【解析】v(B)= ǤͲ݉݋ǤͲ݉݋ h =0.05mol/(L·s)， 故答案为：A。 该反应中△c=（2.0-1.0）mol/L=1.0mol/L，△t=20s，平均反应速率= c t ， 据此分析解答。 6.【答案】 B 【解析】A．加入适量浓度较大的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率增大，但稀盐酸物质的量增大，所以生 成氢气总量增大，故 A 不符合题意； B．加入氯化铜溶液，Zn 置换出 Cu，Zn、Cu 和稀盐酸构成原电池而加快反应速率，且稀盐酸物质的量不变， 所以生成氢气总量不变，故 B 符合题意； C．加入适量蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率减小，故 C 不符合题意； D．加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，故 D 不符合题意； 故答案为：B。 过量的锌片，盐酸完全反应，则加快反应速率又不影响生成氢气的总量，可增大氢离子浓度或增大金属的 接触面积、构成原电池等，不改变其氢离子物质的量。明确外界条件对化学反应速率影响原理是解本题关 键，注意把握题中锌过量的要求。 7.【答案】 B 【解析】由于反应物的总能量低于生成物的总能量，故为吸热反应 A.中和反应为放热反应，故 A 不符合题意 B.为吸热反应，故 B 符合题意 C.放热反应，故 C 不符合题意 D.放热反应，D 不符合题意 故答案为：B 能量由低→高，需要吸收能量，故为吸热反应，只有 B 为吸热反应 8.【答案】 D 【解析】铝比铁活泼，铝先达到平衡，a 为铝，b 为铁 A.不知道体积，不能算物质的量，故 A 不符合题意； B.不知道体积，不能算物质的量，故 B 不符合题意； C.v=△c/t=0.5/10=0.05mol/(L.min),故 C 不符合题意 D.v=△c/t=1/40=0.025mol/(L.min)，故 D 符合题意 故答案为：D 问题的关键点在于区分哪根线是铁，哪根是铝，根据铁没有铝性质活泼，可推 a 为铝 9.【答案】 B 【解析】A.v（H2）=△c/t=3/10=0.3mol/(L.min),故 A 不符合题意 B.v（NH3）=△c/t=（9-3.6）/10=0.18mol/(L.min),故 B 符合题意 C.向正反应方向进行，故正反应速率＞逆反应速率，故 C 不符合题意 D.转化率=转化量/总量=2/3=66.7%,故 D 不符合题意 故答案为：B 有关化学平衡的计算可采用三段式进行解题，而速率 v=△c/t。 10.【答案】 C 【解析】A.氧气化合价降低做正极，故 A 不符合题意 B.该装置为原电池装置，即将化学能转化为电能，故 B 不符合题意 C.阳离子移向电源的正极，故应该由右侧移向左侧，故 C 符合题意 D.若电解质溶液呈碱性，乙醇的产物为碳酸根，故 D 不符合题意 故答案为：C 原电池中：负极——氧化反应——化合价升高——阴离子移向负极 11.【答案】 C 【解析】A.升温，加快反应速率，故 A 不符合题意 B.二氧化锰为反应的催化剂，故 B 不符合题意 C.加水，稀释了浓度，速率降低，故 C 符合题意 D.浓度增大，速率增大，故 D 不符合题意 故答案为：C 影响反应速率的因素有：温度（越高，反应速率越快），浓度（浓度越高，反应速率越快），催化剂等 12.【答案】 B 【解析】A．活泼金属与酸的置换反应是放热反应，即反应物能量总和大于生成物能量总和，即 Zn 和 H2SO4 的总能量大于 ZnSO4 和 H2 的总能量，故 A 不符合题意； B．该反应过程为金属的化学腐蚀过程，不满足构成原电池的条件，没有形成原电池，没有正负极反应，故 B 符合题意； C．Zn 发生失电子的氧化反应，若设计成原电池，则 Zn 作负极，故 C 不符合题意； D．若设计成原电池，当有 65 g 锌溶解时，n(Zn)= 65g 65gmol =1mol，根据反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，正极生 成 1molH2 ， 理论上正极放出 22.4 L 气体(标准状况)，故 D 不符合题意； 故答案为：B。 此题考查反应特点，金属和酸的反应是常见的放热反应。是一个氧化还原反应，所以可以设计成原电池。 13.【答案】 C 【解析】A. 根据分析 Zn 为负极，Cu 为正极，A 不符合题意； B. Zn 失去电子生成 Zn2+ ， 溶液不变色，B 不符合题意； C. Zn 棒上，Zn 失去电子生成 Zn2+ ， 电极反应为：Zn-2e-=Zn2+ ， C 符合题意； D. 原电池是将化学能的转化为电能的装置，D 不符合题意。 故答案为：C。 根据原电池负极失去电子、化合价升高、发生氧化反应，正极得到电子、化合价降低、发生还原反应，Zn 比 Cu 活泼易失去电子，从而得到：Zn 为负极，Cu 为正极。 14.【答案】 A 【解析】A．用水将盐酸稀释，氢离子浓度减小，反应速率降低，A 符合题意； B．将锌粒改为锌粉，固体表面积增大，反应速率增大，B 不符合题意； C．适当提高盐酸浓度，氢离子浓度增大，反应速率增大，C 不符合题意； D．锌置换出铜，形成铜锌原电池反应，反应速率增大，D 不符合题意； 故答案为：C。 A.溶液浓度越小，反应速率越慢 B.固体粉状比块状的反应速率快 C.酸的浓度适当提高，反应速率增大 D.原电池可以加快反应速率 15.【答案】 A 【解析】A．碘的升华需要能量克服分子间作用力，需要吸收能量，A 符合题意； B．酒精燃烧是放热反应，B 不符合题意； C．酸碱中和放出大量热量，C 不符合题意； D．新键的形成释放能量，D 不符合题意； 故答案为：A。 吸收能量：吸热反应，断键，升华，蒸发，熔化等； 16.【答案】 C 【解析】A. 燃料电池工作时，通入氧气的电极为正极，由于电解质溶液为酸性，所以正极反应为： O2+4H++4e-=2H2O，A 不符合题意； B. a 极是铁，与电源的正极连接，是阳极，属于活性电极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+；b 极是铜，与电源的负 极连接为阴极，发生反应：Cu2++2e-=Cu，所以 a 极逐渐溶解，b 极质量增加，B 不符合题意； C. a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极发生的电极反应是：Cu-2e-=Cu2+；逐渐溶解，b 极上发生的电极反应是： Cu2++2e-=Cu，有铜析出，C 符合题意； D. a、b 两极均是石墨时，在相同条件下，a 极发生反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑，电池的负极发生的反应是： 2H2-4e-=4H+ ， 根据在闭合回路中电子转移数目相等可知，a 极产生的气体是电池中消耗的 H2 体积的一半， D 不符合题意。 故答案为：C。 原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，氢气在负极通入，氧气在正极通 入，据此解答。 二、综合题 17.【答案】 （1）D （2）H2-2e-+2OH-=2H2O；负极；0.8NA 【解析】(1)A．Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应属于吸热反应，不能设计成原电池，A 不选； B．氢氧化钠与稀盐酸反应，属于放热反应，但不是氧化还原反应，不能设计成原电池，B 不选； C．灼热的炭与 CO2 反应属于吸热反应，不能设计成原电池，C 不选； D．H2 与 Cl2 燃烧反应属于放热反应，是氧化还原反应，可设计成原电池，H2 在负极失去电子，Cl2 在正极得 到电子，D 选； 故故答案为：D；(2)①根据题干信息，电解质溶液为 KOH 溶液，O2 在正极得到电子，电极反应式为 O2+4e-+H2O=4OH- ， H2 在负极失去电子，与 OH-结合生成水，则负极反应式为 H2-2e-+2OH-=2H2O；②原电 池工作时，阴离子向负极移动，即 OH-向负极移动；③正极的电极反应式为 O2+4e-+H2O=4OH- ， 消耗 4.48L 气体，即消耗 0.2mol 气体时，转移的电子数为 0.8NA。 （1）原电池的特点是自发的氧化还原反应。 （2）负极的反应根据氧化反应进行书写，离子的移动实质是异性相吸原理判断。 18.【答案】 （1）> （2）71.4%；0.125mol/(L·min) （3）①③ （4）②④ 【解析】（1）根据图象可知，在 min 后，CO 浓度增大、 CO 浓度减小，说明 min 时反应未达到平 衡，反应正向进行，因此 正 逆 ，故答案为：>；（2）根据图象可知，反应开始时 CO 的浓度是 0.7mol/L， 4min 时 CO 浓度是 0.2mol/L，所以 0～4min 内， CO 的转化率为 Ǥ5 Ǥ㔠 × %=㔠Ǥ% ；0～4min 内 CO 的平均反应速率 CO = Ǥ5molL min = Ǥ5molL min ，故答案为：71.4%；0.125mol/(L·min)；（3）①降 低温度，化学反应速率降低，①正确；②由于固体的浓度始终不变，所以减少铁粉的质量对反应速率没有 影响，②不正确；③保持压强不变，充入 He 使容器的体积增大，反应体系中各气体的浓度降低化学反应 速率降低，③正确； ④保持体积不变，充入 He 使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变，④ 不正确； 故答案为：①③；（4）①未指明正、逆反应速率，因此不能判断是否为平衡状态，①不正确；②单位 时间内生成 molCO 的同时必然会消耗 molCO ，又生成 molCO ，则 CO 的物质的量不变，反应达到 平衡状态，②正确；③该反应是反应前后气体体积不变的反应，即体系的压强始终不变，因此不能据此判 断反应是否为平衡状态，③不正确；④若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，因该反应不是 纯气体反应，说明气体的质量不再发生变化，则反应达到平衡状态，④正确； 故答案为：②④。 （1）反应往正方向进行则 正 逆 ，反应往逆方向进行则 正 逆 ；（2） 转化率 = 变化浓度 起始浓度 × % ， v= c t ，以此计算；（3）根据影响化学反应速率的因素进行判断；（4）当反应达到平衡状态时，正逆反应 速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判 断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 19.【答案】 （1）d （2）氧化性；H2O2+SO2=H2SO4 （3）不能；吸热；放热；9.0×10-3 【解析】(l)H2O2 分子中既含有 H-O 极性共价键又含有 O-O 非极性共价键，故答案为：d；(2)若向 2mL30%的 H2O2 溶液中通入 SO2 ， 反应后的溶液中滴入 BaCl2 溶液，发现有白色沉淀，生成了硫酸钡，S 由+4 价升高 为+6 价，则说明 H2O2 具有氧化性，H2O2 与 SO2 反应生成硫酸，化学方程式：H2O2+SO2=H2SO4。故答案为： 氧化性；H2O2+SO2=H2SO4；(3)①由 i.H2O2+I-=H2O+IO- ， ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-两式相加后得 2H2O2=2H2O ＋O2↑，KI 作反应的催化剂，KI 不能影响 H2O2 分解反应的能量变化。故答案为：不能；②反应 i 生成物能 量高，是吸热反应，反应 ii 生成物能量低，是放热反应。故答案为：吸热；放热；③0~10min 生成氧气的 物质的量为 Ǥ6 × ݋ Ǥ݋ · Ͳ݉ =0.9×10-3mol，反应的双氧水是氧气的 2 倍，若不考虑溶液体积变化，则 0~10min 的平均反应速率：v(H2O2)= Ǥ䁏 × × Ͳ݉ Ǥ݋ min =9.0×10-3 mol·L-1·min-1。故答案为：9.0×10-3 mol·L-1·min-1。 (1)H2O2 分子中既含有 H-O 极性共价键又含有 O-O 非极性共价键；(2)H2O2 具有氧化性，H2O2 与 SO2 反应生成 硫酸;(3)①由 i、ii 相加得到 2H2O2=2H2O+O2↑，KI 为反应的催化剂；②反应 i 生成物能量高，是吸热反应， 反应 ii 生成物能量低，是放热反应；③结合 v= △ △ 计算； 20.【答案】 （1）放出；< （2）① （3）393.5 kJ/mol；120.9 【解析】（1） 反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，为放热反应，反应物转化为生成物时 放出热量，故△H＜0 （2）吸热反应，△H＞0，故有①为吸热反应 （3）燃烧热：1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物，所放出的热量，即为反应⑤放出的热量，为 393.5KJ； 根据②可得，0.5mol 放出的热量为 120.9KJ 根据盖斯定律可求得此类题目