鲁科版（2019）高中化学必修第二册第二章化学键化学反应规律-第二节化学反应与能量转化课后练习

鲁科版（2019）高中化学必修第二册第二章化学键 化学反应规律-第二节化学反 应与能量转化课后练习 一、单选题 1.碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应方程式为 Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是（ ） A. Zn 作负极，失去电子 B. 电池工作时，MnO2 得电子被还原 C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D. 理论上，锌的质量减小 6.5g，通过外电路的电子为 0.2mol 2.纳米级 Fe3O4 可用于以太阳能为热源分解水制 H2 ， 过程如图所示。下列说法中错误的是（ ） A. 过程 Ⅰ 的反应：2Fe3O4 太阳能 6FeO+O2↑ B. 过程 Ⅱ 的反应：2H2O=2H2↑+O2↑ C. 两个转化过程都发生了氧化还原反应 D. Fe3O4 为整个过程的催化剂 3.反应 CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g) 的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 由图可知，1mol CH3OH(g)的能量低于 2mol H2 (g) 的能量 B. 断开 1 molH2(g)中的化学键需要吸收 209.5 kJ 的能量 C. CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH ( l) ΔH= -91 kJ•mol-1 D. CH3OH (g)= CO(g)+ 2 H2 (g) ΔH = 91 kJ•mo1-1 4.下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ） A. 灼热的炭与 CO2 反应 B. 铝片与稀硫酸反应 C. Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应 D. 甲烷在 O2 中的燃烧 5.下列过程中吸收能量的是（ ） A. B. C. D. 6.下列关于能量转化的说法中正确的是（ ） A. 给手机充电时：化学能转化为电能 B. 铅蓄电池的放电过程：电能转化为化学能 C. 氢气在氧气中燃烧：化学能转化为热能和光能 D. 植物的光合作用：生物质能（化学能）转化为光能（太阳能） 7.已知反应 P+Q=M+N 是放热反应，下列关于反应能量的变化的说法中错误的是( ) A. 断裂 P 和 Q 中化学键吸收的总能量小于形成 M 和 N 中化学键释放的总能量 B. P 和 Q 的总能量大于 M 和 N 的总能量 C. 任何化学反应都伴随着能量变化 D. P 和 Q 的总能量小于 M 和 N 的总能量 8.下列关于太阳能、生物质能和氢能的利用说法错误的是（ ） A. 农村推广建造沼气池，实现了生物质能向热能的转化 B. 光﹣生物质能转换的本质是光﹣化学能的转换 C. 科学家们预言，氢能将成为 21 世纪的重要能源 D. 化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能 9.下列反应中，生成物所储存的化学能比反应物所储存的化学能多的是（ ） A. 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ B. NaOH + HCl = NaCl + H2O C. CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O D. Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O 10.下列变化过程对应的能量转化关系错误的是（ ） A. 燃料电池：化学能→电能 B. 太阳能热水器：太阳能→电能 C. 植物光合作用：光能→生物质能 D. 电解水制氢气：电能→化学能 11.向 20 mL 0.5 mol·L-1 硫酸溶液中逐滴加入烧碱溶液，测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合 溶液的说法错误的是（ ） A. b 点之前温度升高是因为发生了放热反应 B. bc 段温度降低是因为与外界发生了热交换 C. c(NaOH)=0.5 mol·L-1 D. b 点时酸碱恰好反应完全 12.用氟硼酸（HBF4 ， 属于强酸）代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的 性能更优良，反应方程式为：Pb＋PbO2＋4HBF4 放电 充电 2Pb（BF4）2＋2H2O；Pb（BF4）2 为可溶于水的强电 解质，下列说法正确的是（ ） A. 放电时的负极反应为：PbO2＋4H＋＋2e－＝Pb2＋＋2H2O B. 充电时，当阳极质量增加 23.9 g 时，溶液中有 0.2 mol 电子通过 C. 放电时，正极区 pH 增大 D. 充电时，Pb 电极与电源的正极相连 13.下列变化中生成物的总能量大于反应物的总能量的是（ ） A. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合 B. 铝热反应 C. 木炭在氧气中发生不完全燃烧 D. 生石灰和水的反应 14.已知热化学方程式：SO2(g)+ 1/2O2(g) SO3(g) ΔH＝―98.32kJ／mol，在容器中充入 2molSO2 和 1molO2 充分反应，最终放出的热量为（ ） A. 196.64kJ B. 小于 98.32kJ C. 小于 196.64kJ D. 大于 196.64kJ 15.氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中，最节能的是（ ） A. 电解水制气：2H2O 电解 2H2↑＋O2↑ B. 高温使水分解制气：2H2O 高温 2H2↑＋O2↑ C. 太阳能催化分解水制气：2H2O 太阳能 TiO2 2H2↑＋O2↑ D. 天然气制气：CH4＋H2O 高温 CO＋3H2 16.工业上利用氨的催化氧化法制备硝酸,生成一氧化氮的反应为 2 催化剂 2 ,已知该反 应为放热反应,下列有关该反应的说法正确的是（ ） A. 该反应历程中所有过程都是放热过程 B. 4 mol NH3 和 5 mol O2 的总能量小于 4molNO 和 6molH2O 的总能量 C. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为 4:5 D. 该反应中所涉及的物质均只含共价键 17.我国成功研制出新型“海水电池”,电池反应为 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。下列关于该电池的说法不正确的 是（ ） A. 电池工作时,O2 得到电子 B. 电池工作时,实现了化学能向电能的转化 C. 电池工作时,铝片发生氧化反应 D. 电池工作时,电子在电解质溶液中移动 二、综合题 18. （1）①已知 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；ΔH1 = -483.6kJ·mol－1 ， ②2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）；ΔH1 = -571.6kJ·mol－1 ， 则氢气的热值为________； （2）CaC2 是离子化合物，各原子均满足 8 电子稳定结构，其电子式为________； （3）在常压下，HF 的沸点比 HCl 的沸点高。主要原因是________。 （4）已知有关反应及不同温度下的平衡常数如下表： 化学反应 平衡常数500℃800℃ Ⅰ.2H2（g）+CO（g） CH3OH（g） K1 2.5 0.15 Ⅱ.H2（g）+CO2（g） H2O（g）+CO（g） K2 1.0 2.5 Ⅲ.3H2（g）+CO2（g） CH3OH（g）+H2O（g） K3 ①反应Ⅲ自发进行的条件________（填“高温”、“低温”或“任意温度”）；②500℃时，测得反应Ⅲ在某时刻 H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol· L−1）分别为 0.8、0.1、0.3、0.15，则此时反应 速率 v 正________v 逆（“＞”、“=”或“＜”）。 （5）铅蓄电池放电时的正极反应式________ 19.回答下列问题： （1）已知两种同素异形体 A、B 的燃烧热的热化学方程式为： A(s)+O2(g)═CO2(g)△H＝﹣393.51 kJ•mol﹣1 B(s)+O2(g)=CO2(g)△H＝﹣395.41 kJ•mol﹣1 则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)________。 （2）工业上用 H2 和 Cl2 反应制 HCl，各键能数据为：H﹣H：436kJ/mol，Cl﹣Cl：243kJ/mol，H﹣Cl：431kJ/mol。 该反应的热化学方程式是________。 （3）合成气(CO 和 H2 为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种， 用甲烷制备合成气的反应为： ①2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)；△H1＝﹣72kJ•mol﹣1 ②CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)；△H2＝+216kJ•mol﹣1 氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为________。现有 1mol 由 H2O(g)与 O2 组成的混合气，且 O2 的 体积分数为 x，将此混合气与足量 CH4 充分反应． 若 x＝0.2 时，反应①放出的能量为________kJ； 若 x＝________时，反应①与②放出(或吸收)的总能量为 0。 20.利用化学反应将存储在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活 提供能量。回答下列问题： （1）你认为________(填“是”或“不是”)所有氧化还原反应都可以设计成原电池。 （2）图 1 是铜锌原电池示意图。图 2 中，x 轴表示图 1 装置工作时流入正极的电子的物质的量，y 轴表示(填 字母)________。 a.铜棒的质量 b.c(Zn2+) c.c(H+) d.c( SO 2- ) （3）某同学依据反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag 设计的原电池如图所示； ①负极的材料是________，发生的电极反应为________。 ②当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了 10.8g，则该原电池反应共转移电子的物质 的量是________mol。 （4）甲烷燃料电池是一种新型高效电池。电池原理如图所示。该电池总反应为 CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则正极反应式为__。 21.汽车尾气(NOx、CO、烃等)是造成雾霾的主要元凶。 （1）N 与 H 可以组成一种 18 电子的分子，该分子的化学式为________，其中 N 元素的化合价________。 （2）巳知反应 NO2(g)+CO(g)⇌ NO(g)+CO2(g)，其反应的能量变化示意图为： 根据能量变化示意图，则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。 （3）已知反应 2NO(g)+O2(g)⇌ 2NO2(g)的正反应速率方程为 v=kcm(O2)•cn(NO)，k 只与温度有关，一定温度 下测得数据如下表： c(NO)/mol•L-1 c(O2)/mol•L-1 v/mol•L-1·s-1 1.0×10-4 1.0×10-4 2.8×10-5 1.0×10-4 3.0×10-4 8.4×10-5 2.0×10-4 3.0×10-4 3.36×10-4 该反应速率方程中 m=________，n=________(m，n 为自然数或简单分数)。 （4）在 2L 恒容的密闭容器中，充入一定量的 NO 和 O2 发生反应 2NO(g)+O2(g)⇌ 2NO2(g)，其中氮的氧化 物的物质的量(n)随时间(t/min)的变化曲线如图所示。 ①图像中曲线Ⅰ表示________的变化。 ②0~10min 内，用 O2 表示该反应的平均速率为________。 ③当达到平衡时，NO 的转化率为________。 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 C 2.【答案】 B 3.【答案】 D 4.【答案】 A 5.【答案】 A 6.【答案】 C 7.【答 案】 D 8.【答案】 A 9.【答案】 D 10.【答案】 B 11.【答案】 C 12.【答案】 C 13.【答 案】 A 14.【答案】 C 15.【答案】 C 16.【答案】 D 17.【答案】 D 二、综合题 18.【答案】 （1）142.9kJ/g （2） （3）HF 分子间存在氢键 （4）低温；＞ （5）PbO2+2e-+ SO 2 +4H+=PbSO4+2H2O 19.【答案】 （1）A （2）H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝﹣183 kJ/mol （3）H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) △H＝﹣252kJ•mol﹣1；14.4；0.75 20.【答案】 （1）不是 （2）c （3）Cu；Cu-2e－=Cu2＋；0.1 （4）O2+2H2O+4e－=4OH－ 21.【答案】 （1）N2H4；-2 （2）放热 （3）1；2 （4）NO2；0.0025mol•L-1•min-1；65%