度第二学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册第二章第二节化学反应与能量转化培优练习

2020-2021 学年度第二学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册 第二章第二节化学反应与能量转化培优练习 第 I 卷（选择题） 一、单选题 1．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能 量变化模拟计算结果如右图所示。活化氧可以快速氧化 SO2。下列说法不正确的是 A．每活化一个氧分子放出 0.29eV 能量 B．水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.42eV C．氧分子的活化是 O－O 的断裂与 C－O 键的生成过程 D．炭黑颗粒是大气中 SO2 转化为 SO3 的催化剂 2．半导体光催化 CO2 机理如图甲所示，设计成电化学装置如图乙所示，则下列说法正确的 是 A．若导线上有 4mol 电子移动，则质子交换膜左侧产生 22．4LO2 B．装置中进行的总反应一定是自发的氧化还原反应 C．图乙中的能量转化形式为：光能→电能→化学能 D．b 极上的电极反应为：CO2＋6H＋－6e－ CH3OH＋H2O 3．我国科学家设计了一种太阳能驱动的 H2S 分解装置，工作原理如图所示。下列叙述正确 的是（ ） A．甲区发生反应的离子方程式为：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓ B．理论上每生成 1molS 时，H+由质子交换膜右侧向左侧移动的物质的量为 2mol C．丙区发生的电极反应为：H4[SiW12O40]+2e-+2H+=H6[SiW12O40] D．丁区 H6[SiW12O40]在催化剂表面发生电化学反应生成 H4[SiW12O40]和 H2 4．我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全 新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解 水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，M1、M2 为含铁元素的离子)。下列说法正 确的是 A．制 O2 装置中，太阳能转化为电能 B．制 H2 装置中，交换膜为阴离子交换膜 C．系统制得 1mol H2 的同时可制得 1mol O2 D．制 H2 时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e- = [Fe(CN)6]3– 5．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变 化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。 下列说法不正确的是 A．压强增大主要是因为产生了 H2 B．整个过程中，负极电极反应式为：Fe–2e- = Fe2+ C．pH= 4.0 时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 D．pH= 2.0 时，正极电极反应式为：2H+ + 2e- = H2↑ 和 O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 6．厌氧性硫酸盐还原菌(SRB)是导致金属微生物腐蚀最为普遍的菌种，腐蚀图解如图所示。 下列说法正确的是（ ） A．正极的电极反应式为 8H++8e-=8H·(吸附)、SO42-+8H·(吸附) S2-+4H2O B．正极区溶液的 pH 变小 C．生成 1molFeS，转移 6mol 电子 D．若引入新细菌，一定会加速金属的腐蚀 7．化学中通常用图象直观地描述化学反应进程或结果。下列图象及描述不正确的是 A． 表示 Zn Cu 原电池反应过程中的电流强度的变化，t 时可能加入 了双氧水 B． 由图可知，可以通过调节溶液 pH 的方法除去 2CoCl 溶液中的 3Fe  、 2Cu  、 2Ni  C． 表示常温下稀释 HA、HB 两种酸的稀溶液时，溶液 pH 随加水量的变化， 则相同浓度下溶液的 pH： NaA NaB D． 表示可逆反应      2 2 32SO g O g 2SO g  ， H 0 ，在 1t 时 刻加热， 2t 时刻达到新平衡，速率随时间变化的曲线图 8．如图是金属镁和卤素单质 2X 反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是 ( )　　 A．由 2MgCl 制取 Mg 是吸热过程 B．热稳定性： 2 2 2 2MgI MgBr MgCl MgF   C．常温下还原性： F Cl Br I      D．由图知此温度下  2MgBr s 与  2Cl g 反应的热化学方程式为：        2 2 2 2MgBr s Cl g MgCl s Br g H 117kJ / mol     9．下列形式表示的反应为放热反应的是（ ） A． B． C． D． 10．已知 N2(g)＋O2(g)  2NO(g) ΔH＝＋181.5kJ·mol－1。某科研小组尝试利用固体表面催 化工艺进行 NO 的分解，若用 分别表示 O2、N2、NO，则在固体催化剂表面分解 NO 的过程可用如图表示，下列说法正确的是（ ） A．从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是 C 处 B．图示过程中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量 C．该反应中 NO 分子浓度越大，分解速率越快 D．该反应中的固体催化剂起到反应载体的作用，未影响反应的速率，并且该反应的ΔH 也 不变 11．根据如图所示的 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正 确的是 A．N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g) 是放热反应 B．2 mol O 原子结合生成 O2（g）时需要吸收 498 kJ 能量 C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收 632 kJ 能量 D．2 mol N(g)和 2 mol O(g)的总能量为 1444 kJ 12．一种利用废干电池中黑色粉末（主要成分 MnO2、炭粉及少量 Hg2+、Pb2+等重金属盐） 制备 MnSO4 晶体的工艺流程如图： 下列说法错误的是（ ） A．反应①中 1molFe 至多还原 1.5molMnO2 B．重金属主要在滤渣 2 中 C．步骤③煮沸可使沉淀颗粒长大，目的是便于固液分离 D．合理处理废旧电池有利于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染 13．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol 化学键 时释放(或吸收)的能量。已知白磷和 P4O6 的分子结构如下图所示， 现提供以下化学键的键 能(kJ/mol)：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，则反应 P4(白磷)＋3O2===P4O6 放出的 热量为 ( ) A．126 kJ B．1268 kJ C．1326 kJ D．1638 kJ 14．根据下列框图，有关说法正确的是（ ） A．M、E 都是第四周期中的过渡元素，E 的金属活动性比 M 的金属活动性强，E3+的氧化性 比 M2+的氧化性弱 B．反应⑤的离子方程式可表示为：2E（OH）3+3Cl2+6H2O═3EO42-+6Cl-+12H+ C．反应①、②、③、⑤都属于氧化还原反应，且在反应①和③中硫酸仅表现了酸性 D．用 K2EO4、Zn 可制成一种高能电池，该电池中负极的电极反应式为：EO42-+4H2O+3e-═E （OH）3+5OH- 第 II 卷（非选择题） 二、填空题 15．（一）已知断裂 1mol C—H 键，要吸收热量 414.4 kJ；断裂 1 mol C—C 键，要吸收热量 347.4 kJ；生成 1 mol C===C 键，会放出热量 615.3 kJ；生成 1 mol H—H 键，会放出热量 435.3 kJ。某有机物分解的反应可表示为： 若在反应中消耗了 1 mol 乙烷，则有关该反应的说法正确的是 A．该反应放出 251.2 kJ 的热量 B．该反应吸收 251.2 kJ 的热量 C．该反应放出 125.6 kJ 的热量 D．该反应吸收 125.6 kJ 的热量 （二）如图所示的原电池，一段时间后某极析出 1.28g 的固体。回答下列问题： （1）正极是 （填“锌”或“银”），发生了 反应。 （2）正极的电极反应为 。 （3）上述过程中共转移电子 mol。 （4）锌片的质量 （填“增加”或“减少”） g。 16．芒硝化学式 Na2SO4·10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。 该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图所示装置电解硫酸钠 溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更 加符合绿色化学理念。 ①该电解槽的阳极反应式为_________________。此时通过阴离子交换膜的离子数______（填 “大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。 ②制得的氢氧化钠溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）__________导出。 ③通电开始后，阴极附近溶液 pH 会增大，请简述原因_______________________。 ④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 ___________。已知 H2 的燃烧热为 285.8 kJ/mol，则该燃料电池工作产生 36 g H2O 时，理论 上有________kJ 的能量转化为电能。 17．以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程如下： （1）写出方法 l 在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式_______ （2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能 得到且原子利用率为 100%的是_____填字母）。 A．草酸( HOOC-COOH) B．甲醇(CH3OH) C．尿素[CO(NH2)2] （3）工业上还可以利用天然气（主要成份为 CH4）与 C02 反应制备合成气。已知： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △ H=-890.3kJ/mol 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △ H=-571.6kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △ H=-566.0kJ/mol 则 CH4 与 CO2 生成合成气的热化学方程式为____________________。 （4）方法 2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和 H2 发生如下反应： CH3OOC—COOCH3(g)+ 4H2(g) HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) △ H=-34kJ/mol 为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。 A．升高温度 B．增大压强 C．增大氢气浓度 （5）草酸二甲酯水解生成草酸：CH3OOC—COOCH3+ 2H2O HOOC—COOH+2CH3OH ①草酸是二元弱酸，可以制备 2 4KHC O （草酸氢钾）， 2 4KHC O 溶液呈酸性，用化学平衡原 理解释：__________________。 ②在一定的 2 4KHC O 溶液中滴加 NaOH 溶液至中性。下列关系一定不正确的是_______（填 字母）。 A． 2 2 4 2 4( ) ( ) ( ) ( )c Na c K c C O c HC O      B． 2 2 4 2 4 2 2 4( ) ( ) ( ) ( )c K c HC O c C O c H C O     C． 2 2 4 2 4( ) ( ) ( ) ( )c K c Na c HC O c C O      （6）乙二醇、空气在 KOH 溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的_____填“正” 或“负”）极，负极反应式为_______________。 参考答案 1．B2．C3．C4．D5．C6．A7．B8．B9．D10．A11．C12．B13．D14．C15．（一）D； （二）（1）锌 ；还原；（2）Cu2++2e-=Cu；（3）0.04 ；（4）减少；1.3。 16．4OH―-4e－＝2H2O＋O2↑ 小于 D H+放电促进水的电离，使 OH－浓度增大 H2－2e－＋2OH－＝2H2O 571.6 17．2CO+3H2 HOCH2CH2OH B CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g） △ H ＝+247.3kJ/mol BC ①HC2O4- H++ C2O42-, HC2O4-+H2O H2C2O4+OH-，草酸氢根 离子的电离程度大于其水解程度 AC 负 HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O