鲁科版高中化学必修2第二章《化学键、化学反应与能量》测试卷

第二章《化学键、化学反应与能量》测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.对于反应 X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、c2、c3(都不为零)，达到平 衡时，X、Y、Z 浓度分别为 0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1 和 0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是 ( ) A．c1∶c2＝1∶3 B． 平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 2∶3 C． X 和 Y 的转化率相等 D．c1 的取值范围为 0c B．b>a>c C．c>b>a D．b>c>a 6.下列气体不能用无水氯化钙干燥的是（ ） A． H2 B． Cl2 C． NH3 D． CO2 7.金刚石与石墨是碳元素的两种结构不同的单质，彼此互称同素异形体。在 100 kPa 时，1 mol 石墨 转化为金刚石要吸收 1.895 kJ 的热能。据此判断在 100 kPa 压强下，下列说法正确的是( ) A． 金刚石比石墨更稳定 B． 石墨比金刚石更稳定 C． 1 mol 金刚石比 1 mol 石墨的总能量低 D． 1 mol 金刚石转变为石墨需要吸收 1.895 kJ 能量 8.为制备干燥、纯净的 CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先通过装有下列物质的两个吸收装置， 两个装置中应依次装入( ) A． 水；CaO 固体 B． 饱和 NaHCO3 溶液；浓 H2SO4 C． 浓 H2SO4；饱和 Na2CO3 溶液 D． 饱和 Na2CO3 溶液；稀 H2SO4 9.如图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)( ) A． B． C． D． 10.已知金属单质 X、Y、Z、W 之间有下列关系： ①2X＋3Y2＋===2X3＋＋3Y； ②Z 元素最高价氧化物对应的氢氧化物的碱性比 X 元素的强； ③由 Y、W 与稀硫酸组成的原电池，Y 为负极。 则 X、Y、Z、W 的还原性由强到弱的顺序为( ) A． X>Z>Y>W B． Z>W>X>Y C． Z>Y>X>W D． Z>X>Y>W 11.同一主族元素所形成的同一类化合物，往往其结构和性质相似，化合物 PH4I 是一种无色晶体， 下列对它的描述正确的是( ) A． 它是一种共价化合物 B． 在加热条件下不能产生有色蒸气 C． 这种化合物是离子化合物 D． 该化合物中每个原子都能满足 8 电子稳定结构 12.下列有关电子式的叙述正确的是( ) A． H、He、Li 的电子式分别为 H·、·He·、·Li∶ B． 氯原子的电子式为 ，Cl－的电子式为 C． 钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为 Na＋、Mg2＋、Al3＋ D． Na2O 的电子式为 ，H2O 的电子式为 13.将 4 mol A 和 2 mol B 在 2 L 的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)＋ B(g) 2C(g)，反应 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L－1。下列说法正确的是( ) A． 用物质 A 表示 2 s 内的平均反应速率为 0.3 mol·L－1·s－1 B． 用物质 B 表示 2 s 内的平均反应速率为 0.6 mol·L－1·s－1 C． 2 s 时 v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1 D． 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L－1 14.CO2 气体中含有少量 SO2，欲得到干燥纯净的 CO2，通过如图所示的洗气瓶，（1）（2）两瓶中所 装的试剂应该是（ ） A． （1）浓 H2SO4 （2）NaOH B． （1）浓 H2SO4 （2）Na2CO3 C． （1）饱和 NaHCO3 （2）浓 H2SO4 D． （1）NaOH （2）浓 H2SO4 15.下列过程有化学键破坏的同时又有化学键形成的是( ) A． 碘升华 B． 冰融化 C． 浓盐酸挥发 D． 氯化铵受热分解 二、实验题(共 3 小题) 16.(1)Cu 与浓硫酸反应制备 SO2 的实验探究 ①写出 Cu 与浓硫酸反应的化学方程式： ____________________________________________________________________。 ②如图所示，气体发生装置选取________(填“甲”“乙”或“丙”)，气体收集装置选取________(填 “丁”“戊”或“己”)。 (2)Zn 与浓硫酸反应生成气体的实验探究。 结合实验室制备 H2 的反应，某实验小组猜想 Zn 与浓硫酸反应的气体生成物中含有 H2 杂质。该小 组同学利用下列装置对 Zn 与浓硫酸反应生成的气体混合物进行实验探究： ①装置的正确连接顺序为 a→____________________________________。 ② 装 置 A 中 盛 有 浓 NaOH 溶 液 ， 实 验 开 始 时 ， 该 装 置 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ______________________________________________________。 ③如果混合气体中含有足量多的 H2，则装置 B 中的现象是___________________________________。 ④装置 C 中盛装的试剂名称是________。装置 D 的作用是________。 ⑤装置 E 的球形干燥管中盛有的试剂对检验 Zn 与浓硫酸反应生成的气体混合物中含有 H2 较为灵 敏，该球形干燥管中盛装的试剂的化学式为__________________________________________， 现象为____________________________________________________________。 17.某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为 Ca(ClO)2 ＋CaCl2＋2H2SO4 2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的 装置(夹持设备已略)。 (1)该实验中 A 部分的装置是________(填写装置的序号)。 (2)装置 B 中饱和食盐水的作用是________________；同时装置 B 亦是安全瓶，监测实验进行时 C 中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时 B 中的现象 _____________________________________________________________________。 (3)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此 C 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入________。 (4)设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向 D 中缓缓通入一定量氯气时，可以 看到无色溶液逐渐变为橙色，说明 ____________________________________________________________________。 (5) 打 开 活 塞 ， 将 装 置 D 中 少 量 溶 液 加 入 装 置 E 中 ， 振 荡 。 观 察 到 的 现 象 是 ________________________。该现象________(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘，原因是 _________________________________________________________________。 (6)F 的作用为_________________________________________________。 18.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记 录如下表： 试根据表中的实验现象完成下列问题： (1)实验①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。 (2)实验③中铝为________极，电极反应式为_________________________________________； 石墨为________极，电极反应式为______________；电池总反应式为____________________。 (3)实验④中铝作负极还是正极？____________，理由是 _______________________________________________________________________________， 铝电极的电极反应式为__________________________________________________________。 (4)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为______________________。 三、计算题(共 3 小题) 19.将气体 A、B 置于固定容积为 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋ 2D(g)，反应进行到 10 s 末，达到平衡，测得 A 的物质的量为 1.8 mol，B 的物质的量为 0.6 mol，C 的物质的量为 0.8 mol。 (1)用 C 表示 10 s 内反应的平均反应速率为________。 (2)反应前 A 的物质的量浓度是________。 (3)10 s 末，生成物 D 的浓度为________。 (4)A 与 B 的平衡转化率之比为________ 。 (5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)， 气体的密度变化是________。 (6)平衡后，若改变下列条件，生成 D 的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”)： ①降低温度____________；②增大 A 的浓度_________________________________________； ③恒容下充入氖气____________。 20.把 0.4 mol X 气体和 0.6 mol Y 气体混合于 2 L 密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋ 5Y(g) nZ(g)＋6W(g)。2 min 末已生成 0.3 mol W，若测知以 Z 的浓度变化表示的反应速率为 0.05 mol·L－1·min－1，试计算： (1)前 2 min 内用 W 的浓度变化表示的平均反应速率为__________。 (2)2 min 末时 Y 的浓度为_________________________________________________。 (3)化学反应方程式中 n＝________________。 (4)2 min 末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的________倍。 21.向 2 L 密闭容器中通入 6 mol 气体 A 和 6 mol 气体 B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋ yB(g)===pC(g)＋qD(g) 已知：平均反应速率 v(C)＝ v(A)；反应 2 min 时，A 的浓度减少了 1 mol·L－1，B 的物质的量减少 了 3 mol，有 6 mol D 生成。 回答下列问题： (1)反应 2 min 内，v(A)＝______，v(B)＝________； (2)该反应化学方程式中 x∶y∶p∶q＝____________； (3)如果其他条件不变，将容器的容积变为 1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率 ________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是___________________。 四、填空题(共 3 小题) 22.下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白： (1)元素⑦的名称为________，在周期表中的位置________________。 (2)在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是________，碱性最强的化合物 的电子式是________。 (3)用电子式表示元素④和⑥的化合物的形成过程：______________________，该化合物属于 ________________________________________________________________________ (填“共价”或“离子”)化合物。 (4)写出一种由上述元素组成的既有离子键又有共价键的物质的化学式：________。 (5)⑥⑦⑨三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。 23.锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质是 LiClO4，溶于混合有机溶剂中，金属锂离子(Li＋)通过电解质迁移入二氧化锰晶格中，生成 LiMnO2。 回答下列问题： (1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。 (2)电池的正极反应式为__________________________________________________________。 (3) 是 否 可 用 水 代 替 电 池 中 的 混 合 有 机 溶 剂 ________( 填 “ 是 ” 或 “ 否 ”) ， 原 因 是 ________________________________________________________________________。 24.利用反应 2Cu＋O2＋2H2SO4 2CuSO4＋2H2O 可制备硫酸铜，若将该反应设计为原电池。 (1)负极材料是________(写名称)，电极反应为________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)正极电极反应式为____________________________________________________________。 (3)溶液中硫酸根离子向________极移动。 答案解析 1.【答案】B 【解析】 由题意可知： ①化学方程式中 X 和 Y 计量数之比为 1∶3，反应中 X 和 Y 消耗的浓度必然为 1∶3，而平衡时 X 和 Y 浓度之比仍为 1∶3，所以 X 和 Y 的起始浓度 c1∶c2＝1∶3； ②平衡时，正反应和逆反应的速率相等，Y 和 Z 的生成速率之比等于方程式计量数之比，即 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2； ③反应物 X 和 Y 的起始浓度之比等于方程式计量数之比 1∶3，即反应中 X 和 Y 浓度按 1∶3 消耗， X 和 Y 的转化率相等； ④运用极限法，假设 Z 完全转化为反应物，c1 的极限值为 0.14 mol·L－1，该反应为可逆反应，不能 完全进行到底，c1 的取值范围为 0范德华力(分子间作用力)，即 b>c>a。 6.【答案】C 【解析】氢气为中性气体，能用无水氯化钙干燥；Cl2 为酸性气体，能用无水氯化钙干燥；无水氯 化钙与氨气反应生成 CaCl2•8NH3，不能用无水氯化钙干燥氨气；CO2 为酸性气体，与无水氯化钙 不反应，能用无水氯化钙干燥。 7.【答案】B 【解析】1 mol 石墨转化为金刚石吸收 1.895 kJ 的热能，说明金刚石的能量高于石墨，石墨稳定， A 项不正确，B 项正确，C 项不正确；1 mol 金刚石转变为石墨时要放出 1.895 kJ 的能量，D 项不正 确。 8.【答案】B 【解析】A 项，CO2 溶于水，且二氧化碳能与氧化钙反应生成碳酸钙；B 项，CO2 不溶于饱和 NaHCO3 溶液，HCl 与饱和 NaHCO3 溶液反应生成 CO2 而除去，可用浓硫酸干燥；C 项，浓硫酸不 与 HCl 反应，且饱和 Na2CO3 溶液与二氧化碳反应，不能净化；D 项，稀硫酸不具有干燥的作用。 9.【答案】D 【解析】原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化 还原反应。对图示各个装置进行观察，发现只有 D 不能形成闭合回路，因此不能形成原电池。 10.【答案】D 【解析】由信息①可得还原性 X>Y，由②可得还原性 Z>X，由③可得还原性 Y>W，所以还原性 Z>X>Y>W。 11.【答案】C 【解析】利用同主族元素的相似性，它与 NH4Cl 属于同一类化合物，结构相似，是含有极性键的 离子化合物，A 项错，C 项对；它应该像 NH4Cl 那样受热易分解生成 PH3 和 HI，但由于 HI 受热也 易分解为 H2、I2(紫色蒸气)，故 B 项错；H 原子为 2 电子稳定结构，D 项错。 12.【答案】C 【解析】A 中锂原子的电子式应为 Li·；B 中 Cl－的电子式应为 ；D 中 H2O 的电 子式应为 ；金属阳离子的电子式与离子符号相同，C 正确。 13.【答案】D 【解析】化学反应速率不能用固体物质的浓度(为常数)来表示。化学反应速率是某一段时间内生成 物或反应物的平均速率，而不是瞬时速率。同一反应中各物质的化学反应速率之比等于其化学方 程式中的化学计量数之比。 v(C)＝0.6 mol·L－1÷2 s＝0.3 mol·L－1·s－1，v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1÷2＝0.15 mol·L－1·s－1； 2 s 内物质 B 的浓度改变量＝ 0.15 mol·L－1·s－1×2 s＝0.3 mol·L－1， 2 s 时物质 B 的浓度＝2 mol /2L－0.3 mol·L－1＝0.7 mol·L－1。 14.【答案】C 【解析】CO2 能够与氢氧化钠溶液反应，不能使用氢氧化钠溶液除去 SO2，且干燥装置应该放在最 后；碳酸钠溶液能够与 CO2 反应，除杂试剂不能使用碳酸钠溶液，且干燥装置应该放在除杂之后； SO2 与碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸钠、二氧化碳和水，除去了 SO2 杂质，且 CO2 不与碳酸氢钠溶 液反应，再通过浓硫酸干燥 CO2；由于 CO2、SO2 都与氢氧化钠溶液反应，（1）不能使用氢氧化钠 溶液。 15.【答案】D 【解析】碘升华、浓盐酸挥发只破坏分子间作用力；冰融化破坏分子间作用力和氢键；氯化铵受 热分解为化学反应，既有旧化学键的断裂又有新化学键的形成。 16.【答案】(1)①Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②乙 己 (2)①g→h→e→f→b→c(或 c→b)→i ②2OH－＋SO2===SO ＋H2O ③固体由黑色变为红色 ④浓 硫酸 检验 SO2 是否除净 ⑤CuSO4 固体由白色变为蓝色 【解析】(1)①在加热条件下，Cu 与浓 H2SO4 发生氧化还原反应生成 CuSO4、SO2 和 H2O。②在浓 硫酸与 Cu 的反应中，浓硫酸为液体，不能采用装置甲；加热时，装置丙易导致液体窜出，发生危 险，实验室中加热液体时，一般采用试管口向上倾斜的方法，故采用装置乙。SO2 的密度比空气大， 可采用向上排空气法收集，故丁、戊装置均不适合；SO2 难溶解在饱和 NaHSO3 溶液中，故可采用 己装置收集 SO2。(2)因探究的目的是检验 H2 的存在，故需要除去混合气体中的 SO2，可采用浓碱 液除去，即在装置 A 中盛装浓 NaOH 溶液，用品红溶液检验装置 A 是否将 SO2 除尽；装置 C 中盛 装浓硫酸，是为了除去 H2 中的水蒸气，然后使干燥的 H2 与 CuO 反应，最后用无水硫酸铜检验生 成的水蒸气。 17.【答案】(1)b (2)除去 Cl2 中的 HCl B 中长颈漏斗中液面上升，形成水柱 (3)d (4)氯的非金 属性大于溴 (5)E 中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色 不能 过量的 Cl2 也可将 I－氧化为 I2 (6)吸收多余的 氯气，防止污染环境 【解析】 18.【答案】(1)不相同 (2)负 2Al－6e－ 2Al3＋ 正 6H＋＋6e－ 3H2↑ 2Al＋6H＋ 2Al3＋＋3H2↑ (3)负极 铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应 Al－3e－＋4OH－ AlO ＋2H2O (4)另一个电极材料的活动性和电解质溶液 【解析】实验①中镁比铝活泼，镁作原电池的负极，铝作原电池的正极，电流表指针偏向铝；实 验②中铝比铜活泼，铝作原电池的负极，铜作原电池的正极，电流表指针偏向铜；实验③中铝失 去电子，发生氧化反应，铝为负极，石墨为正极，电流表指针偏向石墨。 19.【答案】(1)0.04 mol·L－1·s－1 (2)1.5 mol·L－1 (3)0.4 mol·L－1 (4)1∶1 (5)不变 不变 (6)①减小 ②增大 ③不变 【解析】 (1)v(C)＝ ＝0.04 mol·L－1·s－1。 (2)反应前，c(A)＝ ＝1.5 mol·L－1。 (3)10 s 末，c(D)＝ ＝0.4 mol·L－1。 (4)起始和平衡时 n(A)∶n(B)＝3∶1，故α(A)＝α(B)。 (5)混合气体的质量和物质的量、容器的体积均不变化，故 r 不变，ρ不变。 (6)恒容条件下充入稀有气体，反应速率不变。 20.【答案】(1)0.075 mol·L－1·min－1 (2)0.175 mol·L－1 (3)4 (4)1.05 【解析】根据题给信息：v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1，c(Z)＝0.05×2 mol·L－1＝0.1 mol·L－1，起始时， c(X)＝0.2 mol·L－1，c(Y)＝0.3 mol·L－1,2 min 末，c(W)＝0.15 mol·L－1； 4X(g) ＋ 5Y(g) nZ(g)＋6W(g) 起始量/mol·L－10.2 0.3 0 0 变化量/ mol·L－10.1 0.125 0.1 0.15 剩余量/mol·L－10.1 0.175 0.1 0.15 (1)v(W)＝ ‴⸰molL min ＝0.075 mol·L－1·min－1；(2)c(Y)＝0.3 mol·L－1－0.125 mol·L－1＝0.175 mol·L－1； (3)根据方程式比例关系：n∶6＝0.1∶0.15，n＝4；(4)在其他条件不变的情况下，反应前后气体的 压强之比等于反应前后气体的总物质的量之比，p(后)∶p(前)＝(0.1×2＋0.175×2＋0.1×2＋ 0.15×2)∶(0.4＋0.6)＝1.05∶1。 21.【答案】(1)0.50 mol·L－1·min－1 0.75 mol·L－1·min－1 (2)2∶3∶1∶6 (3)增大 体积减小，物质的量浓度变大，反应物浓度越大，反应越快 【解析】(1)反应 2 min 内，A 的浓度减少了 1 mol·L－1，B 的浓度减少了 1.5 mol·L－1，所以 v(A)＝ molL min ＝0.50 mol·L－1·min－1，v(B)＝ ‴⸰molL min ＝0.75 mol·L－1·min－1。 (2)因为 v(C)＝ v(A)，所以 v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，D 的浓度增加 3 mol·L－1，所以 v(D)＝1.5 mol·L － 1·min － 1 ，根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比，所以 x∶y∶p∶q＝ 0.5∶0.75∶0.25∶1.5＝2∶3∶1∶6。 22.【答案】(1)氯 第 3 周期ⅦA 族 (2)HClO4 (3) 离子 (4)Na2O2(答案合理即可) (5)S2－＞Cl－＞K＋ 【解析】(1)根据元素周期表可知，⑦号元素位于周期表中的第 3 周期ⅦA 族，故其为氯元素。 (2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强；金属性越强其最高价氧化物对应 水化物的碱性越强。 (3)④和⑥分别为 Na 元素和 S 元素，形成的是离子化合物。 (4)由上述元素组成的既存在离子键，又存在共价键的化合物有许多，如 Na2O2 等。 (5)核外电子排布相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径由大到小的顺序为 S2－＞Cl－ ＞K＋。 23.【答案】(1)b a (2)MnO2＋e－＋Li＋ LiMnO2 (3)否 电极锂是活泼金属，能与水反应 【解析】在锂锰电池中，金属锂为负极(a 极)，电极反应式为 Li－e－ Li＋；二氧化锰为正极(b 极)，电极反应式为 MnO2＋e－＋Li＋ LiMnO2；在其外电路中，电子由负极(a 极)流向正极(b 极)， 而电流方向则由正极(b 极)流向负极(a 极)。 负极材料锂是活泼的金属，能与水发生反应，不能用水代替电池中的混合有机溶剂。 24.【答案】(1)铜 Cu—2e－ Cu2＋ (2) O2＋4e－＋4H＋ 2H2O (3)负 【解析】由总反应式中元素化合价的变化可确定：铜为负极(价升高)，铁为正极； 写出相对简单的负极反应式：Cu—2e－ Cu2＋； 总反应式与正极反应式(先乘以 2)相减可得负极反应式：O2＋4e－＋4H＋ 2H2O。 在其放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子(SO )向负极移动。