高中化学学习材料
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第二章单元测试题
(时间:60分钟 满分:100分)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分。每小题只有一个选项符合题意) 1.放热的氧化还原反应能设计成原电池。下列反应中能设计成原电池的是( ) A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.酸碱中和反应 C.灼热的炭与CO2反应 D.H2与Cl2的燃烧反应 2.下列说法中正确的是( ) A.锌锰干电池是二次电池
B.铜片、锌片、导线和甜橙组成的水果电池,负极是铜片 C.铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能 D.原电池工作时溶液中的阳离子向负极移动
3.已知一定温度下,在2 L的密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g)如下:
起始时各物质的物质的量/mol 2 s末各物质的物质的量/mol N2 H2 NH3 2.6.0 0 0 1.3.1.6 2 6 2NH3(g)的各物质数据
以氨气来表示该化学反应的反应速率为( ) A.0.2 mol·L·s C.0.6 mol·L·s
-1
-1
-1
-1
B.0.4 mol·L·s D.0.8 mol·L·s
金属(粉末选状)
酸的浓度及体积
项 及其物质
的量/mol
-1
-1
-1-1
4.下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的反应速率最大的是( )
反应 温度/℃
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A Mg 0.1 B Mg 0.1 C Fe 0.1 D Mg 0.1 6 mol·L硝酸 mL -13 mol·L盐酸 mL -13 mol·L盐酸 mL -13 mol·L硫酸 mL -110 60 10 60 10 60 10 60
5.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),达到平衡时,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。
缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此时SO2的物质的量应是( ) A.0.4 mol
B.0.6 mol
C.0.8 mol D.1.2 mol
6.化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
图Ⅰ 图Ⅱ
A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低 C.图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能 D.图Ⅱ所示的反应为吸热反应
7.一定条件下的密闭容器中,可逆反应2A(g)( )
反应速率 A v(A)=2 v(B)=2 B D v(A)=v(A)=1 v(A)=1 2 v(B)=1.v(C)=1.v(C)=5 5 2 C B(g)+3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是
8.下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是( )
A.当两电池转移电子数相同时,生成和消耗Ni的物质的量相同 B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动 C.由此可判断能够发生2Cr+3Ni
3+
3Ni+2Cr和Ni+Sn
2+2+
Sn+Ni的反应
2+
D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为Cr>Ni>Sn
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9.某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图的坐标曲线是该小组根据
所给表格中的实验探究数据绘制的。下列有关说法中正确的是( )
t/min 0 1 2 3 4 c(N2O5)/(mol·0.160.110.080.050.04L) 0 -c(O2)/(mol·L0 1) -14 0 6 0 0.020.040.050.063 0 2 0
A.曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线 B.曲线Ⅱ是O2的变化曲线 C.N2O5的浓度越大,反应速率越大 D.O2的浓度越大,反应速率越大
10.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.电池工作时,锂离子向正极移动 B.有机电解质可用水溶液代替 C.电池总反应为2Li+2H2O
2LiOH+H2↑
D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气
11.已知:①1 mol H2(g)中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量;②1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量;③由H原子和I原子形成1 mol HI(g)时释放299 kJ的能量。下列判断不正确的是( ) A.I2蒸气比H2分子稳定
B.2 mol HI(g)发生分解反应吸收11 kJ热量 C.HI与NaOH的反应属于放热反应
D.0.5 mol H2(g)与0.5 mol I2(g)完全反应释放出5.5 kJ 热量
12.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓缓地反应生成N2和CO2,化学方程式为2NO+2CO
N2+2CO2,对此反应,下列叙述错误的是( )
A.使用正催化剂能加大反应速率 B.改变反应物的压强对反应速率产生影响 C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大
D.无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
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13.(12分)反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是 (填字母)。 A.改铁片为铁粉
B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度 D.减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为 (填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为 ,该极上发生的电极反应
为 ,外电路中电子由 (填“正”或“负”,下同)极向 极移动。
14.(13分)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。
(1)氢气在燃烧时,放出大量热,说明该反应是 热反应,这是由于反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)生成物的总能量;从化学反应的本质来看,是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢能被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源,5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量,而每千克汽油燃烧时放出的热量为46 000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势:
。
(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中储存的化学能转化为热能,如果将该氧化还原反应设计成原电池装置,就可以把氢气中储存的化学能转化为电能,如图就是能够实现该转化的装置,被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是 (填“a电极”或“b电极”),该电极上的物质发生反应的反应类型是 。
15.(15分)(1)在2 L的密闭容器中放入4 mol N2O5,发生如下反应:2N2O5(g)的体积分数是 。
4NO2(g)+O2(g)。反
应至5 min时,测得N2O5转化了20%,则v(NO2)为 ;5 min时,N2O5在混合气体中(2)某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空:
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①该反应的化学方程式为 。
②若X、Y、Z均为气体,2 min时反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为 。
③若X、Y、Z均为气体,则达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
参考答案
一、选择题 1．答案:D
解析:A、C两项是吸热反应;B项虽是放热反应,但不是氧化还原反应,不能提供电能;D项是放热的氧化还原反应,能够设计成原电池。 2. 答案:C
解析:锌锰干电池是一次电池,A项错误;锌比铜活泼,锌作负极,B项错误;铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能,C项正确;原电池工作时溶液中的阳离子向正极移动,D项错误。 3. 答案:B
解析:2 s末氨气的浓度变化Δc==0.8 mol·L,由v=计算得,v(NH3)==0.4 mol·L·s,B项正确。 4. 答案:D
解析:影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,镁的金属活动性强于铁,所以C项放出氢气的反应速率最小。A项,Mg与HNO3反应不会产生氢气,B、D两项中只需比较c(H)的大小即可,而盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,故相同浓度的盐酸与硫酸,硫酸中的c(H)大于盐酸中的c(H),D项符合题意。 5. 答案:A
解析: 2SO2(g)+O2(g)
起始/mol 转化/mol 平衡/mol 6. 答案:A
解析:旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,A项正确;铝热反应是放热反应,所以反应物的总能量比生成物的总能量高,B项错
2x
3x 3x-
2SO3(g)
4x
+
+
+
-1
-1
-1
y
2x-y
y
4x+y
解得:x=0.3,y=0.2,所以2x-y=0.4。
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误;图Ⅰ所示的装置中没有形成闭合回路,不能构成原电池,因此不能将化学能转变为电能,C项错误;图Ⅱ所示的反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,D项错误。 7. 答案:C
解析:当反应处于平衡状态时,同一物质的正、逆反应速率相等。选项A,v正(A)=2 mol·L·min,将用逆反应表示的v逆(B)=2 mol·L·min进行转化,可得v逆(A)=4 mol·L·min,v正(A)≠v逆(A);同理可计算出选项B、D中,v正(A)≠v逆(A),反应均未达到平衡状态。选项C,v正(A)=1 mol·L
1
-1
-1
-1
-1
-1
--1
-1
-1
-1
-1
-1
·min,将v逆(C)=1.5 mol·L·min进行转化,可得v逆(A)=1 mol·L·min,v正(A)=v逆(A),反
应达到平衡状态。 8. 答案:C
解析:甲池中Ni在正极得电子生成Ni,乙池中,Ni作负极,失电子生成Ni,A项正确;在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,B项正确;由此可判断能够发生3Ni+2CrSn+Ni
2+
2+
2+
2+
2Cr+3Ni和
3+
Ni+Sn的反应,C项错误,D项正确。
2+
9. 答案:C
解析:结合表格中N2O5和O2的最初浓度值可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的变化曲线,A、B两项错误;利用表格中数据可以计算,无论是用N2O5,还是用O2得出的反应速率都随反应时间的增多而减小,而随着反应时间的增多N2O5的浓度减小,O2的浓度增大,故C项正确,D项错误。 10. 答案:B
解析:该原电池工作时,电解质中的阳离子锂离子会移向正极,故A项正确;由于金属Li可以与水反应生成氢氧化锂和氢气,但是与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代替,故B项错误;电池总反应为2Li+2H2O11. 答案:A
解析:选项A,H2分子共价键断裂时吸收的热量比I2分子共价键断裂时吸收的热量多,H2分子比I2稳定,A选项错误。选项B,设反应为2HI(g)
H2(g)+I2(g),则反应吸收的热量=2E(H—I)-E(H—H)-2LiOH+H2↑,故C项正确;该原电池是将化学能转化为电能的装置,装置
不仅可提供电能,并且反应产物是氢气,能提供能源,故D项正确。
E(I—I)=2 mol×299 kJ·mol-1-1 mol×436 kJ·mol-1-1 mol×151 kJ·mol-1=11 kJ。选项C,中和
反应是放热反应。选项D,根据选项B的计算可知正确。 12. 答案:D
解析:加入正催化剂能加大反应速率,A项正确;这是一个有气体参加的化学反应,增大压强,气体物质浓度增大,反应速率加大,减小压强,气体物质浓度减小,反应速率减小,B项正确;温度低,反应速率小,所以冬天不利于NO和CO的转化,C项正确;改变反应物的浓度、压强、温度均能改变该反应的速率,D项错误。 二、非选择题
13.答案:(1)放热(2分) (2)AC(2分) (3)正(1分) 产生无色气泡(2分) 2H+2e负(1分) 正(1分)
解析:(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。
(2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率加快;适当增大反应物浓度反应速率也增大,但98%的浓硫酸能使铁钝化。
+
-
H2↑(3分)
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(3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活动性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子,电极反应为2H+2e
+
-
H2↑,外电路电子由负极流向正极。
14. 答案:(1)放(2分) 大于(2分) 小于(2分)
(2)清洁能源,燃烧后无污染环境的物质生成;单位质量的H2燃烧时放出的热量多(3分) (3)b电极(2分) 还原反应(2分)
解析:放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。由计算可知,每克氢气燃烧放出的热量比每克汽油燃烧放出的热量多,且氢气燃烧生成水,不产生污染物,是绿色清洁能源。燃料电池中,正极发生还原反应。
15. 答案:(1)0.16 mol·L·min(3分) 61.5%(3分)
(2)①3X+Y
-1
-1
-1
2Z(3分) ②9∶10(3分) ③增大(3分)
-1
-1
-1
-1
解析:(1)由三段式可知转化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为0.4 mol·L、0.8 mol·L、0.2 mol·L,5 min时N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为1.6 mol·L、0.8 mol·L、0.2 mol·L,故v(NO2)==0.16 mol·L·min,5 min时,N2O5在混合气体中的体积分数为 ×100%=61.5%。(2)①物质的量的变化量之比等于化学计量数之比:(1-0.7)∶(1-0.9)∶(0.2-0)=3∶1∶2,2 min后各物质的物质的量不再变化,此反应为可逆反应,故反应的化学方程式为3X+Y增大。
2Z。②压强之比等于气体物质的量之比,则(0.9+0.7+0.2)∶(1.0+1.0)=9∶10。③达平衡
时,容器内气体的物质的量减小,但气体总质量不变,故混合气体的平均相对分子质量比起始投料时
-1
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