1、第二章 化学反应与能量一、单选题 1.关于能源的开发和节约，下列观点错误的是()A 能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B 根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C 能源的开发利用，必须同时考虑对环境的影响D 氢气是一种高效无污染的能源，可以设法进行开发2.恒温恒容条件下，能使A(g)B(g)C(g)D(s)正反应速率加快的是()A 减少C或D的物质的量B 体积变充入氦气使压强增大C 减少B的物质的量D 增加A或B的物质的量3.下列有关电池叙述中正确的是()A 锌锰干电池是一种常用的二次电池B 锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极C 锌锰干电池工作一
2、段时间后锌外壳逐渐变薄D 水果电池是高效环保的家用电池4.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小、无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，氢氧化钾作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是()A 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B 负极发生的电极反应式为N2H44OH4e=N24H2OC 该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触D 该燃料电池持续放电时，钾离子从负极向正极迁移，需选用阳离子交换膜5.下列各组反应(表中物质均为反应物)中，产生氢气的速率最快的是
3、()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D6.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷。该化学物质是()A 酒精B 生石灰C 氢氧化钠D 硝酸铵7.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是()甲与水反应比乙与水反应剧烈单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极A B CD 8.已知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463
4、kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收能量为()A 920 kJB 557 kJC 436 kJD 188 kJ9.如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是()A 500 mL 2.0 molL1HCl溶液和500 mL 2.0 molL1NaOH溶液的反应符合图(a)，且放出热量为E1B 500 mL 2.0 molL1H2SO4溶液和500 mL 2.0 molL1Ba(OH)2溶液的反应符合图(b)，且吸收热量为E2C 发生图(a)能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生D CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化均符合图(a)10.如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电
5、池装置，下列叙述正确的是()A 锌片上有气泡产生B 锌片为负极，铜片发生氧化反应C 电解质溶液中的H向铜极移动D 电子流动方向：锌极导线铜极电解质溶液锌极二、双选题 11.下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是()A Ba(OH)28H2O与氯化铵的反应B 铝与盐酸的反应C 石灰石的分解D 甲烷与氧气的反应12.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()A 4321B 1234C 3421D 124313.下列哪个说法可以证明反应N23H22NH3已达到平衡状态()A 1个NN键
6、断裂的同时，有3个HH键形成B 1个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂C 1个NN键断裂的同时，有6个NH键断裂D 1个NN键断裂的同时，有6个HH键形成14.高温下，炽热的铁与水蒸气在一容积可变的密闭容器中进行如下反应：3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)。下列条件的改变对反应速率几乎无影响的是()A 增加Fe的量B 保持容积不变，充入N2，使体系压强增大C 将容器的容积缩小一半D 压强不变，充入N2，使容器容积增大三、填空题 15.铜、银和硝酸银溶液组成原电池，回答下列问题：(1)负极反应式是_。(2)正极反应式是_。(3)当有1.6 g铜溶解时，银棒增重_g。16.理论
7、上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。(1)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间，则甲、乙两种装置中属于原电池的是_，甲装置中铜片上的现象是_。(2)利用反应“Cu2Ag=2AgCu2”可以设计一个原电池，若正极材料用石墨碳棒，则该电池的负极材料是_，电解质溶液是_。17.现有如下两个反应：NaOHHCl=NaClH2O; Cu2Ag=2AgCu2。(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式、反应类型(“氧化”或“还原”)：负极：_，_，_。正极：_，_，_。(4)若导线上转移电
8、子1 mol，则正极质量增加_g，电解质溶液为_。18.回答下列问题：(1)燃煤发电是能量转换的过程，煤燃烧是由_能转化为_能，然后通过蒸汽，再转化为_能，最后通过发动机，转化为_能。(2)火力发电的缺点是_。19.在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸_；(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒_；(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2_；(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2后很快产生气体_；(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体的速率有快有
9、慢_；(6)同样大小的石灰石分别在0.1 molL1的盐酸和1 molL1的盐酸中反应速率不同_；(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象_；(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体里，在正常体温(37 )时，就可以被氧化，这是因为_。四、实验题 20.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：(1)实验原理：Fe2H=Fe2H2(2)实验用品：电极(_、_)、稀硫酸、_、_、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。(3)实验装置如图。(4)原电池设计及注意的问题：按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(
10、耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为_，在耳机中又由_转化为声音这种能量；如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的_极，电极反应式为_，发生了_反应；铜钉应该接电流表的_极，电极反应式为_，发生了_反应。21.如图所示，把试管放入盛有25 饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是_。(2)产生上述现象的原因是_。(
11、3)写出有关反应的离子方程式：_。(4)由实验推知，氯化镁溶液和氢气的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。22.某同学用如图所示做水果电池的实验，测得数据如下表所示：请回答以下问题：(1)实验中负极的电极反应式为_。(2)实验、中电流方向相反的原因是_。(3)影响水果电池电压的因素有_、_。(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做_(填“合理”或“不合理”) 。五、计算题 23.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
12、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”)：降低温度_；增大A的浓度_；恒容下充入氖气_。24.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应
13、：2A(g)B(g)2C(g)。若经2 s时测得C的浓度为0.6 molL1，填写下列空白：(1)用物质A表示反应的平均速率为。(2)用物质B表示反应的平均速率为。(3)2 s时物质A的转化率为。(4)2 s时物质B的体积分数为。答案解析1.【答案】B【解析】能量守恒是对的，但能被人类利用的能量形成确实有限的，当能量在使用过程中转化成不能再被利用的形成时，对人类来说这部分能源就失去了。2.【答案】D【解析】减少固体D的量，化学反应速率不变；减少反应物B或生成物C的物质的量，化学反应速率减小；增加反应物A或B的物质的量，浓度增大，化学反应速率增大；充入氦气使压强增大，体积不变，各反应物的浓度不变
14、，化学反应速率不变。3.【答案】C【解析】锌锰干电池是一种常用的一次电池，其中锌作负极，碳棒作正极；锌锰干电池工作时，锌不断的被氧化而消耗，锌外壳会逐渐变薄。水果电池产生的电流非常微弱，不能作为家用电池。4.【答案】D【解析】由燃料电池示意图可知，通入燃料肼的一极为负极，其电极反应式为N2H44e4OH=N24H2O；通入氧气的一极为正极，其电极反应式为O24e2H2O=4OH；该燃料电池持续放电时，氢氧根离子从正极区移向负极区，应选用阴离子交换膜。5.【答案】A【解析】反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素，金属越活泼反应越快；温度升高、酸的浓度增大、金属的表面积增大都会使其反应速率增大。
15、6.【答案】D【解析】硝酸铵与水混合吸收热量使温度降低，具有制冷的作用；生石灰、氢氧化钠与水混合放出热量使温度升高，酒精溶于水无明显的热量变化。7.【答案】C【解析】一般来说，金属与水或酸反应产生氢气越剧烈、金属最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属的活动性就越强；相对活泼的金属能从盐溶液中置换出不活泼金属；当两种金属为电极构成原电池时，负极为相对活泼的金属。8.【答案】C【解析】2 mol氢气与1 mol氧气反应生成2 mol水放出放出能量484 kJ，生成2 mol水放出的能量为4463 kJ1 852 kJ，断裂1 mol HH键吸收的能量为(1 852 kJ484 kJ496 kJ)2
16、436 kJ。9.【答案】A【解析】图(a)表示放热反应，选项A是放热反应，A项正确；图(b)表示吸热反应，选项B是放热反应，B项错误；一些放热反应需加热才能发生，C项错误；浓硫酸溶于水虽然会放出热量，但不属于化学反应，D项错误。10.【答案】C【解析】锌比铜活泼、形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn2e=Zn2，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为2H2e=H2，由此可以知道，电子由负极经外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液中；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；综上所述，只有C项正确。11.【答案】BD【解析】理论上用于设计原电池的反应，是常温下能够自发进行
17、的氧化还原反应。12.【答案】AC【解析】化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；由于实验4固体成粉末状，比实验2的表面积大，所以反应速率实验4大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。13.【答案】AC【解析】先确定正反应(NN键断裂、HH键断裂、NH键形成)和逆反应(HH键形成、NH键断裂等)，再判断它们的速率。当1个NN键断裂时，有6个NH键断裂(可形成1个NN键)，说明正反应速率和逆反应速
18、率相等，反应达到平衡状态。14.【答案】AB【解析】15.【答案】(1) Cu2e=Cu2(2) Age=Ag(3) 5.4【解析】该原电池中，相对活泼的金属铜作负极，电极反应式为Cu2e=Cu2；银作正极，电极反应式为2Ag2e=2Ag。由两电极反应式可得关系式：Cu 2e 2Ag,1.6 g铜(物质的量为0.025 mol)溶解时，正极银棒可有0.05 mol银析出，其质量增加5.4 g。16.【答案】(1)甲有无色无味的气体产生(2)铜硝酸银溶液(答案合理即可)【解析】原电池的形成条件：有活动性不同的两个电极，两电极插入电解质溶液中，两极用导线相连形成闭合回路，相对活泼的金属与电解质溶液
19、发生自发的氧化还原反应。装置乙中没有形成闭合回路，不能形成原电池。17.【答案】(1)不能，可以(2)为非氧化还原反应，没有电子转移(3)铜Cu2e= Cu2氧化碳棒、银、铂、金(任选一)2Ag2e=2Ag 还原(3)108硝酸银溶液【解析】反应为非氧化还原反应，不能用来设计成原电池。反应为自发的氧化还原反应，可用来设计成原电池，其电池总反应方程式Cu2Ag=2AgCu2可分为两个电极反应，负极：Cu2e=Cu2，正极：2Ag2e=2Ag；铜作负极，活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极，硝酸银溶液为电解质溶液。18.【答案】(1)化学热机械电(2)能量的消耗较多，能量利用率不高(答案合理即可)
20、【解析】(1)煤燃烧火力发电的过程为化学能热能机械能电能。(2)火力发电需要经过较多的能量转化过程，每次转化都会有能量的消耗，能量利用率不高。19.【答案】(1)光照(2)反应物的接触面积 (3)反应物的接触面积(4)催化剂 (5)反应物本身的性质(6)反应物的浓度(7)反应温度(8)催化剂【解析】决定反应速率的因素是内因：反应物的性质，而影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。20.【答案】(2)铁钉或铁条铜钉(其他导电的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)烧杯导线(4)电能电能负Fe2e=Fe2氧化正
21、2H2e=H2还原【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。21.【答案】(1)镁片上有大量气泡产生、镁片逐渐溶解、烧杯中溶液变浑浊(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，氢氧化钙在水中的溶解度随温度升高而减小，有氢氧化钙晶体析出(3)Mg2H=Mg2H2(4)小于【解析】镁片与盐酸的反应是放热反应，反应物(镁和盐酸)的总能量高于生成物(氯化镁和氢气)的总能量。放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使氢氧化钙的溶解度下降而析出氢氧化钙晶体。22.【答案】(1)Al3e=
22、Al3(2)实验中锌比铜活泼，锌作负极，实验中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反(3)水果品种电极材料(4)合理【解析】实验中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al3e=Al3；实验中锌比铜活泼，锌为负极，实验中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验和可知，水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。23.【答案】(1)0.04 molL1s1(2)1.5 molL1(3)0.4 molL1(4)11(5)不变不变(6)减小增大不变【解析】3A(g)B(g)2C(g)2D(g)起始/mol:ab0 0转化/mol: 1.2 0.4 0.8 0.8平衡/mol: 1.8 0.6 0.8 0.8(1)v(C)0.04 molL1s1。(2)反应前，c(A)1.5 molL1。(3)10 s末，c(D)0.4 molL1。(4)起始和平衡时n(A)n(B)31，故(A)(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，不变。(6)恒容条件下充入稀有气体，反应速率不变。24.【答案】(1)0.3 molL1s1(2)0.15 molL1s1(3)30%(4)25.9%【解析】(1)v(A)0.3 molL1s1。(2)v(B)0.15 molL1s1。(3)A的转化率为100%30%。(4)B的体积分数100%25.9%。
