江苏省海门市麒麟高中2022年高中化学 第二章 化学反应与能量单元质量评估（二） 新人教版必修2

单元质量评估(二)第二章化学反应与能量(90分钟100分)可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23S-32Cl-35.5Cu-64一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1.下列说法不正确的是()A.当今社会人们所需的能量绝大部分是由化学反应产生的B.目前全球仍处于化石能源时代C.人体生命活动所需要的能量，是由氧化还原反应提供的D.凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类2.(双选)下列反应属于吸收能量的反应是()A.盐酸与烧碱溶液反应B.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+10H2O+2NH3↑C.C+CO22COD.葡萄糖在人体内氧化分解3.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能源中的电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是()①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D.①②⑤4.(2022·邯郸高一检测)研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是()A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低B.物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来C.氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很活泼D.需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应5.工业上用H2和N2直接合成氨：N2+3H22NH3，下列措施肯定能使合成氨反应速率加快的是()①升高温度②加入正催化剂12③增大反应物浓度④增大压强A.只有①②③B.只有①②④C.只有①③④D.①②③④6.已知反应Na2SO4·10H2ONa2SO4·nH2O+(10-n)H2O。有人将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热使室内保持低温，晚上把白天所蓄热量放出，使室内保持温暖。以下说法不正确的是()A.白天将太阳能转化为化学能B.白天将化学能转化为太阳能C.晚上将化学能转化为热能D.晚上发生的是放热反应7.原电池产生电流的本质原因是()A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移8.(2022·大连高一检测)如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是()A.N上有气体放出B.M为负极，N为正极C.是化学能转变为电能的装置D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N9.锌-稀硫酸-铜组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是()①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g12③铜片上产生1gH2④铜片上产生1molH2A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④10.(2022·杭州高一检测)如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是()选项号MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液11.下列有关电池的说法不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中，锌电极是负极12.(双选)反应4A(s)+3B(g)====2C(g)+D(g)，2min后B的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率不正确的表示是()A.用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)B.用B、C、D分别表示反应速率，其比值是3∶2∶1C.在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/(L·min)D.在2min内的反应速率，用D表示是0.1mol/(L·min)1213.(2022·宁波高一检测)在一定条件下，A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2D.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB214.下列图示变化为吸热反应的是()15.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的()①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-====Ag③如果把AgNO3溶液换成稀盐酸，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④二、非选择题(本题包括6小题，共55分)16.(7分)(2022·长春高一检测)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的反应热等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C46036043643117634712键能/kJ·mol-1请回答下列问题：(1)已知Si、SiC、SiO2熔化时必须断裂所含化学键，比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)：SiC_______Si，Si_______SiO2。(2)工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)，(已知1molSi中含有2molSi—Si键)则2molH2生成高纯硅需_______(填“吸收”或“放出”)能量_______kJ。17.(8分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：___________________________________________________________________。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式_______________________________________________________；负极反应式_______________________________________________________。18.(10分)(2022·三亚高一检测)(1)已知反应A+3B====2C+D，在30s内A的浓度减小了0.5mol/L，则此段时间内以B的浓度变化表示的反应速率为_______mol/(L·min)，以C的浓度变化表示的反应速率为_______mol/(L·min)。(2)在恒温恒容条件下，反应2SO2+O22SO3进行一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(L·s)，则这段时间为_______s。(3)将物质的量相等的A、B混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)。回答下列问题：①x值是__________。12②用B表示的5min内的平均反应速率为_______。③反应开始前放入容器中的A、B物质的量各为____________。19.(10分)(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增，大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀，其原因是(用化学方程式表示)：__________________________________________________________。(2)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是：_______________________________________________。(3)为了控制温室效应。各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是_______。A.减压、升温B.增压、升温C.减压、降温D.增压、降温(4)科学家研究发现，用“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能_______。①加强呼吸作用②加强光合作用③改良碱性土壤、调节pH④加强植物蒸腾作用A.①②B.②③C.③④D.②③④(5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是_______。A.使用天然气等燃料B.控制全球人口增长C.植树造林，保护森林D.立即减少煤和石油的燃烧20.(10分)在一密闭的2L容器里充入8molSO2和4mol18O2，在一定条件下开始反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，2min末测得容器中有7.2molSO2。试回答：(1)反应后18O存在哪些物质中___________________________；(2)2min末SO3的浓度为_________________________________；(3)用O2的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率___________________。1221.(10分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂粉吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是________，在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。(2)负极反应式为____________________________________。(3)电极表面镀铂粉的原因为_________________________________。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li+H2====2LiHⅡ.LiH+H2O====LiOH+H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是________________，反应Ⅱ中的氧化剂是____________。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为___________________________________。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。12答案解析1.【解析】选D。尽管随着社会的发展，人类已开发利用了多种能源，但是当今人类社会的主要能源仍是煤、石油、天然气等化石能源，而这些物质所储存能量的释放，均是通过化学反应实现的，所以A、B正确；人体内有机物所含能量的释放是有机物被氧化成简单无机物的过程，所以C正确；化学反应放出的能量可以造福人类，也可以给人类带来灾难，比如火灾，所以D不正确。2.【解析】选B、C。A为放出能量的反应，所有的中和反应都是放出能量的反应；D中葡萄糖在人体内氧化分解为放出能量的反应；B和C都是吸收能量的反应。3.【解析】选D。绿色能源在使用过程中不排放或少排放污染物，根据这一要求，符合的有太阳能、风能和潮汐能，故选D。4.【解析】选C。由化学性质活泼的物质生成相对稳定的物质后，结构的稳定性增强，体系的能量降低，A项正确；燃烧就是化学能转化为热能的过程，B项正确；N2内部存在N≡N三键，分子很稳定，化学性质不活泼，C项错误；有的放热反应也需要加热，比如燃烧，需要先点燃才能发生，D项正确。5.【解析】选D。升温、加入正催化剂、增大反应物浓度、加压均可使化学反应速率加快。6.【解析】选B。白天吸收太阳光能使Na2SO4·10H212O分解，即太阳能转化为化学能，所以A对，B错；晚上，Na2SO4·nH2O与(10-n)H2O作用形成Na2SO4·10H2O放出热量，即化学能转化为热能，所以C、D正确。7.【解析】选D。能设计成原电池的化学反应必须是氧化还原反应，通过把氧化反应和还原反应设计在两个电极上进行，从而实现电子在外电路中定向移动而形成电流。8.【解析】选D。原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极，溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，则N为正极。电流方向与电子流向相反，应由正极(N)流向负极(M)。9.【解析】选A。由电池总反应Zn+2H+====Zn2++H2↑及正、负极反应2H++2e-====H2↑、Zn-2e-====Zn2+可知，每当1mol电子通过铜片会有0.5mol(即32.5g)锌溶解，铜片上析出0.5mol(即1g)H2。10.【解析】选C。M棒变粗，N棒变细，说明N棒是负极，N相对M金属活动性更强。M棒变粗说明M棒上有金属析出。A项中正、负极反了，且因为电解质溶液为稀硫酸，还原产物为氢气，不会使电极变粗，该项错误；B项也是还原产物为氢气，不会使电极变粗，该项错误；C项锌棒溶解变细，银棒上析出银变粗，该项正确；D项正、负极反了，且无法析出金属，不会使电极变粗，该项错误。11.【解析】选B。可充电电池称为二次电池，A正确；铜锌原电池中锌为负极，失去电子，电子沿导线流向铜极，B项错误，D项正确；电池中的能量转化都是化学能转化为电能，C项正确。12.【解析】选A、C。A是固体，一般不用固体表示反应速率，所以A错误；同一反应用不同物质表示的反应速率，其比值与化学计量数成正比，B正确；反应速率是一段时间内的平均速率，不是某一时间末的速率，所以C错误，D正确。13.【解析】选C。化学平衡最根本的标志是v(正)=v(逆)：A项说明逆反应速率是正反应速率的2倍，不是平衡状态；B项，该反应前后气体总物质的量不变，所以压强始终不变，故B项错；C项说明v(正)=v(逆)，一定是平衡状态；D项只提供逆反应方向的速率，没有提供正反应方向速率的数据，所以无法确定是否是平衡状态。14.【解析】选A。A项中反应物能量低于生成物能量，为吸热反应；B项反应物能量高于生成物能量，为放热反应；C项不是化学反应，但该过程放热；D项为活泼金属与酸反应，为放热反应。15.【解析】选C。该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu-2e-====Cu2+12，正极反应式为Ag++e-====Ag，因此②对；在外电路中，电子由铜电极流向银电极，而电流方向与电子流向相反，所以①错；如果把AgNO3溶液换成稀盐酸，则没有自发进行的氧化还原反应，原电池不能继续工作，所以③错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以④对。故选C。16.【解析】(1)物质熔化时需断键，断键需吸收能量，而键能越大的物质，断键所吸收能量越大，熔点越高。(2)2molH2反应，需1molSiCl4，则断裂4molSi—Cl键和2molH—H键，同时生成1molSi和4molHCl，则形成2molSi—Si键和4molH—Cl键。所以吸收能量为360kJ/mol×4mol+436kJ/mol×2mol=2312kJ，而放出能量为176kJ/mol×2mol+431kJ/mol×4mol=2076kJ,则整个过程能量变化为2312kJ-2076kJ=+236kJ。答案：(1)><(2)吸收23617.【解析】首先分析Fe3+与Cu的反应中氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电池。依据反应：2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+，Cu失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的碳棒或铂丝均可，电解质溶液选用FeCl3溶液。答案：(1)2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+(2)装置图Fe3++e-====Fe2+(或2Fe3++2e-====2Fe2+)Cu-2e-====Cu2+18.【解析】(1)由题意可知用A表示的反应速率为1mol/(L·min)，根据化学计量数之比可求出以B的浓度变化表示的反应速率为3mol/(L·min)，以C的浓度变化表示的反应速率为2mol/(L·min)。(2)该段时间内，SO3的浓度增加了0.4mol/L，根据方程式O2的浓度减小了0.2mol/L，那么，Δt=Δc(O2)/v(O2)=5s。12(3)D的起始浓度为0，浓度变化量为0.5mol/L，则v(D)==0.1mol/(L·min)，由v(C)∶v(D)=x∶2=0.1mol/(L·min)∶0.1mol/(L·min)=1∶1，得x=2。v(B)=v(D)=0.05mol/(L·min)。设反应开始时加入的A、B的物质的量均为n，反应过程中生成1molD，则消耗1.5molA、0.5molB，则有：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)起始量nn变化量1.5mol0.5mol终点量n-1.5moln-0.5mol容器体积相同，物质的量之比=浓度之比，因此可建立关系式：,得n=3mol。答案：(1)32(2)5(3)①2②0.05mol/(L·min)③3mol、3mol19.【解析】本题以二氧化碳的性质为载体，综合考查学生的环保意识，引导学生关注社会，关注未来。题目选材新颖，涉及面广，起点高，落点低，具有很强的时代性。(1)二氧化碳微溶于水，溶于水后会与碳酸钙反应，导致碳酸钙溶解。(2)大量燃烧煤、石油等化石燃料，导致空气中CO2含量增加。(3)增大压强、降低温度会使气体的溶解度增大。(4)植物的呼吸作用放出CO2，植物的蒸腾作用与外界温度及水分有关，与CO2的浓度无关；植物的光合作用需要吸收CO2，且CO2溶于土壤中的水生成的碳酸电离出的H+可以改良碱性土壤、调节pH，促进植物对Ca2＋、Mg2＋的吸收。所以“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。(5)随着社会的进步，对能源的消耗也将进一步增多，所以不可能立即减少煤和石油的燃烧，使用天然气等燃料也会产生CO2，只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2，且见效快。答案：(1)CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2(2)大量燃烧煤、石油等矿物燃料(3)D(4)B(5)C20.【解析】该反应为可逆反应，加入18O2后，它与SO2反应生成SO3，因此SO3中会有18O原子，含有18O原子的SO3会部分分解为SO2和O2，18O原子可能进入O2中，也可能进入SO2中，因此最后SO2、O2和SO3中都会有18O原子；2min末容器中有7.2molSO2，参加反应的SO2为8mol-7.2mol=0.8mol，根据反应方程式，生成的SO3的物质的量等于参加反应SO212的物质的量，所以2min末SO3的浓度为0.8mol÷2L=0.4mol·L-1；根据方程式可知，在2min内参加反应的O2的物质的量为参加反应的SO2的物质的量的一半，即0.4mol，故其速率是0.4mol÷2L÷2min=0.1mol/(L·min)。答案：(1)SO2、O2、SO3(2)0.4mol·L-1(3)0.1mol/(L·min)21.【解析】本题考查电化学知识。(1)原电池的实质为由化学能转化成电能。总反应为2H2+O2====2H2O，其中H2从0价升至+1价，失去电子，即电子从a流向b。(2)负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H+，由于溶液是碱性的，故电极反应式左右应各加上OH-。(3)铂粉的接触面积大，可以加快反应速率。(4)Ⅰ.Li从0价升至+1价，作还原剂。Ⅱ.H2O中的H从+1降至H2中的0价，作氧化剂。由反应Ⅰ知，当吸收10molH2时，生成20molLiH，V=m/ρ=20×7.9/0.82×10-3(L)=192.68×10-3(L)。V(LiH)/V(H2)=192.68×10-3L/224L=8.6×10-4。20molLiH可生成20molH2，实际参加反应的H2为20×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol电子。答案：(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2H2+4OH--4e-====4H2O或H2+2OH--2e-====2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率(4)①LiH2O②8.6×10-4③3212