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1、1专题综合测评专题综合测评( (二二) ) 化学反应与能量转化化学反应与能量转化(时间 90 分钟，满分 100 分)一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共计 48 分)1下列图示过程，由太阳能直接转变为化学能的是( )A光伏发电 B风力发电 C水力发电 D光合作用D D 光伏发电是光能转化成电能，A 项错误；风力发电是风能转化成电能，B 项错误；水力发电是机械能转化成电能，C 项错误；光合作用是太阳能直接转变为化学能，D 项正确。2化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( ) 【导学号：13572108】A煤燃烧时并不能将化学能全部转化为热能B原电池将化学能转化为电能
2、C二次电池放电时将电能转化为化学能D镁条燃烧时将部分化学能转化为光能C C 煤和镁的燃烧都能放出大量的热和发出光，说明在反应过程中化学能有一部分转化为光能，A、D 正确；无论是原电池还是二次电池，在放电时都是将化学能转化为电能，B 正确，C 错。3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氮分子内部存在着共价键，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
3、应C C N2内部存在 NN 共价键，分子很稳定，化学性质不活泼。4关于反应速率、反应限度的下列说法中错误的是( )A其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快B其他条件不变时，增大浓度，化学反应速率加快C化学反应达到反应限度时，反应物的浓度与生成物的浓度相等D化学反应达到反应限度时，同一物质的正反应速率与逆反应速率相等C C A 项，升高温度，正反应和逆反应速率都增大，故说法正确；B 项，增大浓度，反应速率增大，故说法正确；C 项，根据化学平衡状态的定义，达到平衡时，各物质浓度不变，而不是反应物浓度等于生成物浓度，故说法错误；D 项，根据化学平衡状态的定义，2可知说法正确。5在密闭容器中进行
4、可逆反应，A 与 B 反应后生成 C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，三者之间有以下关系：v(B)3v(A)，v(C)2v(A)，3v(C)2v(B)，则此反应的化学方程式为( ) 【导学号：13572109】AA(g)B(g)C(g)B2A(g)2B(g)3C(g)C3A(g)B(g)2C(g)DA(g)3B(g)2C(g)D D 根据反应速率之比等于参加反应的各物质的化学计量数比可知，A、B、C 三者的化学计量数比为 132。6为了说明影响化学反应进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下AD 四个实验，你认为结论不正确的是( ) 【导学号：13572110】A
5、大小相同、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉反应快C将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同A A Mg 的活泼性大于 Al，故 Mg 与盐酸反应速率快，A 错误；固体颗粒越小，其表面积越大，故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块，反应速率快，B 正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C 正确；MnO2作为催化剂加快 KClO3的分解，D 正确。7对可逆反应 4N
6、H3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是( ) 【导学号：13572111】A平衡时，v正(O2)v逆(O2)必成立B关系式 5v正(O2)4v正(NO)总成立C用上述四种物质 NH3、O2、NO、H2O 表示的正反应速率的数值中，v正(H2O)最小D若投入 4 mol NH3和 5 mol O2，通过控制外界条件，必能生成 4 mol NOA A A 项，根据化学平衡状态的定义，可知正确；B 项，两物质反应速率之比等于其化学计量数之比，故错误；C 项，根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比，可知 H2O的反应速率是最大的，故错误；D 项，可逆反应不能进行到底，故错
7、误。8氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )3A该电池工作时电能转化为化学能B该电池中 b 电极是负极C外电路中电子由 b 电极通过导线流向 a 电极D该电池的总反应：2H2O2=2H2OD D 该装置是燃料电池，能将化学能转变为电能，A 错；通入 O2的极为正极，B 错；通入 H2的极为负极，失去电子，故电子由 a 电极流向 b 电极，C 错。9X、Y 两根金属棒插入 Z 溶液中构成如图所示的装置，实验中电流计指针发生偏转，同时 X 棒变粗，Y 棒变细，则 X、Y 和 Z 溶液可能是下列中的( )编号XYZ 溶液AZnCu稀硫酸BCuZn稀
8、硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液D D 首先由题中所给信息(X 棒变粗，Y 棒变细)可知 X 棒是正极，Y 棒是负极，Y 比 X活泼，所以选项 A、C 均错；再看电解质溶液，B 选项中稀硫酸中的 H在正极 X 棒上得电子生成氢气，X 棒不会变粗；D 选项中负极 Zn 失电子生成 Zn2，Y 棒变细，Ag在正极 X棒上得电子生成 Ag 附着在 X 棒上使其变粗。10.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点，科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如图所示，反应的总化学方程式为2CuAg2O=Cu2O2Ag，下列有关说法正确的是( ) 【导学号：1357
9、2112】A工业上以石灰石和石英为主要原料制造普通水泥B测定原理示意图中，Ag2O 为负极C负极的电极反应式为 2Cu2OH2e=Cu2OH2O4D电池工作时，OH向正极移动C C 普通水泥的主要成分是 3CaOSiO2、2CaOSiO2和 3CaOAl2O3，一般以黏土和石灰石为主要原料来制普通水泥，A 项错误；Ag2O 为正极，B 项错误；电池工作时，OH向负极移动，D 项错误。11下列实验装置和操作能达到实验目的或者对实验装置中的现象描述正确的是( )B B A 项装置中无收集气体的装置，无法达到测定化学反应速率的目的，错误；B 项中形成了原电池，锌片被腐蚀，铜片上有气泡逸出，正确；探究
10、一个条件对化学反应速率的影响时，需要其他条件相同，而 C 项中 H2O2溶液的浓度不相同，错误；D 项中不能构成闭合回路，故不能形成原电池，错误。12.在一体积为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol X，一定条件下可发生反应：2X(g)3Y(g)，该反应的反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示，已知t2 min 时容器内有1.5 mol Y。下列叙述正确的是( )At1 min 时，只有正反应发生Bt2t3 min 内，v(X)正0，反应已经停止C0t2 min 内，v(X) molL1min10.5 t2D若t3 min 时升高温度，则反应速率不变C C t1 min 时，正、逆反应都发
11、生，只是正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，A 项错误；由图可知，t2t3 min 内，该反应已达平衡状态，X 的消耗速率等于其生成速率，v(X)正不为 0，反应并没有停止，B 项错误；由反应方程式可知，生成 1.5 mol Y 时消耗 1 5mol X，则 0t2 min 内v(X) molL1min1 molL1min1，C 项正确；1 2t20.5 t2升温能加快化学反应速率，D 项错误。13胶状液氢(主要成分是 H2和 CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa 时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ 热量；1 mol CH4 完
12、全燃烧生成液态水和 CO2，放出 890.3 kJ 的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是( )ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H517.6 kJB B 该反应为放热反应，A 项错误；反应热单位为 kJmol1，C、D 两项错误。14依据甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是( )甲 乙 丙A甲是原电池，乙是电镀装置B甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应C
13、乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解D丙装置中，铜电极的质量有增有减B B 甲装置没有外加电源，属于原电池，乙装置存在外加电源，属于电解池，可以在锌上镀铜，A 正确；甲装置中，锌是负极，该电极上锌失电子发生氧化反应，乙装置中，锌极是阴极，该电极上发生还原反应，B 错误；乙、丙装置中，阳极均是活泼的金属 Cu 电极，该电极发生氧化反应而溶解，C 正确；丙装置是金属的精炼装置，阳极粗铜不断溶解而消耗，铜离子在阴极上获得电子变为 Cu 附着在阴极上，使阴极精铜质量增加，所以铜电极的质量有增有减，D 正确。15硫酸是一种重要的化工产品，目前硫酸的主要生产方法是“接触法” ，其主要反应之一为 2SO2
14、O22SO3。下列有关该反应的说法不正确的是( )ASO2和 O2不可能全部转化为 SO36B达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零C该反应从开始到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大D工业上生产 SO3时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两个方面B B 该反应为可逆反应，故 SO2和 O2不可能全部转化为 SO3，A 项正确；反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等且不为零，B 项错误；该反应从开始到平衡的过程中，反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，故正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，C 项正确；工业上生产 SO2时，既要考虑转化率又要考
15、虑反应时间，即要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两个方面，D 项正确。16.一定温度下，向容积为 2 L 的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )A该反应的化学方程式为 3B4D6A2CB01 s 内，v(A)v(C)C06 s 内，B 的平均反应速率为 0.05 molL1s1D06 s 内，各物质的反应速率相等C C 由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，n(B)n(C)n(A)n(D)3462，故该反应的化学方程式为3B4C6A2D，A 项错误；01 s 内，v(A)0.3 0.
16、60mol 2 L 1 smolL1s1，v(C)0.2 molL1s1，B 项错误；06 s 内，1.00.6mol 2 L 1 sv(A)0.1 molL1s1，v(B)0.05 1.20mol 2 L 6 s1.00.4mol 2 L 6 smolL1s1，v(C)0.067 molL1s1，v(D)1.00.2mol 2 L 6 s0.033 molL1，s1，C 项正确，D 项错误。0.40mol 2 L 6 s(备选)有一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在 200 左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出 32 倍且更安全。电池总反应为 C2H5OH3O2=2CO23H2O，电
17、池示意如图，下列说法不正确的是( )7Aa 极为电池的负极B电池工作时，电流由 b 极沿导线经灯泡再到 a 极C电池正极的电极反应为 4HO24e=2H2OD电池工作时，1 mol 乙醇被氧化时就有 6 mol 电子转移D D 乙醇燃料酸性电池负极电极反应为 C2H5OH12e3H2O=2CO212H，正极反应式：4HO24e=2H2O，D 错。二、非选择题(本题包括 6 小题，共 52 分)17(5 分)某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是_热反应。(2)写出铝与盐
18、酸反应的离子方程式：_。(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_生成物的总能量。【解析】 (1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。(2)铝与盐酸反应的离子方程式为 2Al6H=2Al33H2。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，反应物的总能量应该低于生成物的总能量。【答案】 (1)放 吸 (2)2Al6H=2Al33H2 (3)低于18(8 分)现代城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 【导学号：13572113】(1)写出制取煤气的主
19、要反应的化学方程式_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为 C3H8(g)5O2(g)8=3CO2(g)4H2O(l) H2 220.0 kJ/mol。已知 CO 气体燃烧的热化学方程式为 CO(g) O2(g)=CO2(g) H282.57 1 2kJ/mol。试比较同物质的量的 C3H8和 CO 燃烧，产生热量的比值约为_。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol。试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热量的比值约为_。(4)氢气是未来的新能源，除产生大量热外，还具有的优点是_(填两点)。【解析】 设 C3H8
20、、CO 的物质的量均为 1 mol，则产生热量的比值约为 2 220.0 kJ282.57 kJ7.91。设 H2、C3H8的质量均为 1 g，则产生热量的比值约为( 571.6 1 g 2 gmol11 2kJmol1)(2 220 kJmol1)2.81。1 g 44 gmol1【答案】 (1)CH2O(g)COH2=高温(2)7.91 (3)2.81(4)来源丰富；其燃烧产物对环境无污染19(7 分)如图 A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 【导学号：13572114】(1)A 中反应的离子方程式为_。(2)B 中 Sn 极的电极反应式为_。(3)C 中被反应掉的金
21、属是_，总反应的化学方程式为_，比较 A、B、C 中铁反应的速率，由快到慢的顺序为_(填序号)。【解析】 A 装置中铁与硫酸直接反应；B 装置组成原电池，因 Fe 比 Sn 活泼，Fe 为负极，Sn 为正极，正极电极反应式为：2H2e=H2；C 装置也组成原电池，Zn 比 Fe活泼，Zn 为负极而被反应掉，Fe 为正极不与 H2SO4反应，故速率快慢为 BAC。【答案】 (1)Fe2H=Fe2H29(2)2H2e=H2(3)Zn ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2BAC20(10 分)某化学反应 2ABD 在三种不同条件下进行，B、D 的起始浓度为 0，反应物 A 的浓度(molL1)随反应
22、时间(min)的变化情况如下表。根据上述数据，完成下列填空：(1)实验 1 中，1020 min 内 A 的反应速率为_molL1min1。(2)实验 2 中，c2_，反应经 20 min 时达到平衡，可推测实验 2 中还隐含的条件是_。(3)设 1020 min 内实验 3 中 A 的反应速率为v3，实验 1 中 A 的反应速率为v1，则v3_v1(填“” “”或“” “”或“v1。又知 010 min 内实验 3 中 A 的浓度的变化值应大于 0.17 molL1，即c30.920.171.091.0。【答案】 (1)0.013 (2)1.0 使用了催化剂 (3) 21(10 分)给你提供
23、纯锌片、纯铜片和 100 mL 0.5 mol/L 的 H2SO4溶液、导线、1 000 mL 量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。 【导学号：13572115】10(1)如图所示，装置气密性良好，且 1 000 mL 量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要_。(2)a 电极材料为_，电极反应式为_；b 电极材料为_，电极反应式为_。(3)当量筒中收集 672 mL 气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为_，_(填“a”或“b”)极质量减少_g。【解析】 导线中有电子的流动必然形成原电池，因此只有用导线将 a、b 相连形成闭合回路才能
24、实现。产生 H2的电极应为 b 极，故 b 为纯铜片，作原电池正极，a 极为负极。电极反应式分别为 a 极：Zn2e=Zn2；b 极：2H2e=H2，当收集到 672 mL 气体时转移电子为20.06 mol，此时锌电极(a 极)质量减少 0.03 mol65 0.672 L 22.4 L/molg/mol1.95 g。【答案】 (1)用导线把 a、b 两电极连接起来(2)纯锌片 Zn2e=Zn2 纯铜片 2H2e=H2 (3)0.06 mol a 1.9522(12 分)可以利用 NO2的平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。按图所示将实验装置连接好。向甲烧杯的水中投入
25、一定量的 CaO 固体，此烧杯中的 NO2平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入 NH4NO3晶体，此时烧杯中 NO2平衡混合气体颜色变浅。回答下列问题：(1)CaO 与水反应的化学方程式为_，该反应为_(填“吸热反应”或“放热反应”)，CaO 与 H2O 的总能量_(填“高于”或“低于”)Ca(OH)2的能量。(2)NH4NO3晶体溶于水后，水的温度_(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水_(填“是”或“不是”)吸热反应。(3)查阅资料知，NO2的平衡气体中存在的可逆反应为 2NO2(g)N2O4(g)，已知 NO2为红棕色，N2O4为无色，结合实验知，当温度升高时，原平衡_(填“未
26、被破坏”或11“发生移动”)，此时反应速率_(填“增大” “减小”或“无变化”)。混合气体的颜色不再改变_(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。【解析】 (1)据信息可知 NO2平衡混合气体遇热红棕色加深，遇冷时颜色变浅，所以CaO 溶于水时反应CaOH2O=Ca(OH)2为放热反应，即 1 mol CaO 与 1 mol H2O 的总能量高于 1 mol Ca(OH)2的总能量；(2)NH4NO3晶体溶于水后温度降低，因无新物质生成，故该过程不是化学反应，当然也就不是吸热反应；(3)在温度升高或降低时，混合气体的颜色发生变化，说明温度能影响该可逆反应，故升高温度后原平衡被破坏，发生了平衡的移动；当混合气体颜色不变时，说明 NO2的浓度不再变化，能说明反应已达平衡。【答案】 (1)CaOH2O=Ca(OH)2 放热反应 高于(2)降低 不是(3)发生移动 增大 能