2020年秋人教版化学必修二第二章-化学反应与能量测试题含答案及详细解析

绝密★启用前2020年秋人教版化学必修二第二章化学反应与能量测试题本试卷共100分，考试时间90分钟。一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是()①甲与水反应比乙与水反应剧烈②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙③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④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极A．①④B．③④C．①②③④D．①②③2.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是()A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2OC．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度不变D．放电时溶液中的阴离子向负极移动3.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A．正极反应中有二氧化碳生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O4.将20mL0.5mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列的措施不能提高化学反应速率的是()A．加入10mL3mol·L－1盐酸B．给反应混合物加热C．将所用的大理石研磨成粉末D．加入10mL蒸馏水5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是()A．Pb为正极被氧化B．电子从PbO2流向外电路C．向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大6.锌－空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是()A．Zn电极是该电池的正极B．Zn电极的电极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋C．OH－向石墨电极移动D．氧气在石墨电极上发生还原反应7.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是()A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C．1molH2跟molO2反应生成1molH2O一定释放能量245kJD．2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)吸收能量490kJ8.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D流向C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A9.在2CH4＋2NH3＋3O2===2HCN＋6H2O反应中，同一时间内测得v(O2)为bmol·L－1·min－1，v(HCN)为amol·L－1·min－1，则a与b的关系为()A．b＝aB．b＝aC．b＝aD．b＝2a10.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法正确的是()A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnOD．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋11.容积固定的密闭容器中的可逆反应为A(g)＋2B(g)2C(g)。以B的浓度表示的反应速率与时间的关系如图所示，已知速率的单位为mol·L－1·s－1。图中阴影部分面积的数值相当于()A．A浓度的减少量B．B浓度的减少量C．C物质的量的增加量D．D物质的量的减少量12.关于化学电源的叙述中错误的是()A．化学电源是根据原电池的工作原理设计的B．在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应C．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵D．氢氧燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源13.某研究性学习小组设计了能使LED灯发光的装置，如图所示。下列说法不正确的是()A．锌片是负极，电子由锌片经导线流向铜片B．氢离子在铜片表面被还原C．锌电极质量减少65g时，铜电极表面析出氢气的体积是22.4LD．装置中存在“化学能→电能→光能”的转化14.在一定温度下，将等物质的量的一氧化碳和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，一段时间后反应达到平衡。对该平衡状态描述正确的是()A．正反应速率等于零B．正反应速率大于逆反应速率C．正反应速率等于逆反应速率D．正反应速率小于逆反应速率15.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．10s后，该反应停止进行C．反应的化学方程式为2X(g)＋Y(g)2Z(g)D．0～10s的时间内的平均反应速率：v(X)＝v(Y)＝0.0395mol·L－1·s－116.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，如一次能源中的水能、地热能、天然气等；二次能源中的电能、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．①②⑤17.对放热反应：A＋B===C＋D，以下说法一定正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示物质A、B、C、D所具有的能量)()A．EA＋EB＞EC＋EDB．EA＞EB＋ECC．EA＞EBD．EA＋EB＜EC＋ED18.一定条件下，分别对反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)进行如下操作(只改变该条件)：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是()A．①②③④B．①③④C．①②D．①③19.下列反应属于吸热反应的是()A．C6H12O6(葡萄糖aq)＋6O26CO2＋6H2OB．氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应C．反应物的总能量大于生成物的总能量D．破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量20.下列图示变化为吸热反应的是()二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答下列问题。(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)已知拆开1molH—H键、1molI—I键、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会________(填“放出”或“吸收”)________kJ的热量。在化学反应过程中，是将________转化为________。(3)下列反应中，属于放热反应的是________(填序号，下同)，属于吸热反应的是________。①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的碳⑤食物因氧化而腐败⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应⑦铁粉与稀盐酸反应22.Ⅰ.如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，请回答下列问题。(1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液，则正极的电极反应式为___________________，当有1.6g负极材料溶解时，转移的电子为________mol。(2)若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸，电流表的指针也会偏转，则电子的流向为________→________(填电极材料，下同)，溶液中的NO向________极移动。(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液，供电时总反应为2H2＋O2===2H2O，则正极的电极反应式为_________________。Ⅱ.已知H—H键、N—H键、N≡N键的键能分别为436kJ·mol－1、391kJ·mol－1、946kJ·mol－1，关于工业合成氨的反应，请根据键能的数据判断下列问题：(4)若有1molNH3生成，可________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ；该反应的能量变化可用图______(填“甲“或“乙”)表示。23.NO2与SO2混合可发生放热反应：NO2＋SO2SO3＋NO。在100℃下将1molNO2与1molSO2的混合气体置于绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中发生上述反应。(1)SO2的正反应速率随时间变化的趋势如图所示，则下列说法正确的是________(填序号，下同)。A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．当Δt1＝Δt2时，SO2的平均反应速率：ab段小于bc段D．当Δt1＝Δt2时，SO2的消耗量：ab段大于bc段(2)判断此反应达到平衡状态的标志是________。A．体系的压强不再发生变化B．混合气体的密度不变C．混合气体的平均相对分子质量不变D．各组分的物质的量浓度不再改变E．体系的温度不再发生变化F．v(NO2)正＝v(NO)逆24.(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力，是传统锂离子电池容量的10倍，其工作原理示意图如下。放电时，b电极为电源的________极，电极反应式为________________________，充电时，a电极应与外接电源________极相连。(2)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)，一定温度下，向容积固定的2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2，NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。①0～10min内该反应的平均速率v(CO)＝________，从11min起其他条件不变，压缩容器的容积变为1L，则n(NO2)的变化曲线可能为图中的________(填字母)。②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填序号)。A．容器内混合气体颜色不再变化B．容器内的压强保持不变C．容器内混合气体密度保持不变答案解析1.【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。2.【答案】D【解析】①燃料电池的两电极本身不参与电极反应，正极上通入的氧气得到电子，发生还原反应，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；②负极上通入的燃料甲烷得到电子，发生氧化反应，生成的二氧化碳在碱性条件下应转化为碳酸根，负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O；③总反应方程式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，溶液中氢氧根离子因参加反应而浓度减小；放电时，阴离子向负极定向移动，阳离子向正极移动。3.【答案】A【解析】由该电池工作原理示意图可知，厌氧反应区为负极区，葡萄糖在负极区失去电子，发生氧化反应生成二氧化碳；有氧反应区为正极区，氧气得到电子发生还原反应；电池中阳离子(氢离子即质子)向正极移动。4.【答案】D【解析】增大盐酸(氢离子)的浓度、升高温度、使用粉末状碳酸钙等，都能使化学反应速率增大；加水稀释，盐酸(氢离子)的浓度减小，化学反应速率减小。5.【答案】D【解析】根据元素化合价变化知，铅失电子作还原剂而被氧化，则铅作负极，故A错误；该原电池中，铅失电子作负极，二氧化铅得电子作正极，导致电子从铅沿导线流向正极二氧化铅，故B错误；该原电池放电时，硫酸根离子向负极铅移动，