《专题2 化学反应与能量转化》专题检测试卷（二）含答案

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1、专题检测试卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1(2018厦门双十中学期中)达康书记又追问环保局长：那么垃圾处理中，能随便焚烧吗？焚烧垃圾会降低GDP的。在焚烧垃圾过程中发生了()A吸热的非氧化还原反应B吸热的氧化还原反应C放热的非氧化还原反应D放热的氧化还原反应答案D解析焚烧垃圾会产生有害气体污染环境，因此垃圾处理中不能随便焚烧，在焚烧垃圾过程中发生了放热的氧化还原反应，答案选D。2(2018福建师大附中期末)下列说法不正确的是()A电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能B煤燃烧时可以将化学能转变成热能C绿

2、色植物光合作用过程中把太阳能转变成化学能D白炽灯工作时电能全部转变为光能答案D解析电解装置将水电解生成氢气和氧气时，电能转化为化学能，A正确；煤燃烧时会产生大量的热量，化学能主要转化为热能，B正确；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能储存在生物体内，C正确；白炽灯工作时，电能转化为光能和热能，D错误。3(2018江苏海安6月月考)江苏正在建设世界最大的海上风电场，防腐蚀是海上风电的突出问题，下列说法正确的是()A海水的pH一般在8.08.5，对风电钢铁支架的腐蚀主要是析氢腐蚀B腐蚀总反应为4Fe3O22xH2O=2Fe2O3xH2O(铁锈)的H0C钢部件镀锌前，可用碱液洗去表面的铁锈D热

3、喷涂锌铝合金，可以减缓管道的腐蚀答案D解析海水的pH一般在8.08.5，海水呈弱碱性，对钢铁支架的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A错误；钢铁发生吸氧腐蚀的电极反应式为：负极为2Fe4e=2Fe2、正极为O22H2O4e=4OH，电池总反应为2FeO22H2O=2Fe(OH)2，接着发生的反应有4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O33H2O，腐蚀的总反应为4Fe3O22xH2O=2Fe2O3xH2O，该反应为放热反应，B错误；铁锈的主要成分为Fe2O3xH2O，碱液与铁锈不反应，C错误；锌铝合金比Fe活泼，锌铝合金为负极，钢铁为正极被保护，减缓管道的腐蚀，D正确。4.

4、如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)()A铁圈和银圈左右摇摆不定B保持平衡状态不变C铁圈向下倾斜D银圈向下倾斜答案D解析加入CuSO4溶液后，构成FeAg原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。5甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 molL1盐酸20 mL(过量)；乙：在试管中加入2 g颗粒状大理石，加入4 molL1盐酸20 mL(过量)；下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线

5、图合理的是()答案D解析甲、乙试管中大理石的状态和质量不同，甲中1 g粉末状的大理石，乙中2 g颗粒状的大理石，产生气体的速率甲比乙快，产生气体的量乙是甲的2倍，因此甲曲线比乙曲线斜率大，乙曲线比甲曲线气体体积大，甲比乙先反应完，分析比较可知D项正确。6已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。下列说法不正确的是()A升高温度可使该反应的逆反应速率降低B使用高效催化剂可有效提高正反应速率C反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡答案A解析升温，正、逆反应速率均增大，A项错误；催化剂可同等程度地提高v正、

6、v逆，B项正确；平衡状态的标志之一是“等”正、逆反应速率相等且保持不变，C项正确；单位时间内消耗CO(代表v正)和CO2(代表v逆)的物质的量相等，再根据反应速率之比等于化学计量数之比，实质反映了同一物质的v正v逆，说明反应达到平衡，D项正确。7(2018唐山一中期中)下列叙述正确的是()A电解精炼铜，粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥B电解精炼铜时，纯铜作为阳极，粗铜作为阴极C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极答案C解析电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质活泼性强的金属，先于Cu放电，变为金属离

7、子进入溶液，活泼性比铜差的金属不放电，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥，A错误；电解精炼铜时，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，则纯铜作为阴极，粗铜作为阳极，B错误；在镀件上电镀铜时镀件为阴极，阳极为镀层金属，所以可用金属铜作阳极，C正确；电解稀硫酸制H2、O2时，若铜作阳极，则阳极铜放电，阳极生成的是铜离子，不会生成氧气，阳极应该为惰性电极，D错误。8根据下面的信息，下列叙述正确的是()H2O(g)A2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量为490 kJB化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关C1 mol H2(g)跟0.5 mol

8、 O2(g)反应生成1 mol H2O(l)释放能量为245 kJD2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低答案D解析2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放出的能量为490 kJ，A项不正确；化学反应中能量变化的大小与参加反应的反应物的质量成正比，B项不正确；1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量为245 kJ，C项不正确；2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)的反应是放热反应，故2 mol H2O(g)的能量比

9、2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低，D项正确。9纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池的总反应为ZnAg2O=2AgZnO。关于该电池下列叙述不正确的是()A正极的电极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2OHBZn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应C使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极D使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极答案D解析由题意知，纽扣电池的总反应为ZnAg2O=2AgZnO，故Zn为负极、Ag2O为正极。正极发生还原反应，电极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2

10、OH，A项正确；Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应，B项正确；使用时Zn是负极，电子由Zn极经外电路流向正极，C项正确；使用时溶液中电流的方向(即内电路的电流方向)是由负极流向正极，即Zn极流向Ag2O极，溶液中是由离子导电的，D项不正确。10据最近媒体报道，化学研究人员开发了一种可充电锌空气电池，这种电池的电解质溶液为KOH溶液，储电量是锂电池的五倍，而且更安全、更环保，其反应原理为2ZnO24KOH2H2O2K2Zn(OH)4。下列说法正确的是()A放电时，负极反应式为Zn2e4OH=Zn(OH)2B放电时，电路中通过4 mol电子，消耗22.4 L氧气C充电时，电解质溶液中OH浓

11、度逐渐增大D充电时，电解质溶液中K向正极移动，且发生氧化反应答案C解析放电时，负极反应式为Zn4OH2e=Zn(OH)，选项A错误；放电时，电路中通过4 mol电子，则消耗标况下22.4 L氧气，选项B错误；充电时，电解池阴极反应为Zn(OH)2e=Zn4OH，电解质溶液中c(OH)逐渐增大，选项C正确；充电时阳离子向阴极移动，即充电时，电解质溶液中K向阴极移动且发生还原反应，选项D错误。11某兴趣小组学生设计水果电池：把锌片和铜片用导线连接好，然后将锌片和铜片平行插入新鲜西红柿中，再在导线中接一个灵敏电流计，指针发生偏转，将西红柿换成橘子后重新做实验，发现电流计指针没有发生偏转。下列针对该组

12、实验的说法正确的是()A通过对比实验说明西红柿汁是电解质溶液而橘子汁是非电解质溶液B通过对比实验得出西红柿汁：pH7C用橘子探究原电池工作原理的实验不可能获得成功D通过对比实验说明构成原电池条件之一是两极要和电解质溶液接触并形成闭合回路答案D解析将西红柿换成橘子后重新做实验，电流计指针没有发生偏转，说明没有形成原电池，其原因是多方面的，因此不能说明西红柿汁是电解质溶液而橘子汁是非电解质溶液，A项错误；通过对比实验不能得出西红柿汁：pH7，B项错误；用橘子也可以探究原电池工作原理，C项错误；通过以上分析和实验现象说明构成原电池条件之一是两极要和电解质溶液接触并形成闭合回路，D项正确。12(201

13、7南通高一检测)用如图所示的装置进行电化学实验。下列有关描述错误的是()A若X为锌棒，开关K置于M处，可以减缓铁的腐蚀B若X为锌棒，开关K置于M处，电子从X经导线流向铁极C若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag)，开关K置于N处，电解质溶液为CuSO4溶液，电解后，Fe、Zn、Ag等杂质沉降在X电极形成阳极泥D若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag)，开关K置于N处，电解质溶液为CuSO4溶液，铁极发生还原反应答案C解析阳极Fe、Zn先于铜放电，生成相应的金属离子，Ag不放电，形成阳极泥，C错误。13向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生如下反应：2A(g)

14、B(g)3C(g)；经2 s后达到平衡，测得C气体的浓度为0.6 molL1。下列说法中正确的是()用物质A表示该反应的平均速率为0.2 molL1s1用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2 molL1s1平衡时物质A与B的转化率相等平衡时物质B的浓度为0.2 molL1A BC D答案B解析由题意可知，平衡时生成C的物质的量为0.6 molL12 L1.2 mol，根据方程式和有关数据列三段式：2A(g)B(g)3C(g)起始量/mol 2 1 0转化量/mol 0.8 0.4 1.2平衡量/mol 1.2 0.6 1.2所以用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2 molL1s1，正确；

15、用物质B表示该反应的平均反应速率为0.1 molL1s1，错误；平衡时物质A与B的转化率分别为100%40%、100%40%，所以平衡时物质A与B的转化率相等，正确；平衡时物质B的浓度为0.3 molL1，错误。14(2017廊坊高一检测)为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是()A.B.C.D.答案D解析没有对比实验，A错误；催化剂不同，温度不同，无法比较，B错误；前者没有催化剂，后者有催化剂，且温度不同，无法比较，C错误；只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行，D正确。15对于放热反应ZnH2SO4=ZnSO4H2，下列叙述正确的是()A反应过程中的能量关系可用上图表示B

16、1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量C若将其设计为原电池，则锌作正极D若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L答案A解析根据能量守恒，则反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，锌和硫酸反应为放热反应，A项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物和生成物均有两种，无法比较1 mol Zn和1 mol H2的能量大小，B项错误；若将其设计为原电池，锌化合价升高，失电子，则锌作负极，C项错误；若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，消耗锌的物质的量为0.5 mol，根据反应方程式可知生成0.5 mol H2，但气体所处

17、状态未知，不能确定气体体积，D项错误；16一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷(C4H10)气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池的说法正确的是()A在熔融电解质中，O2移向正极B当负极消耗4.48 L气体时，转移电子5.2 molC电子的流向：负极经外电路流向正极，再通过内电路流回负极D通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2O答案D解析该装置是原电池，在熔融电解质中，氧离子由正极向负极移动，A错误；负极电极反应式为C4H1026e13O2=4CO25H2O，负极消耗4.48 L气体的物

18、质的量不一定是0.2 mol，转移电子不一定是5.2 mol，B错误；原电池内部不存在电子转移，只存在阴、阳离子的定向移动，C错误；通入丁烷的电极是负极，负极上丁烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C4H1026e13O2=4CO25H2O，D正确。17氢氧燃料电池常用于航天飞船，由电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4e=4OH当得到1.8 kg饮用水时，电池内转移电子的物质的量为()A1.8 mol B3.6 molC100 mol D200 mol答案D解析由电池的正、负极反应可得出电池的总反应为2

19、H2O2=2H2O，每转移4 mol电子，产生2 mol H2O，现n(H2O)100 mol，则转移电子的物质的量为2100 mol200 mol。18(2017沈阳期末)一定条件下，将3 mol A气体和1 mol B气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)B(g)C(g)2D(s)。2 min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是()A若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态B2 min后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢C反应过程中A和B的转化率之比为31D开始到平衡，用A表示的化学反应速率为0.3 molL1

20、min1答案D解析产物D为固体，因此容器体积恒定时，若混合气体的密度不再改变，则混合气体的质量一定不再改变，反应一定达到平衡状态，A项错误；缩小体积增大压强，正、逆反应速率均加快；容器体积不变，充入与体系无关的气体，虽然容器总压强增大，但体系内各物质浓度不变，正、逆反应速率均不变，B项错误；3A(g)B(g)C(g)2D(s)起始/mol 3 1 0 0转化/mol 1.2 0.4 0.4 0.8平衡/mol 1.8 0.6 0.4 0.8A的转化率为100%40%，B的转化率为100%40%，二者之比为11，C项错误；v(A)0.3 molL1min1，D项正确。二、非选择题(本题共4小题，

21、共46分)19(14分)(2018内蒙古集宁期中)试回答下列各题：(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJmol1请填空：共价键HHClClHCl键能/kJmol1436247_图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_。答案(1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJ

22、mol1(2)434H2Se(g)=Se(s)H2(g)H81 kJmol1解析(1)根据NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，反应焓变E1E2134 kJmol1368 kJmol1234 kJmol1，所以NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJmol1。(2)H436 kJmol1247 kJmol12E(HCl)185 kJmol1，解得：E(HCl)434 kJmol1。根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，而能量越低越稳定，所以a、b、c、d依次

23、为：H2Te、H2Se、H2S、H2O；b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解放热，H81 kJmol1，所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)=Se(s)H2(g)H81 kJmol1。20(14分)(2018江苏海安期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL (标准状况)100240464576620哪一时间段反应速率最大_min(填“01”“12”“23”“34”或“45”)，原因是_。求

24、34 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_(设溶液体积不变)。(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是_(填字母)。A蒸馏水 BKCl溶液CKNO3溶液 DCuSO4溶液(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。该反应的化学方程式是_。该反应达到平衡状态的标志是_(填字母)。AY的体积分数在混合气体中保持不变BX、Y的反应速率比为31C容器内气体压强保持不变D容器内气体的总质量保持不变E生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z2 min内Y的转化率为_。

25、答案(1)23因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快0.025 molL1min1(2)CD(3)3X(g)Y(g)2Z(g)AC10%解析(1)在01、12、23、34、45 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为23 min；原因是因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快。在34 min时间段内，n(H2)0.112 L/22.4 Lmol10.005 mol，消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故v(HCl)0.025 molL1min1。(2)

26、加入蒸馏水及加入KCl溶液，H浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H浓度减小，因酸性溶液中有NO，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5 min时，n(Y)0.2 mol，n(Z)0.4 mol，n(X)0.6 mol，则n(Y)n(Z)n(X)123，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)Y(g)2Z(g)。X、Y的反应速率比

27、为31，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为31，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误。2 min内Y的转化率100%(1.0 mol0.9 mol)1 mol100%10%。21(10分)CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。(1)已知CH3OH(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是_(填字母

28、)。aCH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程bH2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为12c化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化d1 mol HO键断裂的同时2 mol C=O键断裂，则反应达最大限度(2)某温度下，将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)0.2 molL1,4 min内平均反应速率v(H2)_，则CH3OH的转化率为_。(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2O。则下

29、列说法正确的是_(填序号)。电池放电时通入空气的电极为负极电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子答案(1)cd(2)0.8 molL1min164%(3)解析(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程，a项错误；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为21，b项错误；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c项正确；1 mol HO键断裂的同时2 mol C=O键断裂，说明v正v逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d项正确。(2)将5

30、 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)0.2 molL1，说明氧气反应掉(20.22) mol1.6 mol，则氢气生成6.4 mol，所以4 min 内平均反应速率v(H2)0.8 molL1min1，根据上述分析，反应掉甲醇3.2 mol，则CH3OH的转化率为3.25100%64%。(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，错误；电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol

31、，根据CH3OH6e8OH=CO6H2O，电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子，正确。22(8分)含Cr2O的工业酸性废水会造成铬污染，排放前要进行如下处理：()往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀；()以Fe作两电极进行电解，从而使溶液的pH不断升高，废水由酸性转化为碱性，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；()过滤回收沉淀，废水达到排放标准。(1)在电解过程中，溶液pH不断升高的原因可能是_。电解时废水的体积不断减小电解时H在阴极被还原作为阳极的Fe不断溶解Cr2O转化为Cr3时消耗了HNaCl在电解时转化成了NaOHA BC D(2)两极发生反

32、应的电极反应式为阳极：_；阴极：_。(3)写出Cr2O变成Cr3的离子方程式_。(4)_(填“能”或“不能”)改用石墨电极进行电解。答案(1)B(2)Fe2e=Fe22H2e=H2(3)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(4)不能解析用电解法处理含铬废水使Cr2O最终变为Cr(OH)3沉淀而除去。铁作阳极，铁溶解变成Fe2：Fe2e=Fe2，阴极阳离子放电，只能是H被还原：2H2e=H2，铁被氧化成Fe2进入溶液后发生了如下反应：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，Fe33OH=Fe(OH)3，与此同时：Cr33OH=Cr(OH)3。题给信息加入NaCl，显然是为了增强溶液导电性而采取的一项措施。因此，溶液c(H)减小、pH升高的原因是。当用石墨作电极时阳极产生Cl2，得不到Fe2，缺少还原剂，不能使Cr2OCr3Cr(OH)3而除去，故不能用石墨作电极。