高中化学必修2同步巩固练习解析：第2章综合能力测试

高中化学必修2同步巩固练习解析：第2章综合能力测试

第二章　综合能力测试 ‎(本试卷满分100分，测试时间90分钟)‎ 一、选择题(每题3分，共51分)‎ ‎1．下列关于能量转换的认识中不正确的是(　　)‎ A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为生物质能 C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D．葡萄糖在人体组织中发生缓慢氧化时，热能转化为化学能 ‎【答案】　D ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．通常条件下，吸热反应不能自发进行 B．放热反应必须在加热条件下才能发生 C．放热反应一旦发生就可继续进行下去 D．由原子结合形成1mol化学键放出的能量越多，该化学键就越稳定 ‎【解析】　通常条件下的吸热反应，有的不能自发进行，如CaCO3分解，有的能自发进行，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，A项错。有的放热反应不需加热即可进行，如中和反应、钠与水的反应，白磷自燃，B项错误。放热反应发生后，若放出的热量不足以启动后续反应，则不能继续进行下去，如氢气还原氧化铜，C项错误。由原子结合形成1mol化学键放出的能量越多，说明断开1mol化学键需要消耗的能量就越多，该化学键就越稳定。D项正确。‎ ‎【答案】　D ‎【点拨】　吸热反应和放热反应与反应条件没有必然的联系，两者均既可以在加热条件下进行，又可以在不加热条件下进行。‎ ‎3．下图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　)‎ M N P A.‎ 锌 铜 稀硫酸溶液 B.‎ 铜 铁 稀盐酸溶液 C.‎ 银 锌 硝酸银溶液 D.‎ 锌 铁 硝酸铁溶液 ‎【解析】　该原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上。M棒作正极，A、B选项中，电解质溶液分别为稀H2SO4和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出，C不选项正极反应为Ag＋＋e－＝Ag。符合题意，而D选项正极反应为Fe3＋＋e－＝Fe2＋，不会有金属析出。‎ ‎【答案】　C ‎4．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，则负极上发生反应的物质是(　　)‎ A．Ag　　 B．Zn(OH)2　　‎ C．Ag2O　　 D．Zn ‎【解析】　判断原电池的正、负极，要据总反应式确定失电子物质和得电子物质，然后根据在原电池中失去电子的物质作负极做出判断。由题给总方程式得：‎ Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，故Zn为负极。‎ ‎【答案】　D ‎【点拨】　可充电电池的负极材料一般是较活泼的金属，正极材料一般是氧化性较强的氧化物或氢氧化物。电池工作时放电，活泼金属失电子。‎ ‎5．碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列说法错误的是(　　)‎ A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：‎ ‎2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)‎ C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g ‎【解析】　根据电池总反应式，锌化合价在反应后升高即失去电子，A项正确；负极反应式为Zn(s)－e－===Zn(OH)2(s)，配平得Zn(s)＋2OH－－2e－===Zn(OH)2(s)，再把总反应式减去负极反应式知B项正确；根据原电池工作原理知，电子应从负极经外电路流向正极，C项错误；根据负极电极反应知D项正确。‎ ‎【答案】　C ‎【点拨】　依据电池反应式，结合氧化还原反应概念判断电极上发生的反应(及质量变化)和电子流向。‎ ‎6．把一小块镁铝合金放入6mol·L－1的NaOH溶液中，可以形成微型原电池。则该电池负极上发生的电极反应是(　　)‎ A．Mg－2e－===Mg2＋‎ B．Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O C．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ D．2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑‎ ‎【解析】　在NaOH溶液中，Mg不能发生反应，Al失去电子生成Al3＋，Al3＋与OH－作用形成AlO，铝作负极，A项错误，B项正确。OH－失电子须在通电条件下才发生，C项错误。H2O得电子生成OH－和H2是正极上发生的反应，选B。‎ ‎【答案】　B ‎【点拨】　紧扣负极发生氧化反应，以及铝与NaOH溶液的特殊反应进行判断，切忌将金属在碱溶液中的反应与在酸溶液中的反应混淆，因为Mg、Al在稀的酸溶液中构成原电池时，Mg作负极。‎ ‎7．下列说法中正确的是(　　)‎ A．升高温度只加快吸热反应速率 B．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 C．使用正催化剂只加快正反应速率 D．催化剂可以改变反应速率 ‎【解析】　掌握每一种外界因素对化学反应速率是如何影响的，就不难解出答案。本题考查对影响化学反应速率因素的理解。温度升高不论对放热反应还是吸热反应，反应速率都是增大的；压强对于有气体参加的反应速率的改变，实质上是指容器体积的改变而引起参加反应的气体浓度的变化；在可逆反应中，催化剂可同等程度地改变(加快或减慢)正、逆反应速率。‎ ‎【答案】　D ‎【点拨】　本题考查了影响反应速率的因素，应注意各因素的适用范围及注意事项。正催化剂是指能加快反应速率的催化剂；负催化剂是指能减慢反应速率的催化剂。对可逆反应来说，催化剂对正、逆反应速率的影响是完全一致的。‎ ‎8．下列说法错误的是(　　)‎ A．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了 B．化学反应的限度可以通过改变条件而改变，如浓度、温度和压强 C．可逆反应是指既可以向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行的反应 D．当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应就停止了 ‎【答案】　D ‎【点拨】　可逆反应是一个动态反应。‎ ‎9．一定温度下的反应A(g)＋3B(g)2C(g)，下列叙述不能表明它达到化学平衡的是(　　)‎ A．C的生成速率与C的分解速率相等 B．混合气体的总物质的量不再变化 C．A、B、C的浓度不再变化 D．单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B ‎【解析】　A项与D项是围绕“等”阐述的，但D项中是指同一反应速率，故D项不能表明它达到化学平衡；B项与C项是围绕“定”阐述的，这两项说明了保持不变。‎ ‎【答案】　D ‎10．现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3‎ B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等 C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化 D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零 ‎【解析】　由于可逆反应永远不能进行到底，故A项错误；化学反应达到平衡时，化学反应速率相等，各反应混合物的含量保持不变，并不是速率为零或各反应混合物的浓度相等的状态，故B、D项错误，C项正确。‎ ‎【答案】　C ‎11．对处于平衡状态的反应2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH>0，下列叙述正确的是(　　)‎ A．增大压强、v(正)增大，v(逆)减小 B．升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 C．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)不变 D．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)减小 ‎【解析】　增大压强、升高温度，v(正)与v(逆)均增大，故A、B项错误；增大A浓度的瞬间，只是反应物的浓度增大，故此时只是v(正)增大，v(逆)不变，故C项正确，D项错误。‎ ‎【答案】　C ‎12．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是(　　)‎ A．阴极　　 B．正极　　‎ C．阳极　　 D．负极 ‎【解析】　此题易错选B。铜片、锌片与导线相连插入稀H2SO4‎ 中，正好构成Zn～Cu原电池，原电池的两极称做正、负，不能称为阴、阳，且相对活泼的金属失去电子，发生氧化反应，做负极。‎ ‎【答案】　D ‎13．在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe2O3＋3H2===2Fe＋3H2O，采取下列措施不能改变反应速率的是(　　)‎ A．增大Fe2O3的投入量 B．保持容器的体积不变，增加H2的输入量 C．充入N2，保持容器内压强不变 D．充入N2，保持容器体积不变 ‎【解析】　增大固体的量不改变反应速率，如容器体积不变，充入不反应的气体，不改变反应物的浓度，反应速率不变，如保持容器内压强不变必增大体积，反应物浓度减小，与减小压强效果相同。‎ ‎【答案】　A、D ‎14．能源可分为一级能源和二级能源，直接从自然界中取得的能源称为一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是(　　)‎ A．天然气是二级能源　　　　‎ B．石油是二级能源 C．电能是一级能源 ‎ D．水力是一级能源 ‎【答案】　D ‎15．100mL浓度为2mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的量，可采用的方法是(　　)‎ A．加入适量的6mol·L－1的盐酸 B．滴入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 ‎【解析】　提高反应速率可增大浓度。A项虽增大了反应速率，但引入了酸，使产生氢气的量有所增加，故A选项不符合条件。B选项可形成原电池，加快了反应速率，又不影响氢气总量，符合条件。C、D选项虽不影响氢气产量，但影响反应速率，使速率降低，都不符合条件。‎ ‎【答案】　B ‎16．能够说明可逆反应H2(气)＋I2(气)2HI达平衡状态的是(　　)‎ A．一个H—H键断裂的同时有一个H—I键形成 B．一个I—I键断裂的同时有二个H—I键形成 C．一个H—H键断裂的同时有一个H—H键形成 D．一个H—H键断裂的同时有二个H—I键断裂 ‎【解析】　此题有二条标志：(1)是必须正逆反应都要兼顾到，(2)是符合方程式系数比例。A项H—H键的断裂及H—I键的形成均为正反应方向且比例不对；B项也说的是正反应方向。‎ ‎【答案】　C、D ‎17．在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：N2＋3H22NH3，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%。则平衡时N2的物质的量和转化率分别为(　　)‎ A．15mol　25% ‎ B．20mol　50%‎ C．7.5mol　25% ‎ D．40mol　80%‎ ‎【解析】　根据反应N2＋3H22NH3，知道：‎ 化学计量数　　　　1　　3　　　2‎ ‎ 起始 10 30 0‎ ‎ 转化 2.5 7.5 5‎ ‎ 平衡 7.5 22.5 5‎ 平衡时氮气的转化率N2%＝7.5mol/30mol＝25%。‎ ‎【答案】　C 二、非选择题(本题包括7个小题，共49分)‎ ‎18．(6分)在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后，再加入约10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌，使Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl充分反应。‎ ‎(1)实验中玻璃棒的作用是__________。‎ ‎(2)实验中观察到的现象是____________，产生上述现象的原因是______________‎ ‎(3)通过__________现象，说明该反应是__________热反应，这是由于反应物所具有的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量。‎ ‎【解析】　本题主要考查同学们的观察能力和对实验基本知识的掌握情况。‎ ‎(1)该反应是固体物质间的反应，用玻璃棒搅拌可使混合物充分接触。‎ ‎(2)该反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。可观察到的现象有：玻璃片上结冰，冰将玻璃片和小烧杯粘在一起。‎ ‎(3)结冰现象说明该反应为吸热反应，而吸热反应中反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量。‎ ‎【答案】　(1)使混合物充分接触 ‎(2)玻璃片上的水结冰，冰将玻璃片和小烧杯粘在一起　Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，水因温度降低而凝结成冰，而冰又将玻璃片和小烧杯粘在一起 ‎(3)结冰　吸　小于 ‎19．(8分)给你提供纯锌、纯铜片和500mL0.2mol·L－1的H2SO4溶液、导线、1000mL量筒。试用下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。‎ ‎(1)如图所示，装置气密性良好，且1000mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要________________________________________。‎ ‎(2)a电极材料为__________，其电极反应式为______________________。‎ b电极材料为__________，其电极反应式为__________________。‎ ‎(3)当量筒中收集到672mL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________。‎ ‎【答案】　(1)用导线把a、b两电极连接起来 ‎(2)纯锌片　Zn－2e－===Zn2＋‎ 纯铜片　2H＋＋2e－===H2↑‎ ‎(3)0.06mol ‎20．(6分)在下列化学反应中，可以用于设计化学电池的是__________。‎ ‎①氢氧化钠溶液与盐酸反应　②活性铁(Fe)与空气反应　③二氧化碳与木炭反应　④甲醇与氧气反应 ‎【解析】　原电池是将化学能转化为电能的装置，其中的化学反应应具备氧化还原反应并且反应过程释放能量的特点。在题目给出的四个化学反应中，②、③、④是氧化还原反应，①是非氧化还原反应。在三个氧化还原反应中，③是吸收能量的反应，②、④是释放能量的反应。‎ ‎【答案】　②　④‎ ‎【点拨】　通过对本题的解答，能够进一步理解原电池原理，开拓原电池设计的思路。‎ ‎21．(6分)任何一个自发的氧化还原反应都可以设计为原电池，下列化学反应也不例外。‎ Fe＋2FeCl3===3FeCl2‎ 该电池的负极材料为__________，电极反应式为____________________；‎ 该电池的正极材料为__________，电极反应式为____________________。‎ ‎【解析】　在化学反应的电子转移中，Fe失去电子，故要选择Fe作负极材料(它既是反应物又是导体)，选择金属活动性比铁弱的导体做正极材料。‎ ‎【答案】　Fe　Fe－2e－===Fe2＋‎ Cu　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋‎ ‎【点拨】　利用氧化还原反应设计原电池，要在组成原电池的四个基本要素(条件)的框架之内，从氧化还原反应里电子转移的方向入手分析判断。‎ ‎22．(8分)氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(－1价)和S(＋6价)的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中c(H＋)增大而加快。‎ ‎(1)反应开始时反应速率加快的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应后期反应速率下降的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　开始时反应速率加快，能引起溶液中反应速率加快的因素有：①增加浓度，②增大压强，③升温，④加正催化剂。联系题意可排除②④，由于题意中不涉及热量变化，故不需考虑③；接下来考虑①，但题中无外加物，按题意写出离子方程式，可知c(H＋)增大，反应速率增大。‎ ‎【答案】　(1)2KClO3＋6NaHSO3===3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4，离子方程式为：2ClO＋6HSO===6SO＋2Cl－＋6H＋，溶液中c(H＋)增大，化学反应速率加快 ‎(2)随反应的进行，反应物浓度减小，所以，反应速率下降 ‎23．(6分)当煤炉炉筒内煤烧得炽热无焰时，洒上少量的水，炉筒内会发生多种变化，请就此回答下列问题：‎ ‎(1)写出加水时引起的有关主要化学反应的化学方程式，并指出其是放热反应还是吸热反应。‎ ‎(2)分析说明加水与不加水相比，反应放出的总热量是增大、减小还是不变。‎ ‎(3)列举加水后的一种新物理变化及其对炉筒内温度的影响。‎ ‎【解析】　在高温下，C与H2O反应生成CO和H2，液态水汽化蒸发。‎ ‎【答案】　(1)C＋H2OCO＋H2　吸热反应 ‎2CO＋O22CO2　放热反应 ‎2H2＋O22H2O　放热反应 ‎(2)将C与H2O反应、CO的燃烧反应和H2的燃烧反应的化学方程式进行合并，可得：C＋O2CO2，故加水与不加水反应放出的总热量不变。‎ ‎(3)在高温下水汽化蒸气带走热量，使炉筒内温度降低。‎ ‎24．(9分)恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：‎ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)‎ ‎(1)若反应进行到时刻t时，nt(N2)＝13mol，‎ nt(NH3)＝6mol，计算a的值。‎ ‎(2)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH3的体积分数为25%。计算平衡时NH3的物质的量。‎ ‎(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为(写出最简整数比，下同)n(始)n(平)＝____________________________。‎ ‎(4)原混合气体中，ab＝______________。‎ ‎(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比为 α(N2)α(H2)＝____________________。‎ ‎(6)平衡混合气中，n(N2)n(H2)n(NH3)＝______________。‎ ‎【答案】　(1)16‎ ‎(2)n平(NH3)＝×25%＝8mol ‎(3)5∶4　(4)2:3　(5)1:2　(6)3:3:2‎ ‎【点拨】　(1)解法一　由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为12，设反应掉的N2的物质的量为xmol。‎ 则x6＝1∶2，解之x＝3，a＝13＋3＝16。‎ 解法二　N2＋3H22NH3‎ ‎　开始时a　　b　　　　0‎ t时13　　　　　　 6‎ 在t时生成6molNH3，消耗了3molN2，所以a＝13＋3＝16.‎