2019高中化學(xué)階段質(zhì)量檢測(cè)（二）化學(xué)反應(yīng)與能量新人教版.docx

化學(xué)反應(yīng)與能量 (時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括10小題，每小題3分，共30分)1化學(xué)家借助太陽(yáng)能產(chǎn)生的電能和熱能，用空氣和水作原料成功地合成了氨氣。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A該合成中所有的電能的熱能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B該合成氨過(guò)程不屬于氮的固定C空氣、水、太陽(yáng)能均為可再生資源D斷裂N2中的NN鍵會(huì)釋放能量2.下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生大量氣泡的是()3下列反應(yīng)條件的控制中不恰當(dāng)?shù)氖?)A為防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆B為防止火災(zāi)，在面粉廠、加油站等場(chǎng)所要嚴(yán)禁煙火C為加快KClO3的分解速率，加入MnO2D為加快H2O2的分解速率，把反應(yīng)容器放到冷水中冷卻4下列說(shuō)法不正確的是()A原電池負(fù)極被氧化B任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池C化學(xué)反應(yīng)的速率和限度均可通過(guò)改變化學(xué)反應(yīng)條件而改變D化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，只要條件不改變，各物質(zhì)的濃度就不再改變5(2016廣州高一檢測(cè))已知反應(yīng)AB=CD的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B該反應(yīng)吸收的能量為(E1E2)C反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D該反應(yīng)只有在加熱條件下才能進(jìn)行6下列措施對(duì)增大反應(yīng)速率明顯有效的是()ANa與水反應(yīng)時(shí)增大水的用量BFe與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，改用濃硫酸C在K2SO4與BaCl2兩溶液反應(yīng)時(shí)，加入少量氯化鈉固體D將鋁片改為鋁粉，做鋁與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)7下列說(shuō)法中不正確的是()任何化學(xué)反應(yīng)都伴有能量變化根據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量等于生成物的總能量化石燃料在燃燒過(guò)程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體煤轉(zhuǎn)化為煤氣后燃燒，可以提高燃燒效率等質(zhì)量的氫氣燃燒生成水蒸氣所放出的熱量低于生成液態(tài)水所放出的熱量等質(zhì)量的硫蒸氣和硫粉分別與氧氣反應(yīng)生成SO2氣體，硫粉放出的熱量多ABC D8已知：1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436 kJ的能量，1 mol I2蒸氣中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收151 kJ的能量，由H原子和I原子形成1 mol HI分子時(shí)釋放299 kJ的能量。下列判斷不正確的是()AI2蒸氣比H2分子穩(wěn)定B2 mol HI(g)發(fā)生分解反應(yīng)吸收11 kJ熱量CHI與NaOH反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)D0.5 mol H2(g)與0.5 mol I2(g)完全反應(yīng)釋放出5.5 kJ 熱量9在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X2(g)3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是()Ac(Z)0.5 mol/LBc(Y2)0.5 mol/LCc(X2)0.2 mol/L Dc(Y2)0.6 mol/L10如圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的裝置。下列有關(guān)敘述正確的是()A氫氧燃料電池中OH向b極移動(dòng)B該裝置中只涉及兩種形式的能量轉(zhuǎn)化C電池正極電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHDP型半導(dǎo)體連接的電池負(fù)極二、非選擇題(本題共5小題，共70分)11(11分)(2016山東聊城高一檢測(cè))氫氣是未來(lái)最理想的能源，科學(xué)家最近研制出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)2H2O2H2O2。制得的氫氣可用于燃料電池。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)太陽(yáng)光分解海水時(shí)，實(shí)現(xiàn)了從_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能，二氧化鈦?zhàn)鱛。(2)生成的氫氣，用于燃料電池時(shí)，實(shí)現(xiàn)_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。水分解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵有_鍵，分解海水的反應(yīng)屬于_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(3)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，A極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為H2O22e=H2O，則A極是電池的_極；電子從該極_(填“流入”或“流出”)，另一電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。12(12分)(2016山東濰坊高一檢測(cè))工業(yè)合成氨反應(yīng)：N23H22NH3是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知形成1 mol HH 鍵、1 mol NH鍵、1 mol NN鍵放出的能量分別為436 kJ、391 kJ、946 kJ。則：(1)若1 mol N2完全反應(yīng)生成 NH3可_(填“吸收”或“放出”)熱量_kJ。(2)如果將1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反應(yīng)，放出的熱量總小于上述數(shù)值，其原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí)，在容積為 2 L 的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)經(jīng)過(guò)10 min后，生成10 mol NH3，則用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)mol/(Lmin)。(4)一定條件下，當(dāng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是_。a正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等b正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為0cN2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值dN2和H2的濃度相等eN2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等f(wàn)反應(yīng)達(dá)到最大限度13(12分)(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。在下面方框中畫(huà)出裝置圖，并標(biāo)明各部分材料名稱。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)_。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g，試計(jì)算：產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為_(kāi)。通過(guò)導(dǎo)線的電量為_(kāi)(已知NA6.021023 mol1，電子電荷為1.601019C)。14(18分)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案以探究某反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：方案一：如圖1，在小燒杯里放一些除去氧化鋁保護(hù)膜的鋁片，然后向燒杯里加入 10 mL 2 mol/L稀硫酸，再插入一支溫度計(jì)，溫度計(jì)的溫度由20 逐漸升至75 ，隨后，溫度逐漸下降至30 ，最終停留在20 。方案二：如圖2，在燒杯外底部用熔融的蠟燭粘一塊小木片，在燒杯里加入10 mL 2 mol/L硫酸溶液，再向其中加入氫氧化鈉溶液，片刻后提起燒杯，發(fā)現(xiàn)小木片脫落下來(lái)。方案三：如圖3，甲試管中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)前U形管紅墨水液面相平，在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)U形管兩側(cè)紅墨水液面高低判斷某反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。序號(hào)甲試管里發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)U形管里紅墨水液面氧化鈣與水左低右高氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體(充分?jǐn)嚢?？鋁片與燒堿溶液左低右高銅與濃硝酸左低右高根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)鋁片與稀硫酸的反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：_。(2)方案一中，溫度升至最大值后又下降的原因是_。(3)方案二中，小木片脫落的原因是_，由此得出的結(jié)論是_。(4)方案三中，如果甲試管里發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則U形管里紅墨水液面：左邊_(填“高于”“低于”或“等于”)右邊。(5)由方案三的現(xiàn)象得出結(jié)論：組物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)都是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，如果放置較長(zhǎng)時(shí)間，可觀察到U形管里的現(xiàn)象是_。(6)方案三實(shí)驗(yàn)的U形管中的現(xiàn)象為_(kāi)，說(shuō)明反應(yīng)物的總能量_(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的總能量。15(17分)某研究性學(xué)習(xí)小組探究如下實(shí)驗(yàn)：在常溫下，取兩片質(zhì)量相等、外形和組成相同且表面經(jīng)過(guò)砂紙打磨完全去掉氧化膜的鋁片，分別加入盛有相同體積、H濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中，發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率比在稀硫酸中的快。查閱相關(guān)資料后得知：化學(xué)反應(yīng)速率主要由參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)決定，其次是外界因素的影響。(1)寫(xiě)出以上反應(yīng)的離子方程式_。(2)出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能：假設(shè)對(duì)鋁與H的反應(yīng)有抑制作用；假設(shè)_。(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證：_；_。(4)如果上述假設(shè)都成立，要使上述稀硫酸與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率加快，可以采取的措施有：_；_；_；_。階段質(zhì)量檢測(cè)(二)化學(xué)反應(yīng)與能量1解析：選CA項(xiàng)，該合成中的能量轉(zhuǎn)化效率沒(méi)有達(dá)到100%；B項(xiàng)，把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的過(guò)程都屬于氮的固定；D項(xiàng)，斷裂化學(xué)鍵要吸收能量。2. 解析：選AA裝置中，Zn比Cu活潑，Zn作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu作正極，H在Cu極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成H2從而產(chǎn)生大量氣泡。B、C中不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，D裝置沒(méi)有形成閉合回路，不能形成原電池。3解析：選D冷水溫度低，會(huì)降低反應(yīng)速率。4解析：選B原電池反應(yīng)的本質(zhì)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，因此非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是不能設(shè)計(jì)成原電池的。5解析：選B反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，是吸熱反應(yīng)，吸收的熱量為(E1E2)，反應(yīng)可能在常溫下即能進(jìn)行。6解析：選D水的濃度可視為固定不變，因此增加水的用量反應(yīng)速率不變；鐵遇濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象，不再產(chǎn)生氫氣；加入氯化鈉固體對(duì)K2SO4與BaCl2的反應(yīng)無(wú)影響，速率不變；增大固體的表面積可以加快反應(yīng)速率。7解析：選C錯(cuò)，根據(jù)能量守恒原理，對(duì)于放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量等于生成物總能量加上放出的熱量；對(duì)于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量加上吸收的熱量，等于生成物的能量。中生成水蒸氣可理解為是先生成液態(tài)水再由液態(tài)水汽化成水蒸氣，因?yàn)樗瘯r(shí)是要吸收能量的，所以，生成水蒸氣時(shí)放出的能量就比生成液態(tài)水時(shí)放出的能量要少；中，硫蒸氣可理解為硫粉吸收熱量后沸騰而來(lái)，所以，硫蒸氣本身能量就比硫粉的能量要高。8解析：選A選項(xiàng)A，H2分子共價(jià)鍵斷裂時(shí)吸收的熱量比I2分子共價(jià)鍵斷裂時(shí)吸收的熱量多，H2分子比I2穩(wěn)定，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，反應(yīng)為2HI(g)=H2(g)I2(g)，則吸收的熱量2E(HI)E(HH)E(II)2299 kJ436 kJ151 kJ11 kJ；選項(xiàng)C，中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；選項(xiàng)D，根據(jù)選項(xiàng)B的計(jì)算可知正確。9解析：選B若反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，0.1 mol/L X2與0.3 mol/L Y2完全轉(zhuǎn)化可生成0.2 mol/L Z，這表明平衡時(shí)Z的濃度應(yīng)小于0.4 mol/L；若反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，0.2 mol/L Z全部分解轉(zhuǎn)化生成0.1 mol/L X2和0.3 mol/L Y2，這表明平衡時(shí)X2的濃度應(yīng)小于0.2 mol/L，Y2的濃度應(yīng)小于 0.6 mol/L。10解析：選C由圖中電子移動(dòng)方向可判斷a為負(fù)極，b為正極，在燃料電池中，陰離子移向負(fù)極，故OH向a極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)；該裝置中涉及化學(xué)能電能光能等形式的能量轉(zhuǎn)化，B項(xiàng)錯(cuò)；P型半導(dǎo)體連接的是電池的正極，D項(xiàng)錯(cuò)；只有C項(xiàng)正確。11解析：(3)氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2H2O2=H2O，總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式2H2 2O24e=2H2O等于正極反應(yīng)式O24e=2O2。答案：(1)太陽(yáng)化學(xué)催化劑(2)化學(xué)電HO吸熱(3)負(fù)流出O24e=2O212解析：(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2N2 2NH3，如果1 mol N2完全反應(yīng)必有3 mol H2反應(yīng)，生成2 mol NH3。拆開(kāi)3 mol HH鍵和1 mol NN鍵需要吸收的能量為436 kJ3946 kJ2 254 kJ，但是生成2 mol NH3即生成6 mol NH鍵可放出熱量391 kJ62 346 kJ，總的結(jié)果是放出能量2 346 kJ2 254 kJ92 kJ。(2)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)，因此放出的能量總是小于上述數(shù)值。(3)c(NH3)10 mol2 L5 mol/L，v(NH3)5 mol/L10 min0.5 mol/(Lmin)，v(N2)0.25 mol/(Lmin)。答案：(1)放出92(2)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)，因此放出的能量總是小于92 kJ(3)0.25(4)a、c、f13解析：(1)在鋅片、銀片、稀硫酸組成的原電池中，鋅片作負(fù)極，其電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2；銀片作正極，其電極反應(yīng)為2H2e=H2，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)式為Zn2H=Zn2H2。(2)根據(jù)電極反應(yīng)式找出已知量與電量之間的定量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。鋅片與銀片減少的質(zhì)量等于生成氫氣所消耗的鋅的質(zhì)量，設(shè)產(chǎn)生的氫氣體積為V。Zn2H=Zn2H265 g 22.4 L60 g47 g13 g VV13 g22.4 L/mol65 g/mol4.48 L。反應(yīng)消耗的鋅為13 g65 g/mol0.20 mol1 mol Zn變?yōu)閆n2時(shí)，轉(zhuǎn)移2 mol e，則通過(guò)的電量為0.20 mol26.021023 mol11.61019C3.9104C。答案：(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)4.48 L3.9104 C14解析：(1)根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)判斷鋁與稀硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，金屬與非氧化性酸反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是金屬與H反應(yīng)。(2)當(dāng)化學(xué)反應(yīng)完成后，隨著熱量散失，燒杯里溶液的溫度會(huì)降低。(3)蠟燭受熱熔化，小木片會(huì)脫落，由此推知?dú)溲趸c與硫酸發(fā)生的是放熱反應(yīng)。(4)U形管里左右紅墨水液面高低由左右管里氣體壓強(qiáng)的相對(duì)大小(外界大氣壓恒定)決定，當(dāng)左管內(nèi)氣壓大于右管內(nèi)氣壓時(shí)，紅墨水液面會(huì)左低右高，當(dāng)左管內(nèi)氣壓小于右管內(nèi)氣壓時(shí)，紅墨水液面出現(xiàn)左高右低。(5)根據(jù)現(xiàn)象推知，氧化鈣與水反應(yīng)、鋁與氫氧化鈉反應(yīng)、銅與濃硝酸反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。(6)氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合發(fā)生吸熱反應(yīng)，使錐形瓶里氣體溫度降低，氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓，使紅墨水液面左高右低。對(duì)于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。答案：(1)放熱2Al6H=2Al33H2(2)反應(yīng)完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質(zhì)的溫度降低(3)蠟燭熔化氫氧化鈉與硫酸的反應(yīng)放熱(4)低于(5)放熱紅墨水液面左右相平(6)紅墨水液面左高右低小于15解析：(1)金屬與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬與溶液中的H反應(yīng)。(2)本題的難點(diǎn)是如何提出問(wèn)題。稀硫酸中含有H和，稀鹽酸中含有H和Cl。依題意信息知，外形和組成均相同的鋁與等濃度的酸反應(yīng)，接觸面積相同，H濃度相同，反應(yīng)在相同