1、1第二章 达标测试(时间：45 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1下列有关能源的说法错误的是( )A风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C月球土壤中含有丰富的质量数为 3 的氦，它可作为未来核能的重要原料D原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源【解析】 风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，A 正确，D 错误；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核
2、能、太阳能、氢能将成为主要能源，B、C 正确。【答案】 D2从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看，下列变化不能说明发生了化学变化的是( )A变化时有电子的得失或共用电子对的形成B变化过程中有化学键的断裂和形成C变化时释放出能量D变化前后原子的种类和数目没有改变，分子种类增加了【解析】 某些物理变化也能释放能量，如浓 H2SO4、NaOH 等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光、发热等。【答案】 C3在如图所示的装置中，a 的金属活泼性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的下列叙述不正确的是( )A碳棒上有气体放出，溶液 pH 变大Ba 是正极，b 是负极C导线中有电子流动，电子从 a
3、 极到 b 极2Da 极上发生了氧化反应【解析】 显然，电极 a、b 与电解质溶液稀 H2SO4组成原电池。因活泼性 ab(碳棒)，所以 a 为电池的负极，b 为正极。电极反应式：a(负)极：a ne =an (氧化反应)b(正)极： nH ne = H2(还原反应)n2由于正极放电消耗 H ，溶液中 c(H )减小，pH 增大，在外电路中，电子由 a 极流出经电流表流向 b 极。【答案】 B4下列图示变化为吸热反应的是( )【解析】 A 项，吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，正确；B 项，反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应；C 项，浓硫酸溶于水放热，该过程发生的是物理变化；D
4、 项，锌与稀盐酸的反应是放热反应。【答案】 A5下列说法不正确的是( )A原电池负极被氧化B任何化学反应都能设计成原电池C化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变D化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变【解析】 原电池反应的本质是氧化还原反应，因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。【答案】 B6X、Y、Z 都是金属，把 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中，X 的表面有 Z 析出，X 和 Y 组成原电池时，Y 为电池的负极。X、Y、Z 三种金属的活动性顺序为( )AXYZ BXZYCYXZ DYZX3【解析】 根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知 YX，根据金
5、属活动性顺序和置换反应原理，可知 XZ，故有 YXZ。【答案】 C7已知金属锈蚀的原理是在潮湿空气中金属表面形成水膜，金属与杂质和水膜中溶解的电解质组成原电池，从而使金属锈蚀加快。下列制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是( )A镀铝塑扣B食品罐头盒(镀锡铁盒)C白铁水桶(镀锌)D镀银铜质奖章【解析】 在构成原电池反应中，被腐蚀的是较活泼的作负极的金属，根据金属活动顺序表，Zn、Al 比 Fe 较活泼，Fe 比 Sn(锡)、Cu 比 Ag 较活泼，而 Fe 比 Cu 活泼，故镀锡铁盒镀层破坏后腐蚀最快。【答案】 B8已知 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量 484 kJ，且氧气中 1
6、 mol O=O键完全断裂时吸收能量 496 kJ，水蒸气中 1 mol HO 键形成时放出能量 463 kJ，则氢气中 1 mol HH 键断裂时吸收能量为( )A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ【解析】 设 1 mol HH 键断裂时吸收能量为 x kJ。首先写出化学反应方程式2H2O 2 2H2O，然后分析过程，2HHO= =O 2HOH，= = = = =点 燃 = = = = =点 燃 由过程可知 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开 2 mol HH 键、1 mol O=O 键，吸收的能量为(2 x496) kJ；生成 2 mol H2O 形成 4
7、 mol HO 键，放出的能量为 4463 kJ1 852 kJ，依据能量守恒定律放出能量 484 kJ1852 kJ(2 x496) kJ，即可求出x436。【答案】 C9锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为LiMnO 2=LiMnO2。下列说法中正确的是( )ALi 是正极，MnO 2是负极B放电时负极反应为 Lie =LiC放电时正极反应为 MnO e =MnO2 2D放电时，产生高锰酸根离子【解析】 放电时，Li 为负极，发生反应：Lie Li ；MnO 2为正极，发生反应：4MnO2e =MnO 。 2【答案】 B10在密闭容器中进行反应：X 2(g
8、)3Y 2(g)2Z(g) ，其中 X2、Y 2、Z 的起始浓度分别为 0.1 molL1 、0.3 molL1 、0.2 molL1 ，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )A c(Z)0.5 molL 1B c(Y2)0.5 molL 1C c(X2)0.2 molL 1D c(Y2)0.6 molL 1【解析】 若反应向正反应方向进行，0.1 molL1 X2与 0.3 molL1 Y2完全转化可生成 0.2 molL1 Z，这表明平衡时 Z 的浓度应小于 0.4 molL1 ；若反应向逆反应方向进行，0.2 molL1 Z 全部分解转化生成 0.1 molL1 X2
9、和 0.3 molL1 Y2，这表明平衡时 X2的浓度应小于 0.2 molL1 ，Y 2的浓度应小于 0.6 molL1 。【答案】 B二、非选择题(本题包括 5 小题，共 50 分)11(10 分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO 2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O 2H2O 2。制得的氢气可用于燃料电池。= = = = =激 光 TiO2请完成下列问题：(1)太阳光分解海水时，实现了从_能转化为_能，二氧化钛作_。(2)生成的氢气，用于燃料电池时，实现_能转化为_能。水分解时，断裂的化学键有_键，分解海水的反应属于_(填“放热”
10、或“吸热”)反应。(3)某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A 极上发生的电极反应式为：A 极：H 2O 2 2e =H2O则 A 极是电池的_极；电子从该极_(填“流入”或“流出”)，另一电极的电极反应式为_。【答案】 (1)太阳 化学 催化剂(2)化学 电 HO 吸热(3)负 流出 O 24e =2O212(10 分)工业合成氨反应：N 23H 22NH 3是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知形成 1 mol HH 键、1 mol NH 键、1 mol NN 键放出的能量分别为 436 kJ、391 kJ、946 kJ。则：5(1)若 1 mol
11、 N2完全反应生成 NH3可_(填“吸收”或“放出”)热量_kJ。(2)如果将 1 mol N2和 3 mol H2混合，使其充分反应，放出的热量总小于上述数值，其原因是_。(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为 2 L 的密闭容器内，反应经过 10 min 后，生成 10 mol NH3，则用 N2表示的化学反应速率为_molL 1 min1 。(4)一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是_。a正反应速率和逆反应速率相等b正反应速率最大，逆反应速率为 0cN 2的转化率达到最大值dN 2和 H2的浓度相等eN 2、H 2和 NH3的体积分数相等f反应达到最大限度【解析】
12、(1)反应的化学方程式为 3H2N 2 2NH3，如果 1 mol N2完全反应必 高 温 高 压 催 化 剂有 3 mol H2反应，生成 2 mol NH3。拆开 3 mol HH 键和 1 mol NN 键需要吸收的能量为 436 kJ3 946 kJ2 254 kJ，但是生成 2 mol NH3即生成 6 mol NH 键可放出热量391 kJ62 346 kJ，总的结果是放出能量 2 346 kJ2 254 kJ92 kJ。(2)该反应是可逆反应，1 mol N2和 3 mol H2不能完全反应，因此放出的能量总是小于上述数值。(3) c(NH3)10 mol2 L5 molL 1
13、，v(NH3)5 molL 1 10 min0.5 molL 1 min1 ，v(N2)0.25 molL 1 min1 。【答案】 (1)放出 92(2)该反应是可逆反应，1 mol N2和 3 mol H2不能完全反应，因此放出的能量总是小于 92 kJ(3)0.25(4)acf13(10 分)(1)利用反应 2CuO 22H 2SO4=2CuSO42H 2O 可制备 CuSO4，若将该反应设计为原电池。负极材料是_(写名称)，电极反应为_。正极电极反应式为_。溶液中 SO 向_极移动。246(2)根据下列事实：AB 2 =A2 B；D2H 2O=D(OH)2H 2；以 B、E 为电极与
14、E 的盐溶液组成原电池，电极反应为 E2 2e =E，B2e =B2 ，由此可知A2 、B 2 、D 2 、E 2 的氧化性强弱关系是_。【解析】 (1)该氧化还原反应中还原剂为 Cu，故负极是铜，电极反应为Cu2e =Cu2 ，氧化剂是 O2，故正极反应为 O24e 4H =2H2O，溶液中阴离子 SO向负极移动。24(2)由金属活动性的判断条件知，中 AB；D 是很活泼的金属；中 BE；所以金属性为 DABE，对应阳离子的氧化性恰好相反。【答案】 (1)铜 Cu2e =Cu2 O 24e 4H =2H2O 负(2)E2 B2 A2 D214(10 分)影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣
15、小组用实验的方法进行探究。实验一：甲同学利用 Al、Fe、Mg 和 2 mol/L 稀硫酸，设计实验方案探究影响反应速率的因素。实验报告如下表：实验步骤 现象 结论分别取等体积的 2 mol/L 稀硫酸于三支试管中；分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg反应快慢：MgAlFe反应物的性质越活泼，反应速率越快(1)该同学的实验目的是_；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是_。(2)乙同学为了更精确地探究浓度对反应速率的影响，利用右图所示装置在同温下进行定量实验。用大小、形状相同的 Fe 分别和 0.5 mol/L、2 mol/L 的足量稀硫酸反应。通过_可以说明浓度对化学反应速率的影响。
16、实验二：已知 2KMnO45H 2C2O43H 2SO4=K2SO42MnSO 48H 2O10CO 2，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久溶液突然褪色，反应速率明显加快。(3)针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是_的影响。(4)若用实验证明你的猜想，除酸性 KMnO4溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加7入_。AK 2SO4 BMnSO 4CMnCl 2 D水【解析】 (4)MnCl 2中也含 Mn2 ，但不能选为催化剂，原因为 Cl 易被酸性 KMnO4溶液氧化。【答案】 (1)比较反应物本身的
17、性质对反应速率的影响 温度(2)测定和比较相同时间内产生氢气的体积(或测定和比较产生相同体积氢气所需的时间)(3)Mn2 的催化作用(或催化剂) (4)B15(10 分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强、性质稳定。(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用 a、b 表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H 2和 O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2L
18、iH 2 2LiH= = = = = .LiHH 2O=LiOHH 2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知 LiH 固体密度为 0.82 g/cm3，用锂吸收 224 L(标准状况)H 2，生成的 LiH 体积与被吸收的 H2体积比为_。由生成的 LiH 与 H2O 作用，放出的 H2用作电池燃料，若能量转化率为 80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。8【解析】 本题将电化学与氧化还原反应计算联系起来，同学们应抓住得失电子守恒的原理进行分析和解题。本题前两问是以氢氧燃料电池工作原理作为基本考点。燃料电池是原电池，所以该装置由化学能转变为电能。通入氢气的一极是负极，通入氧气的一极
19、是正极，因此电子由 a 向 b 移动。(4)利用氧化还原反应中化合价的升降判断氧化剂和还原剂。H 2 2LiHmol 20 mol22422.4V(LiH) 0.195 L20 mol8 gmol 10.82103 g/L则体积比为 (或 8.71104 )0.195 L224 L 11 148根据反应，则有：LiH H 2 2e 20 mol 40 mol80%32 mol【答案】 (1)由化学能转变为电能 由 a 到 b(2)2H24OH 4e =4H2O(或 H22OH 2e =2H2O)(3)增大电极单位面积吸附 H2、O 2分子的数目，加快电极反应速率(4)Li H 2O (或 8.71104 ) 3211 1489
