阶段重点突破练(2)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

阶段重点突破练（二） 答案精解P 一、选择题 A.电极材料采用石墨烯，吸附甲烷的电极为负极， 1.汽车尾气中发生反应：C0十N0催化剂C0,+ 发生氧化反应 N,其相对能量如图所示。下列反应的能量变化与 B.通入氧气的电极上电极反应式为O2十2CO,十 4e7-2C0片 该反应不相同的是 ( 州1 C.电池工作时，CO向通甲烷的电极一侧移动 对 D.该电池的优点是二氧化碳可循环利用，不会释放 C0+1,0 温室气体 4.某同学将甲、乙两电极插入溶液X中，装置如图所 示，几分钟后，观察到U形管中液柱出现如图变化， G0,+\, 下列最合适的组合是 A.硫酸和氢氧化钠反应 B氮气和氢气合成氨气 C.氢气在氣气中燃烧 D.碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳 2.如图所示，曲线a和b代表N和H:在不同条件下 选项 反应的能量变化，下列有关说法中正确的是( 甲电极 乙电极 溶液X 能#J A Ag Cu 硝酸银溶液 2 mol N(g)+6 mnol High 3 Zn Fe 稀硫酸 2250.9 Cu Fe 硫酸铜 2342.9 mul N.(gj+3 mol II.(g) D 石墨 Zn 稀盐酸 2 mal NII g) A.A B.B 反应过程 C.C D.D A.a放出的热量比b多 5.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池 B.断开1molN:和3molH:的化学键需要放出 相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁 2250.9kJ的热量 电池的总反应为：3Zn+2KF0,+8H,0立电 充电 C.1molN:和3molH的总键能比2 mol NH的 3Zn(OH)2十2Fe(OH)3十4KOH。下列叙述不正 总键能小 确的是 () D.1 mol NH(g)完全分解需要吸收46.0k的 A.放电时负极反应为Zn-2e+2OH一Zn(OHD: 热量 B.放电时正极反应为FeCO+4H,O+3e一 3.燃料电池近几年发展迅速，如图是科学家利用页岩 Fe(OH):+50H 气设计的一种固态（熔盐）燃料电池工作示意图。 C.放电时每转移3mol电子，正极有1 mol K FeO, 下列说法错误的是 被氧化 D.放电时正极附近溶液的碱性增强 0 CH 6.探究HO,的分解反应，实验方案如图 [入2滴1lL 冷水浴 FC酒液 3 2mL 5% H.0,济液邑 热水浴 2 CO. ·159· 下列说法不正确的是 ( A.2S0(g)+0(g)=2S03(g) A.H,O,中既含有极性共价键又含有非极性共 B.H(g)+I(g)→2HI(g) 价键 C.C(s)+H:O(g)=CO(g)+H:(g) B.向①中伸入带火星的小木条未见复燃，说明 D.NH,COONH (s)-CO.(g)+2NH (g) H2O2未分解 9.下列事实中，对调控化学反应速率的分析错误的是 C.对比②③④，可探究温度对H(O分解速率的 (》 影响 A.KCIO:加热制氧气，加入少量MO,很快产生 D.本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较HO, 分解的速率 气体，MnO2作催化剂 7.下列图像及对应的叙述错误的是 B.黄铁矿煅烧时将矿粒粉碎有助于加快反应速率， f/ntl·I.'·5 4物质的量/anul 增大反应物接触面积 1.58 C,夏天的食品易霉变，冬天不易发生该现象，温度 1.20 影响了化学反应速率 0.41 D.集气瓶中装有H:和C1的混合气体，在瓶外点 0.21 s 10 t/s 燃镁条时发生爆炸，镁条作反应的催化剂 1 图2 10.工业上生产硫酸的主要反应为2SO(g)+(O,(g) ↑VH/mL 一2S),(g)(放热反应)。现在一个2L.的容积 不变的密闭容器中投入2 mol SO,和1molO,,研 究温度对S)2的平衡转化率和对催化剂催化效率 (催化效率越高，化学反应速率越快)的影响，结果 如图所示。下列说法正确的是 () 3 转化*兴 能量k 94 50,平衡转化率 -1mlC5,金糊+1g 92 --1小(s,石)+lol(0Ag) H450,90) 90 88 1 mol CO.(g) 86 「性化效率 反应过利 阳4 300350400450500550温度1 A.图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小 A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 的量 B.450℃时，若5min达到平衡，则u(O2)= B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X十Y 0.09mol·L.-1·min =2Z C.工业合成S)的最佳温度是250℃ C.图3表示足量锌分别与500mL0.1mol·L盐 D.SO,的生产速率：(N)一定大于u(MD 酸，200mL0.1mol·L硫酸反应产生氢气的 二、非选择题 体积随时间变化的图像 11.回答下列问题： D,图4表示等质量的金刚石，石墨在氧气中完全燃 I.硅是太阳能电池的重要材料，工业冶炼纯硅的 烧时放出的热量不相等 8.在下列四种条件下，都能表明已经达到平衡状态的 原理是： 可逆反应是 ( 粗硅治炼：①S0,+2C180-20w0℃ S+20 【.恒温恒容时，气体的压强不再改变： 精炼硅：②Si+3HC130 -SiHCl+H2 Ⅱ.恒温恒压时，气体的体积不再改变： Ⅲ，恒温恒容时，气体的密度不再改变： SiHCl+H.1100Si+3HCI Ⅳ.恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变。 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： ·160· 能量 a.锌筒作负极 Si+2C0 b.MnO作正极 c,Mn)2发生还原反应 d.NHCI发生氧化反应 si0+20 反成过型 12.为了探究反应速率的影响因素和反应限度，依据 科学研究，对于多因素（变量）问题，常采用只改变 ↑我量 某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，某实 Si+3HCl Si+3TTCI 验小组进行如下实验： SiHCI,+H. 1.用0.1mol·L1的硫代硫酸钠与0.1mdl·L 硫酸反应，实验数据如表1： 反应过程 表1 (1)①是 反应（填“吸热”或“放热”），反应 Na:S.O 加水的 硫酸体 水浴温 出现浑浊 ②与反应③是否为可逆反应 (填 编号 体积/ml体积/ml 积ml. 度℃ 用时s “是”或“否”)。 1 2 25 15 (2)0.5 mol SiHCl发生反应③时，有 mol 2 1 2 25 20 极性键断裂。 V v 35 (3)反应③破坏反应物的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”或“等于”)形成生成 (1)表1中V,= .V= ,t的取值 物中化学键所放出的能量。 范围是 (填标号)。 Ⅱ.化学电池的发明，改变了人们的生活 a.<15 b.15-20c.>20 (4)如图是银锌原电池装置的示意图。回答下列 Ⅱ.取5mL0.1mol·L1KI溶液于试管中，并加 问题： 入5~6滴0.1mol·L1FeCl溶液，充分反应， 将反应后的溶液分成两等份。一份继续滴加5~6 滴淀粉溶液，溶液变蓝：另一份继续滴加2m CCL充分振荡，取出上层清液，滴人2滴KSCN 溶液，观察到溶液变红。 (2)根据上述实验现象，写出KI溶液与FeCl溶 CuS0,溶液 液反应的离子方程式： 银电极上的电极反应式为 “取出上层清液，滴入2滴KSCN溶液，观察到溶 该原电池的总反应离子方程式为 液变红[产生了Fe(SCN):]”"描述中发生反应的离 能证明化学能转化为电能的实验现象 子方程式为 是 Ⅲ.在500℃和101kPa条件下，将一定量的S) (5)如图是常见的锌锰干电池构造示意图。 和O,充人含有催化剂的密闭容器中，传感器测得 各组分浓度随时间变化如表2： 表2 G器彬 反应时间/s 0 1020 30 4050 60 1n0制 c(S())(mol·L-l) 10 3.52.5c4 H,CI糊 c(O),(mol·L.) 53.52.51.75g 锌饰 c(s0)(molL)0356.57.58 8 (3)c1= 0~40s内，v(02)=mol· 已知：电池的总反应为Zn+2MnO2+2NH Lt·min Zn++Mn,O十2NH+H,O。下列说法正确的 (4)反应达到平衡时，S0:的体积分数为 是 (填字母)。 (保留3位有效数字)。 。161压条件下,气体的体积不变可说明反应达到平衡,C项正确; 阶段重点突破练(二) 该反应的反应物中没有气体,生成物中二氧化碳和氢气的物 1.D 解析由图可知,反应物CO十NO的相对能量>生成物 质的量之比始终为1!2,则不管反应是否达到平衡,恒温恒 CO.+N。的相对能量,则该反应为放热反应。酸碱中和反 容状态下,气体的平均相对分子质量始终不变,D项错误。 应为放热反应,A项不符合题意;氮气和氢气合成氢气为放 9.D解KClO;加热制氧气,加入少量MnO。很快产生气 热反应,B项不符合题意;燃烧属于放热反应,C项不符合题 体,MnO:作催化剂,A项正确;黄铁矿烧时将矿粒粉碎有 意;碳酸高温下分解属于吸热反应,D项符合题意。 助于加快反应速率,增大反应物接触面积,B项正确;夏天的 2.D 解曲线a和b的反应物总能量和生成物总能量均相 食品易霉变,冬天不易发生该现象,温度影响了化学反应速 同,则a和b放出的热量相等,A项错误;旧键断裂吸收热 率,C项正确;集气瓶中装有H.和Cl.的混合气体,在瓶外 量,则断开1molN和3molH.的化学键需要吸收2250.9kJ 点燃铁条产生耀眼的白光,光影响了H:和Cl。的反应速率。 的热量,B项错误;该反应是放热反应,反应物的总键能高于 铁条不是该反应的催化剂,D项错误。 生成物的总键能,即1molN。和3molH:的总键能大于 10.B 解升高温度,物质的内能增加,分子之间有效碰撞次 2molNH的总键能,C项错误;该反应生成2molNH;放出 数增加,使正反应速率增大,逆反应速率也同时增大,A项 (2342.9-2250.9)kJ-92kJ热量,则1mol NH(g)完全 错误;在反应开始时加入2molSO。和1molO:发生反应 分解需要吸收46.0kJ的热量,D项正确。 达到平衡时S0)。转化率是90%,反应消耗S0。的物质的量 3.D 解依题意,甲炕发生氧化反应生成二氧化碳,吸附甲 是△n(S0)-2mol×90%-1.8mol,则根据物质反应转化 炕的电极为负极,A项正确;O.、CO.共同参与反应,电极反 关系可知反应消耗O的物质的量是n(O)-r(0)= 应式为O+2C0十4e-2C0 ,B项正确;根据原电池 0.9mol,若5min达到平衡,则v(0)-21.x5min 工作原理,阴离子向负极移动,C项正确;电池总反应为 0.9mol CH.十20.--CO。+2HO,会释放出二氧化碳,D项错误。 4.B 铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,负极是Cu,失电 0.09mol·L·min ,B项正确;根据图示可知:合成 子生成铜离子,正极是Ag,溶液中Ag得电子生成Ag,不会 S0. 的反应在450C时SO。的转化率最高,故工业合成 引起液面变化,A项错误;Zn比Fe活泼,Zn做负极,Fe做正 S0. 的最佳温度是450C,C项错误:催化剂只有在一定温 极,正极H得电子生成H。,乙电极中压强变大,U型管液 度下才能达到其最佳活性。温度越高,化学反应速率越快, 面左低右高,符合题意,B项正确;铁和疏酸铜反应生成疏酸 但根据图示可知,不同温度下的催化剂的催化活性:NM 亚铁和铜,负极是Fe.正极是Cu,不会引起液面变化,C项错 且催化剂对化学反应速率的影响远大于温度对化学反应速 误;乙n和稀盐酸反应生成氢化锋和氢气,正极是石墨,正极 率的影响,因此反应速率:v(N)<v(M),D项错误。 H得电子生成H,甲电极中压强变大,左侧U型管液面左 11.解(1)根据图中信息,反应物总能量低于生成物总能量 高右低,不符合题意,D项错误。 因此①是吸热反应;根据反应②与反应③的反应条件可知, 5.C 放电时负极反应为Zn-2e十2OH--Zn(OH)。. 两个反应不是可逆反应,可逆反应必须是同一条件。(2)根 A项正确:放电时正极反应为FeO十4H。O+3e 据反应分析得到消耗1molSiHCl。,断裂4mol极性共价 Fe(OH).+5OH,B项正确;放电时,KFeO. 作氧化剂,每 键,则0.5molSiHCl发生反应③时,有2mol极性键断 转移3mol电子,正极有1molK。FeO:被还原,C项错误;放 裂。(3)反应③是吸热反应,则破坏反应物的化学键所吸收 电时,正极附近生成OH,则正极附近溶液的碱性增强:D 的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量。(4)银钟 项正确。 原电池,铲为负极,银为正极,则银电极上的电极反应式为 6.B HO:中既含有极性共价键H一O键,又含有非极 Cu十2e--Cu.该原电池的总反应是铎和碎酸铜反应 性共价键O一O键,A项正确;氧气浓度较大时,才可以使带 生成疏酸铎和铜,其反应的离子方程式为Cu^{ 十乙n一 火星的小木条复燃,故该操作不能说明H.O 未分解,B项 Cu十Zn} ;能证明化学能转化为电能的实验现象是电流表 错误:根据对比实验的单一变量原则,对比②③④,可探究湿 指针发生偏转。(5)已知:电池的总反应为乙n十2MnO.十 度对H.O.分解速率的影响,C项正确;产生气泡越快,分解 2NH --Zn+MnO+2NH+HO,铲化合价升高 速率越快,本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较H.O 失去电子,发生氧化反应,则铲筒作负极,二氧化中化 分解的速率,D项正确。 合价降低,发生还原反应,则MnO,作正极。 7.C 翻图1中纵坐标是速率,横坐标是时间,阴影部分代 (1)吸热 否(2)2(3)大于 表反应物浓度实际减小的量,A项正确;图2中表示的反应 (4)Cu} +2e -Cu Cu*+Zn--Cu+Zn} 电流表 过程中,X、Y均减少,乙增加,从而可得变化的物质的量之比 指针发生偏转 (5)abe 为(1.20-0.41):(1.00-0.21):1.58-1:1:2,10s后 12.(1)根据对照实验需要控制变量的原理,实验1、2通过 各物质的浓度不再变化,说明反应是可逆反应,反应方程式 Na.S.O。浓度不同,来比较出现浑浊的时间,总体积应相 为X十Y一一2Z,B项正确;足量铎与盐酸、疏酸反应时,盐酸 同,则V.一2:实验1、3通过温度不同,比较出现浑浊的时 中生成氢气的体积大于碗酸,则a应表示盐酸,但从反应速 间,则V。一2,温度越高,反应速率越快,则1、3比较,出现 率看,盐酸中氢离子浓度小于磕酸中氢离子浓度,前期反应 浑浊的时间小于15s。(2)Fe具有强氧化性与I反应生 速率应小于疏酸,完全反应的时间长,则b表示盐酸,两者矛 成单质礁;Fe*遇到KSCN,溶液变为红色,说明Fe没有 盾,C项错误;由反应物的总能量与生成物的总能量差可以 完全转化,该反应为可逆反应。(3)根据反应2SO.十O 计算得到反应放出的能量,可以看出两者不相同,D项正确。 -2S0,在0~10s,O的浓度改变量为(5-3.5)mol/L 8.C 该反应的反应物和生成物都是气体,恒温恒容条件 1.5molL.则SO浓度改变量为3mol.L,则c=(10- 下,不管反应是否达到平衡,气体的密度始终不变,I条件下 3)mol/L-7mol/L;在0~40s.SO的浓度改变量为(10- 不能说明反应达到平衡,A项错误;该反应为等体积反应,恒 2.5) mol/I.-7.5 mol/IL,v(so)-4c7.5 mol/L 温恒容条件下,不管反应是否达到平衡,气体的压强、密度和 400 平均相对分子质量均不改变,恒温恒压条件下,气体体积不 变也不能说明反应达到平衡,四个条件均不能说明反应达到 11. 25 mol L·min,所以v(O)-(so)-5. 625 mol/L· 平衡状态,B项错误;该反应为气体体积增大的反应,且反应 物中有固体,恒温恒容条件下,气体的压强不变、密度不变。 min。(4)根据数据可知,在50s时反应达到平衡SO:浓度 平均相对分子质量不变均可说明反应达到平衡,同时恒温恒 改变量为8mol/L.S0.的浓度改变量为8molL.50s时 ·222· S0.的浓度为(10一8)mol/I.=2mol/L,则S0体积分数 两种物质分子式分别为C。H。、C。H。,均属于链状炕怪,故 也为同系物,因此为同系物的为④。(3)同种元素组成 (1)2 2 a 的不同单质互为同素异形体,互为同素异形体的是①。 (4)属于同一种物质的是②。II.(1)根据链状炕怪的通 (2)2Fe+21-I+2Fe Fe*+3SCN-Fe(SCN) 式C.H。。可知,含有30个H原子的链状炕煌为CH (3)7 5.625 (4)72.7% (2)设该炕经的分子式为C.H。。,其相对分子质量为 课时作业(十二) 14n+2-142,解得n-10,该炕怪的分子式为C。H (3)炕怪A在同温同压下蒸气的密度是H.的36倍,则该炕 1.B 甲炕化学性质稳定,一般不与强酸、强碱、氧化物发 怪的相对分子质量为72,设A的分子式为C.H。。,其相 生反应,故甲炕不能使酸性KMnO.溶液褪色,A项错误;甲 对分子质量为14n+2-72,解得n-5,该坑经的分子式为 炕能够燃烧,不纯的甲炕点燃易爆炸,B项正确;甲炕和氧气 在光照条件下发生取代反应,但是和氢水不反应,C项错误: , 甲坑是正四面体构型,CH。Cl。不存在两种构型,D项错误。 2.B CH。只含碳、氢两种元素,碳原子达到饱和,符合炕 体形,碳氢键之间的键角为109{28’ I.(1)③(2)④(3)①(4)② 怪的通式,是最简单的炕经,A项不符合题意;CH.不符合 坑经的通式,碳原子未饱和,存在碳碳双键,不属于炕怪。 II.(1)C:Ho(2)C。H(3)CH B项符合题意;C。H。符合炕怪的通式,碳原子均达到饱和,C 项不符合题意;CH。符合炕经的通式,碳原子均达到饱和, 109{28' D项不符合题意。 11.B 解随着碳原子数的增多,炕怪的含碳量逐渐增大,A 3.C C。H。是直链经,其中的碳原子为饱和碳原子,和与 CH 之相连的四个原子形成四面体结构,故丙炕分子中3个碳原 项错误;CH-CH-CH。和CH-CH-CH 的结构 子不在一条直线上,A项正确;C。H。在光照条件下能与Cl 发生取代反应,B项正确;丁炕的沸点高,比丙炕易液化,C CH-CH 项错误;根据丙炕燃烧的化学方程式可知1mol丙炕完全 相似、分子组成相差一个CH:原子团,二者互为同系物,B 烧消耗5molO,D项正确。 4.D 解两种C原子的质子数相同,中子数不同,互为同位 项正确;丙炕的球棍模型为。 素,A项正确;氧气和臭氧都是由氧元素形成的单质,但分子 式不同,互为同素异形体,B项正确;CH.和CH。结构相似 组成上相差2个CH。原子团,互为同系物,C项正确;因为甲 CH.CH的一氢代物只有1种,C。H:有3种同分异构体, 坑分子是正四面体结构,所以其二氧代物的结构只有一种, CH{ 题给的两种结构表示同一种物质,即二氧甲炕,D项错误。 其中CH-C-CH。的一氧代物只有1种,D项错误。 5.D 反应①为置换反应;反应②为复分解反应;反应③ CH.CH。中的2个H原子分别被2个Br原子替代,该反应 CH 为取代反应;反应④CH.Cl。中的一个H原子被一个Br原子 12.D 解无论甲炕分子是以碳原子为中心的正四面体结 替代也为取代反应,故选D项。 构,还是平面正方形结构,CH.中的四个键的键角和键长都 6.D 解分子式均为CH。,A项正确;①为正成炕,为新 相等,CHC1的空间结构都只有一种,A、B项错误,在常湿 戍炕,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B项正 常压下,CHCL.为液体,与结构无关,C项错误;若甲炕是平 确;②③④均为异戍炕,分子式相同,结构相同,是同一种物 面正方形的结构,则CH.CL.有两种结构:相邻或者对角线 质,C项正确;新戍炕中中心碳原子与相连的四个碳原子构 上的氢原子被氛原子取代,而实际上,CH。Cl。只有一种空 成正四面体,所有碳原子不可能共平面,D项错误。 间结构,因此只有正四面体结构才符合,D项正确。 13.C 燃烧生成水的物质的量n(H:0)-18g/mol 7.B 正丁炕有2种化学环境的氢原子,一氧取代物有两 10.8g 种,A项正确;等质量的炕怪燃烧,含氢量越多耗氧量越大, 甲炕的含氢量比乙炕的含氢量高,因此等质量甲炕和乙炕完 0.6mol.n(H)-0.6mol×2-1.2mol,则n(CH) 1.2mol-4-0.3mol,设生成的C0的物质的量为x、C0 全燃烧,甲炕消耗氧气的量更多一点,B项错误;甲炕和氧气 的物质的量为y,则有x十y=0.3mol,x×28g/mol十y× 在光照的条件下可以发生取代反应,生成一氧甲炕、二氛甲 44g/mol-20.8g-10.8g-10g,解得x-0.2mol,y= 坑、三氢甲炕、四氢甲炕等多种氧代经,其中三氢甲炕,俗称 0.1mol,则CO。的质量为4.4g.故选C项。 氛仿,C项正确:甲炕、乙炕、丙炕结构相似,组成上相差若干 14.A C。H。分子中6个氢原子被6个氧原子取代时,产 个“CH。”,故互为同系物,化学性质相似,D项正确。 8.C 产物是气体的有CH.Cl、HCI,没有完全反应的 物分子式为CHCl。;CH。分子中2个氢原子被2个氛原 子取代时,产物分子式为CH.Cl,CHCL.和CH.Cl。可 CH. 和Cl也为气体,所以集气瓶中最多含有4种气体。故 看作是氛原子和氢原子互换位置,二者的同分异构体数量 选C项。 相等。C。H.Cl。的同分异构体中两个氛原子分别位于一条 9.D 解根据题给分子的球棍模型可知题图1表示正丁炕, 校上、面对角线上、体对角线上,共3种。从而可得 题图2表示异丁炕,A项错误;题图2表示异丁炕,其结构简 C。HCl。也有3种同分异构体。 式为(CH)。CH,B项错误;二者的分子式相同,结构不同,互 15.C 解由实验装置图可知,毛细玻璃管进入少量空气,在 为同分异构体,C项错误;同分异构体中,支链越多,沸点越 液体中形成汽化中心,起平衡气压防暴沸作用,同时兼有揽 低,D项正确。 摔作用,A项正确;根据表格数据可知,实验时应用热水浴 10.解1.(1)同位素是质子数相同、中子数不同的一类原 加热对四种氛代物进行分离,目的是便于控制温度且受热 子,互为同位素的是C和C。(2)同系物是结构相似,分 均匀,B项正确;氧仿是三氛甲炕的俗名,由表格数据可知, 子组成上相差一个或若干个CH。原子团的有机物,④中两 分离时应控制温度61.2CT76C,C项错误;由表格数 种物质分子式分别为CHn、CH。,都属于链状炕怪,为同 据可知,四氧化碳的沸点最高,则蒸烧瓶中最后留下的液 系物;中葵炕和十六炕均属于链状炕经,为同系物;中 体是四氛化碳,D项正确。 ·223·