章末综合测评2 化学反应与能量（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案（人教版）

章末质量检测（二） （时间：75分钟　分数：100分） 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意） 1．下列关于吸热反应的说法正确的是(　　) A．凡需加热的反应一定是吸热反应 B．只有分解反应才是吸热反应 C．使用催化剂的反应是吸热反应 D．CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应 【解析】　选D。本题的疑难之处在于能不能把握反应类型与反应条件的关系。反应放热还是吸热与是否加热无直接关系，与是否使用催化剂也无直接关系，多数吸热反应需要加热，但有些吸热反应不需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，且该反应属于复分解反应，故A、B、C项错误。 2．下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是(　　) 　　 【解析】　选D。太阳能发电是将太阳能转化为电能，A不符合题意；电池充电是将电能转化为化学能，B不符合题意；风力发电是将风能转化为电能，C不符合题意；氢氧燃料电池放电是将化学能转化为电能，D符合题意。 3．可以充分说明可逆反应P(g)＋Q(g)⥫⥬R(g)＋S(g)在恒温条件下达到平衡状态的事实是(　　) A.反应器内的压强不随时间的变化而变化 B．反应器内P、Q、R、S四种气体共存 C．生成P的速率与生成S的速率相等 D．生成1 mol P的同时有1 mol Q生成 【解析】　选C。对于该反应，反应前后气体的体积不变，无论是否达平衡，压强一直保持不变，而且生成1 mol P必有1 mol Q生成，并保持P、Q、R、S四种气体共存。 4．下列每组的三种物质，两边的固体均有导线连接，插入中间的液体后能组成原电池的是(　　) A．Zn|H2SO4（稀）|C B．Cu|酒精|Ag C．Zn|CCl4|Cu D．Fe|H2SO4（稀）|Fe 【解析】　选A。A项，Zn与稀硫酸的反应为自发的氧化还原反应，Zn为负极，C为正极，稀硫酸为电解质溶液，能形成原电池；B项，酒精为非电解质，不能形成原电池；C项，CCl4为非电解质，不能形成原电池；D项，两电极均为Fe，不能形成原电池。 5．反应3X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)＋2W(g)在2 L密闭容器中进行，5 min后Y减少了0.5 mol，则此反应的平均速率v为(　　) A．v(X)＝0.05 mol/(L·min) B．v(Y)＝0.10 mol/(L·min) C．v(Z)＝0.10 mol/(L·min) D．v(W)＝0.05 mol/(L·min) 【解析】　选C。v(Y)＝＝0.05 mol/(L·min)，B项错误；根据v(X)∶v(Y)∶v(Z)∶v(W)＝3∶1∶2∶2，得v(X)＝3v(Y)＝0.15 mol/(L·min)，A项错误；v(Z)＝2v(Y)＝0.10 mol/(L·min)，C项正确；v(W)＝2v(Y)＝0.10 mol/(L·min)，D项错误。 6．下列变化符合图示的是(　　) ①冰雪融化　②碳酸钙分解制二氧化碳　③铝与盐酸反应　④过氧化钠与水反应　⑤硝酸铵溶于水　⑥Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应 A．②⑥　　　　　　　B．②⑤⑥ C．②③ D．③④ 【解析】　选A。图中所示反应是吸热反应。①冰雪融化是吸热过程，是物理变化，②碳酸钙分解制二氧化碳是吸热反应，③铝与盐酸的反应是放热反应，④过氧化钠与水的反应是放热反应，⑤硝酸铵溶于水是吸热过程，是物理变化，⑥Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应。综上所述，A项正确。 7．a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得的数据如下表所示： a b c 反应 速率 v(H2)＝ 3 mol/(L·min) v(N2)＝ 3 mol/(L·min) v(NH3)＝ 3 mol/(L·min) 则三个容器中合成氨的反应速率(　　) A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(b)>v(c)>v(a) C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c) 【解析】　选B。合成氨的反应方程式为3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)。换成用同一物质来表示，才能比较反应速率大小。 8．下列说法正确的是(　　) A．原电池放电过程中，负极质量一定减轻，或正极的质量一定增加 B．Fe、Cu组成原电池，Fe一定是负极 C.为加快一定量的Zn与足量稀硫酸反应的速率，且不影响生成H2的总量，可加入少量CuSO4溶液 D．某海水电池总反应表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，则负极反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl 【解析】　选D。燃料电池形成的原电池放电过程中，两个电极上都是通入的气体发生氧化还原反应，正、负极质量不变，故A错误；由于铁在浓硝酸中钝化，所以在Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池中，铜失去电子，作负极，故B错误；向稀硫酸中加入少量CuSO4溶液，构成锌、铜原电池，加快反应速率，但消耗了锌，所以氢气的量变少，故C错误；Ag元素的化合价由0价升高为＋1价，则负极反应：Ag－e－＋Cl－===AgCl，故D正确。 9．冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故，一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应：CO2＋C2CO。试分析下列有关叙述不正确的是(　　) A．C在O2充足时，发生的反应主要是放热反应 B．煤燃烧时吹入的氧气越多越好 C．CO2＋C2CO这一反应属于吸热反应 D．煤燃烧时，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以放出热量 【解析】　选B。C的燃烧属于放热反应，A项正确；吹入O2过多时会带走一部分热量，B项错误；高温下，CO2与C的反应属于吸热反应，C项正确；煤燃烧属于放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，D项正确。 10．某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线等在玻璃片上制成如图所示的原电池，当滤纸用醋酸溶液润湿时，二极管发光。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A.铜片上的电极反应：Cu2+＋2e－===Cu B．外电路中电子由铜片经导线流向锌片 C．电池工作时电能直接转化为化学能 D．该电池工作时，若有13 g锌被溶解，则铜片上产生标准状况下4.48 L H2 【解析】　选D。A项，Zn、Cu与醋酸溶液构成原电池，由于金属活动性：Zn>Cu，所以Zn为负极，Cu为正极，正极反应2H＋＋2e－===H2↑，错误；B项，外电路中电子由负极Zn片经导线流向Cu片，错误；C项，电池工作时，将化学能转化为电能，错误；D项，该电池工作时，若有13 g锌被溶解，n(Zn)＝＝＝0.2 mol，则由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以铜片上产生标准状况下V(H2)＝0.2 mol×22.4 L/mol＝4.48 L，正确。 二、非选择题（本题共5小题，共80分） 11．（16分）在1×105 Pa、298 K时，将1 mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ/mol)。下面是一些共价键的键能（已知一个氨中有三个等价的氮氢共价键）： 共价键 H—H N≡N N—H 键能(kJ/mol) 436 945 391 (1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)在298 K时，取1 mol N2和3 mol H2放入一密闭容器中，加入催化剂进行反应。理论上完全反应放出或吸收的热量为Q1，则Q1为　　　　。 (3)实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2的大小关系为　　　（填字母）。 A．Q1>Q2 B．Q1<Q2 C．Q1＝Q2 【解析】　工业合成氨的化学方程式为N2＋3H22NH3，断开1 mol N2中的化学键需吸收945 kJ的能量，断开3 mol H2中的化学键需吸收436 kJ/mol×3 mol＝1 308 kJ的能量，形成2 mol NH3中的化学键需放出391 kJ/mol×2 mol×3＝2 346 kJ的能量，则1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3放出能量为2 346 kJ－945 kJ－1 308 kJ＝93 kJ。由于该反应为可逆反应，不能进行到底，故实示放出的能量Q2比理论值Q1要小。 【答案】　(1)放热　(2)93 kJ　(3)A 12．（16分）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需求。请根据题中提供的信息，回答下列问题。 (1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，则正极的电极反应为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用的电极材料为　　　　；当电路中转移0.2 mol电子时，被腐蚀的铜的质量为　　　　g。 (3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为　　　　（填字母）。 A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 (4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质溶液为稀硫酸的氢氧燃料电池原理示意图，试回答下列问题： ①氢氧燃料电池的总反应方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度会　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。 【解析】　(1)根据总电池反应可知，Pb是负极，失去电子，二氧化铅是正极，得到电子，因此正极的电极反应为PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O。 (2)氯化铁和铜反应的离子方程式为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，若要将该反应设计成原电池，则负极应为铜，负极的电极反应为Cu－2e－===Cu2+。 (3)铝在浓硝酸中发生钝化，铜与浓硝酸反应，所以此时铝是正极，铜是负极；而在氢氧化钠溶液中，铜与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠反应，所以铝是负极，铜是正极。B项正确。 (4)①氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2＋O2===2H2O。②由燃料电池反应方程式知，反应生成水，工作一段时间后硫酸溶液的浓度会减小。 【答案】　(1)PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O　(2)Cu　6.4　(3)B　(4)①2H2＋O2===2H2O　②减小 13．（16分）某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 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（气体体积已折算为标准状况下的体积），实验记录如下（累计值）： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 50 120 232 290 310 (1)反应速率最大的时间段是　　　　　（填“0～1 min”“1～2 min”“2～3 min”或“4～5 min”），原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反应速率最小的时间段是　　　　　（填“0～1 min”“1～2 min”“2～3 min”或“4～5 min”），原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)2～3 min以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为　　　　　　。 (4)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是　　　　（填字母）。 A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C．Na2CO3溶液 D．CuSO4溶液 【解析】　(1)反应速率最大，则单位时间内产生的氢气最多，2～3 min产生氢气的量为232 mL－120 mL＝112 mL，因该反应是放热反应，此时间段内温度较高。(2)反应速率最小，即单位时间内产生的氢气最少，4～5 min共产生20 mL氢气，此时间段内H＋浓度较低。(3)可先求消耗HCl的物质的量，然后再求盐酸的反应速率。(4)A、B项相当于降低盐酸浓度，C项消耗了盐酸，减少了生成氢气的量，D项消耗了锌且增大了反应速率。 【答案】　(1)2～3 min　该反应是放热反应，2～3 min内温度较高 (2)4～5 min　4～5 min内H＋浓度较低 (3)0.1 mol/(L·min) (4)AB 14．（16分）现提供纯锌片、纯铜片和500 mL 0.4 mol·L-1 H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒，试用如图装置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1 000 mL量筒中已充满了水，刚开始实验时，首先要 ________________________________________________________________________。 (2)a电极材料为　　　　，其电极反应为　　　　。b电极材料为　　　　，其电极反应为　　　　　　　。 (3)当量筒中收集到672 mL气体时（已折算为标准状况下），通过导线的电子的物质的量为　　　　。 【解析】　(1)由题意可知，实验目的为测定某段时间内通过导线的电子的物质的量，故开始实验时要用导线将a、b两电极相连形成闭合回路，以形成原电池。 (2)产生H2的电极应为b极，故b极材料为纯铜片，作原电池正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，a极材料为纯锌片，作原电池负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2+。 (3)标准状况下，672 mL氢气的物质的量为0.03 mol，根据b极电极反应可知，生成0.03 mol氢气时转移电子的物质的量为0.03 mol×2＝0.06 mol。 【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)0.06 mol 15．（16分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。 实验一：他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸溶液(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)，设计实验方案来研究影响反应速率的因素。 甲同学研究的实验报告如表： 实验步骤 现象 结论 ①分别取等体积2 mol/L硫酸溶液于三支试管中 ②　　　　 反应速率Mg>Fe，Cu不反应 金属性质越活泼，反应速率越快 (1)甲同学表中的实验步骤②为________________________________________________________________________。 (2)甲同学的实验目的是________________________________________________________________________。 乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。 (3)乙同学在实验中应该测定的数据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验二：已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。在酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久突然褪色，反应速率明显加快。 (1)针对上述实验现象，丙同学认为KMnO4(H＋)与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是　　　　　的影响。 (2)若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是　　　　（填字母）。 A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．二氧化锰 D．水 【解析】　实验一：甲同学是探究几种不同金属本身的性质与反应速率的关系，因为固体表面积的大小对反应速率有影响，因此要选用大小、形状相同的金属；乙同学是探究浓度对反应速率的影响，18.4 mol/L的硫酸溶液为浓硫酸，常温下Mg与浓硫酸反应生成SO2，Fe在浓硫酸中钝化，因此，比较浓度对反应速率的影响时不选浓硫酸。 实验二：影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等。随着反应的进行，浓度逐渐减小，反应速率应逐渐减小，所以排除浓度对反应速率的影响。除考虑温度外，还可能是反应产生了催化剂，因该实验发生的是氧化还原反应，有Mn2+生成，所以可能是Mn2+的催化作用。 【答案】　实验一：(1)向三支试管中分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg (2)研究金属（或反应物）本身的性质与反应速率的关系 (3)一定时间内产生气体的体积（或产生一定体积的气体所需的时间） (4)Mg（或Fe）、0.5 mol/L硫酸溶液、2 mol/L硫酸溶液 实验二：(1)催化剂（或MnSO4、Mn2+）的催化作用　(2)B 选做题 选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全都选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如右图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是(　　) ①Zn为正极，Cu为负极； ②H＋向负极移动； ③电子是由Zn经外电路流向Cu； ④Cu极上有H2产生； ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol； ⑥正极的电极反应为Zn－2e－===Zn2+。 A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 【解析】　选B。在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu；负极反应为Zn－2e－===Zn2+，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故每转移1 mol电子时，产生0.5 mol H2；在溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动。故①②⑥错误，③④⑤正确，选B项。 2．已知：①1 mol H2中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol I2中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量；③由H和I形成1 mol HI时释放299 kJ的能量。下列判断不正确的是(　　) A．I2比H2稳定 B．2 mol HI(g)发生分解反应吸收11 kJ热量 C.HI与NaOH反应属于放热反应 D．0.5 mol H2(g)与0.5 mol I2(g)完全反应放出5.5 kJ热量 【解析】　选A。断裂1 mol H2中的化学键所吸收的能量比断裂1 mol I2中化学键所吸收的能量多，故H2比I2稳定，A错误；反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)中2 mol HI分解吸收能量为2×299 kJ－436 kJ－151 kJ＝11 kJ，则0.5 mol H2(g)与0.5 mol I2(g)完全反应放出5.5 kJ热量，B、D正确；中和反应为放热反应，C正确。 3．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B充入容积为2 L的密闭容器中，发生反应：3 A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2 mol/L和0.4 mol/L。下列叙述正确的是(　　) A．x＝1 B．2 min时，B的浓度为0.4 mol/L C．0～2 min内B的反应速率为0.2 mol/(L·min) D．0～2 min内A的转化率为40% 【解析】　选AD。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2 mol/L和0.4 mol/L，根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x＝1，A项正确；根据方程式可知，2 min内B的浓度变化量为0.2 mol/L，则2 min时，B的浓度为－0.2 mol/L＝0.3 mol/L，B项错误；0～2 min内B的反应速率为＝0.1 mol/(L·min)，C项错误；根据方程式可知，2 min内A的浓度变化量为0.6 mol/L，物质的量的变化量为1.2 mol，则A的转化率为×100%＝40%，D项正确。 4．一种铁空气二次电池放电时的工作原理如图所示，电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。下列有关该电池放电时的说法正确的是(　　) A．能量由电能转变为化学能 B．a极质量减小 C．b极为电池负极 D．电子由a极经负载流向b极 【解析】　选BD。电池放电时，化学能转化为电能，A错误；a极为负极，铁失去电子生成Fe2+，Fe2+与OH－结合生成Fe(OH)2，电极质量减小，B正确；b极为电池正极，C错误；a极为负极，电子由a极经负载流向b极，D正确。 5． 把在空气中久置的5.0 g铝片投入盛有50 mL 0.1 mol/L盐酸的烧杯中，该铝片与盐酸反应，产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，下列推论错误的是(　　) A．O→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸 B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高 C．t＝c时，反应处于平衡状态 D．t>c时，产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H＋浓度下降 【解析】　选C。A项，铝表面有氧化膜，因此曲线O→a段不产生氢气，发生反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，正确；B项，随着反应的进行，H＋浓度逐渐减小，但曲线b→c段产生氢气的速率仍然增大，则产生氢气的速率增加较快的主要原因是反应放热，溶液温度升高，正确；C项，t>c时，仍有氢气放出，说明t＝c时反应没有达到平衡状态，错误；D项，温度升高，反应速率增大，浓度降低，反应速率减小，则t>c时，产生氢气的速率降低，说明溶液中H＋浓度起主导作用，正确。第七章　有机化合物) 学科网（北京）股份有限公司 $