单元形成性评价（二）第2章 化学键 化学反应规律 试卷2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

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单元形成性评价(二)(第2章 化学键 化学反应规律)
(90分钟　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目要求。
1．(2021·泰安高一检测)下列物质中，化学键类型完全相同的是(　　)
A．H2O和Na2O　　　　 B．NaOH和NaCl
C．H2O2和Na2O2 D．CCl4和HCl
解析:选D。A项，H2O是共价化合物，只含共价键，Na2O是离子化合物，只含离子键，化学键类型不同；B项，NaOH和NaCl都是离子化合物，NaOH含有离子键和共价键，NaCl只含离子键，化学键类型不完全相同；C项，H2O2是共价化合物，只含共价键，Na2O2是离子化合物，既含共价键又含离子键，化学键类型不完全相同；D项，CCl4和HCl都是共价化合物，都只含共价键，化学键类型完全相同。
2．(2021·天津和平区高一检测)为了应对能源危机，满足不断增大的能源需求，当今国际能源研究的一个热点就是寻找新能源，下列有关新能源的叙述不正确的是(　　)
A．氢能燃烧热值高，资源丰富，无毒，无污染
B．风能是太阳能的一种转化形式，能量巨大
C．太阳能能量巨大，而且清洁、无污染，但需要开采、运输
D．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
解析:选C。氢气燃烧产物是水，不污染环境，氢气的燃烧热值高，能从水中制取氢气，说明氢能资源丰富，故A正确；地面各处受太阳辐射后气温变化不同，空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，从而形成风，所以风能是太阳能的一种转化形式，B正确；太阳能可以直接利用，无需开采、运输，故C不正确；物质燃烧释放热量，有些物质也能参与形成原电池，所以物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用，D正确。
3．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是(　　)
A．K3C60中只有离子键
B．K3C60中不含共价键
C．该物质在熔融状态下能导电
D．C60与12C互为同素异形体
解析:选C。首先判断球碳盐K3C60中有离子键，在K＋与C之间。而碳原子之间存在共价键。所以该物质在熔融状态下能电离出K＋和C，所以能导电。同素异形体是由相同元素组成的不同单质，12C不是单质，而是一种碳原子。
补偿训练:
(2021·保定高一检测)下列说法正确的是(　　)
A．凡是有化学键断裂的过程一定发生了化学反应
B．分子中一定含有共价键
C．仅由非金属元素不可能形成离子化合物
D．离子化合物中可能含有共价键
解析:选D。有化学键断裂的过程不一定发生了化学反应，如氯化钠溶于水的过程，故A错误；稀有气体分子中不存在任何化学键，故B错误；仅由非金属元素可能形成离子化合物，如氯化铵，故C错误；离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如KOH，故D正确。
4．H2能在Cl2中燃烧生成HCl，HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。如图为H2、Cl2和HCl三者相互转化过程的微观示意图，下列说法正确的是(　　)

A.过程1放热　　 B．过程2吸热
C．过程3放热　　 D．过程4放热
解析:选C。过程1是H2和Cl2的化学键断裂，是吸热过程，A错误；过程2是形成H—Cl化学键，是放热过程，B错误；过程3是Cl2在H2中燃烧，放出热量，C正确；过程4与过程3相反，是吸热过程，D错误。
5．(2021·宁德高一检测)下列用电子式表示物质的形成过程，正确的是(　　)


6．(2021·宿迁高一检测)如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是(　　)

A．外电路的电流方向为X→外电路→Y
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．Y电极上有气泡产生
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
解析:选C。根据电子流向可知X电极是负极，Y电极是正极，则外电路的电流方向为Y→外电路→X，A错误；若两电极分别为Zn和石墨棒，锌是活泼的金属，则Y为石墨棒，X为Zn，B错误； Y电极是正极，溶液中氢离子放电产生氢气，则Y电极上有气泡产生，C正确；X极是负极，发生的是氧化反应，Y极是正极，发生的是还原反应，D错误。
7．(2021·黄冈高一检测)在体积固定的密闭容器中，发生反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)
A．混合气体密度不变　
B．体系压强不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．反应体系中甲醇的物质的量浓度不再变化
解析:选A。由于反应物和生成物均为气体，即混合气体的质量始终不变，又因为体积不变，故混合气体的密度始终不变，因此A项不能说明反应已达到平衡状态。
补偿训练:
一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，进行反应A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋D(g)，当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是(　　)
①混合气体的密度　②容器内气体的压强
③混合气体的总物质的量　④B的物质的量浓度
A．①④　　　 B．②③
C．②③④　　 D．只有④
解析:选A。因为A为固体，反应前后气体的体积不变，②③始终不变，而气体的质量却在变化。当气体质量不变时即达到平衡，而ρ＝，所以ρ不变可作为反应达到平衡状态的标志。
8．(2021·新余高一检测)某含氯有机污染物X可通过加入高锰酸钾溶液除去，经处理后X转变为氯化物和CO2，而高锰酸根离子则转变为MnO2，部分物质和离子间量的关系为2KMnO4～X～3Cl－～2CO2。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(KMnO4)与时间的关系如表所示。
时间/min
0
2
4
6
……
c(KMnO4)/





mol·L－1
1.0
0.70
0.50
0.40
……
下列说法正确的是(　　)
A．除去X的反应先慢后快，生成物MnO2可能是该反应的催化剂
B.0～6 min内平均反应速率v(Cl－)＝0.15 mol·L－1·min－1
C．当反应耗时8 min时，c(KMnO4)＜0.30 mol·L－1
D．随着反应的进行(忽略溶液体积变化)，c(K＋)逐渐降低
解析:选B。由题表中的数据可知，反应速率先快后慢，故A错误；在0～6 min内，v(KMnO4)＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1，利用速率之比等于化学计量数之比，得到v(Cl－)＝v(KMnO4)＝0.15 mol·L－1·min－1，故B正确；若保持4～6 min内的平均速率反应到8 min时，c(KMnO4)＝0.30 mol·L－1 ，但是随着反应物浓度的减小，反应速率也减小，所以当反应耗时8 min时，c(KMnO4)> 0.30 mol·L－1，故C错误；钾离子未参与反应，反应过程中c(K＋)保持不变，故D错误。
9. (2021·汕头高一检测)水锂电池是当今锂电池研发的前沿和方向之一，安全性能高，离子导电率高，且成本低。如图是一种水锂电池的工作原理。下列有关说法正确的是(　　)

A．装置中的固体电解质的作用是传导电子
B．石墨电极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．锂电极为电池正极
D．产生标准状况下1.12 L H2时，正极消耗0.7 g Li
解析:选B。电子沿导线输送，固体电解质传导的是离子，A项错误；石墨为正极，H2O得电子生成H2，B项正确；锂电极是电池负极，C项错误；产生标准状况下1.12 L H2时，负极消耗0.7g Li，D项错误。
补偿训练:
(2021·大庆高一检测)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。

下列有关叙述正确的是(　　)
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池中的c(SO)明显减小
C．电池工作一段时间后，乙池中溶液的总质量增大
D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，以保持溶液中电荷平衡
解析:选C。由图可知，该原电池的反应原理为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故Zn电极为负极，Zn失电子发生氧化反应，Cu电极为正极，Cu2＋得电子发生还原反应，A项错误；该装置中的阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲、乙两池中c(SO)均基本不变，B项错误；电池工作过程中，溶液中的Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，进入乙池的Zn2＋与反应掉的Cu2＋的物质的量相等，由于摩尔质量：M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池中溶液的总质量增大，C项正确；该装置中的阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电池工作过程中溶液中的Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，以保持溶液中电荷平衡，阴离子不能通过该交换膜，D项错误。
10．(2021·青岛高一检测)某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”，设计实验如下(忽略溶液混合前后体积变化)。下列说法错误的是(　　)
已知：5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。

A.实验时，可以通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢
B．测得实验①溶液褪色时间为40 s，该反应速率v(KMnO4)＝5.0×10－4 mol·L－1·s－1
C．通过实验①②可以探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D．通过实验②③可以探究温度对化学反应速率的影响
解析:选B。高锰酸钾可被草酸还原，可以通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢，故A正确；实验①溶液褪色时间为40 s，该反应速率v(KMnO4)＝＝2.5×10－4 mol·L－1·s－1，故B错误；实验①②只有草酸溶液的浓度不同，所以通过实验①②可以探究反应物浓度对化学反应速率的影响，C正确；实验②③只有温度不同，所以通过实验②③可以探究温度对化学反应速率的影响，D正确。
二、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目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．(2021·北京西城区高一检测)用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如下表：


下列说法不正确的是(　　)
A．两个装置中反应均为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
B．0～8.5 min内，生成气体的平均速率①②
D．生成气体体积相同时，对比两装置的溶液温度，说明②中反应的化学能部分转化为电能
解析:选C。装置①和②发生反应的实质都是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，故A正确；由表格数据可知，相同时间内，装置②中生成的氢气的体积比装置①中大，生成气体的平均速率①B>D>E，A、C同周期，B、C同主族；A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子的分子。试回答下列问题：
(1)写出这五种元素的名称：A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。
(2)D单质性质稳定的原因是_______________________。
(3)写出下列物质的电子式：E与B形成的化合物__________；A、B、E形成的化合物__________；D、E形成的化合物__________。
(4)A、B两元素组成的化合物A2B2属于__________(填“离子”或“共价”)化合物，其中存在的化学键类型是__________，写出A2B2与水反应的化学方程式：________________________________________________。
解析:A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30，所以每个离子都有10个电子，由化学式的结构可知，B带2个单位负电荷，A带1个单位正电荷，所以A是Na元素，B是O元素，因A、C同周期，B、C同主族，所以C为S元素。D和E可形成4核10电子的分子，原子序数B＞D＞E，可知该分子是NH3，所以D是N元素，E是H元素。
(1)A是钠，B是氧，C是硫，D是氮，E是氢。
(2)D单质为氮气，N2分子内部存在很强的共价键，很难被破坏。
(3)E与B形成的化合物为H2O、H2O2，A、B、E形成的化合物为NaOH，D、E形成的化合物为NH3、N2H4。
(4)A、B两元素组成的化合物A2B2是Na2O2，属于离子化合物，既有离子键又有共价键，Na2O2与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
答案：(1)钠　氧　硫　氮　氢
(2)N2分子内部存在很强的共价键，很难被破坏
(3)HH和HH　Na＋[H]－
HN··H,··H和HN··H,··N··H,··H
(4)离子　离子键和共价键　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
补偿训练:
(2021·运城高一检测)能源是人类生存和发展的重要支撑因素。可以说能源是现代物质文明的原动力，与我们的生产与生活息息相关。


(1)氢能源是21世纪极具发展前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。
①在图甲的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在)。
②从能量转换的角度看，过程Ⅱ应是__________能转化为__________能。
③图乙是氢氧燃料电池构造示意图。下列关于该电池的说法正确的是________。
A．b极是负极
B．a极的电极反应式为2H2－4e－＋4OH－===4H2O
C．电子由a极通过灯泡流向b极
D．氢氧燃料电池的能量转化率为100%
(2)已知：破坏1 mol H2中的化学键需要吸收436 kJ能量；破坏1 mol O2中的化学键需要吸收498 kJ能量；形成水分子中1 mol H—O键能够释放463 kJ能量。图丙表示氢气和氧气反应过程中能量的变化，请将图丙中①②③的能量变化的数值，填在相应的横线上。
①__________kJ；②__________kJ；
③__________kJ。
解析:(1)③氢氧燃料电池，H2为负极，O2为正极，a极电极反应式为H2－2e－===2H＋，电子由a→b，氢氧燃料电池能量转化率达不到100%，故A、B、D错误，C正确。
(2)2 mol H2在1 mol O2中完全燃烧时，需要破坏2 mol H—H键和1 mol O===O键，所以需要吸收的能量为436 kJ×2＋498 kJ＝1 370 kJ；4 mol H和 2 mol O 结合成2 mol H2O时，能够形成4 mol O—H键，释放的能量为463 kJ×4＝1 852 kJ；所以整个过程释放的能量为1 852 kJ－1 370 kJ＝482 kJ。
答案：(1)①H2O(左)　H2和O2(右)　②化学　电
③C　(2) ①1 370　②1 852　③482
17．(12分) (2021·白银高一检测)A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且F＋与E2－核外电子排布相同。由以上元素组成的物质BE和D2具有相同的电子数。请回答以下问题：
(1)F位于第__________周期第__________族。
(2)G的离子结构示意图为__________。
(3)用电子式表示D2的形成过程：__________。
(4)由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为__________，含有的化学键有__________(填化学键类型)，属于__________化合物。
(5)B的最高价是__________，由A、B组成的化合物中，含A量最高的物质的结构式是__________。
解析:A、F同主族，且A与其他非金属元素化合时易形成共价键，但F与其他非金属元素化合时易形成离子键，则为第ⅠA族元素，且A为氢元素，F为钠元素。F＋与E2－核外电子排布相同，故E为氧元素，B、D两元素位于氢和氧之间，且BE与D2具有相同的电子数，则B为碳元素，D为氮元素，因E(氧)、G同主族，故G为硫元素。
(1)根据以上分析，F为钠元素，在第三周期第ⅠA族；
(2)G为硫元素，离子结构示意图为；
(3)D为氮元素，用电子式表示N2的形成过程为；
(4)A为氢元素，E为氧元素，F为钠元素，三种元素可以形成氢氧化钠，化学式为NaOH，里面含有离子键和共价键；
(5)B为碳元素，最高化合价为＋4，A为氢元素，即碳与氢能形成多种有机物，其中含H量最高的物质是甲烷，其结构式为。
答案：(1)三　ⅠA　 (2)
(3)
(4)NaOH　离子键和共价键　离子
(5)＋4　
18．(12分) (2021·长春高一检测)如图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的情况。

试回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为________________________________________。
(2)0～t1 s内气体B的平均反应速率为__________。
(3)(t1＋10) s时，A的转化率为__________，此时v正(A)__________(填“>”“v逆(B)。
(4)根据图像可知，到达t1时刻反应处于平衡状态，化学平衡状态是动态平衡，该反应没有停止，a错误；在t1时刻之前，反应正向进行，气体B的消耗速率大于它的生成速率，b正确；在t1时刻，反应达到平衡状态，气体C的正反应速率等于逆反应速率，c正确。
(5)设容器的体积为V L，起始时总物质的量为1.3V mol，平衡时总物质的量为0.9V mol，相同条件下，压强之比等于物质的量之比，所以(t1＋10) s时容器中的压强与起始时的压强之比为0.9V∶1.3V＝9∶13。
答案：(1)3A＋B⇌2C
(2) mol·L－1·s－1
(3)75%　>　(4)bc
(5)9∶13
补偿训练:
(2021·南阳高一检测)利用NO2和N2O4平衡混合气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示连接实验装置。
②向甲烧杯中加入一定量的CaO固体，此时烧杯中NO2和N2O4的平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入一定量的NH4NO3晶体，此时烧杯中NO2和N2O4的平衡混合气体的颜色变浅。

回答下列问题：
(1)CaO与水反应的化学方程式为__________，该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)NH4NO3晶体溶于水时，乙烧杯内温度__________(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水__________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(3)一定条件下，可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g)已达到平衡状态，当温度升高时，平衡__________(填“未被破坏”或“发生移动”)，此时化学反应速率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。混合气体的颜色不变__________(填“能”或“不能”)证明反应已达到平衡状态。
解析:(1)根据题给信息可知，甲烧杯中NO2和N2O4的平衡混合气体的颜色加深，说明CaO溶于水为放热反应，发生的反应方程式为CaO＋H2O===Ca(OH)2。
(2)乙烧杯中NO2和N2O4的平衡混合气体的颜色变浅，说明NH4NO3晶体溶于水时吸热，乙烧杯内温度降低，但不是吸热反应，因为NH4NO3晶体溶于水时无新物质生成。
(3)两烧杯中的现象说明温度能影响可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡状态，因此升温或降温时，化学平衡会发生移动。升高温度，化学反应速率增大。当混合气体颜色不变时，说明NO2的浓度不再变化，能证明反应已达到平衡状态。
答案：(1)CaO＋H2O===Ca(OH)2　放热
(2)降低　不是　(3)发生移动　增大　能
19．(10分)(2021·哈尔滨高一检测)锂空气电池放电时的工作原理如图所示。

(1)Li发生__________反应(“氧化”或“还原”)；
(2)正极的电极反应式为__________；
(3)有机电解液能否换成水性电解液__________(填“能”或“否”)，原因是__________________________________(用化学方程式说明)；
(4)锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度，原因是___________________________________________。
A．氧气从环境中获取而不用保存在电池里
B．空气极以多孔碳为主，很轻
C．正极容易积蓄固体
D．使用了金或铂金作为催化剂
解析:(1)根据图中信息Li变为Li＋，Li化合价升高，失去电子，Li发生氧化反应；
(2)根据图中信息Li变为Li＋，Li化合价升高，失去电子，Li为负极，空气中氧气在正极发生反应生成OH－，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；
(3)有机电解液不能换成水性电解液，主要是Li和水要发生反应生成LiOH和H2；
(4)氧气从环境中获取而不用保存在电池里，只需装入负极材料，减少正极材料存在电池中，减轻电池的质量，增大电池的能量密度，故A符合题意；空气极以多孔碳为主，增加与空气的接触面积，且质量小，增大电池的能量密度，故B符合题意；正极容易积蓄固体不利于电池的放电，不能增大电池的能量密度，故C不符合题意；使用了金或铂金作为催化剂只能加速电池的放电，不能增大电池的能量密度，故D不符合题意。
答案：(1)氧化　 (2) O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(3)否　2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑　(4)AB
20．(14分)(2021·武威高一检测)某探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响化学反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01 mol·L－1、0.001 mol·L－1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验中酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液(0.1 mol·L－1)的用量均为4 mL。
(1)写出反应的离子方程式：__________________________________________。
(2)请完成以下实验设计表：完成iv的实验条件，并将实验目的补充完整。

(3)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4__________(填“MnCl2”或“MnSO4”)。简述选择的理由：__________________________________。
(4)某同学对实验i和ii分别进行了3次实验，测得以下数据(从混合振荡均匀开始计时)：

①实验ii中用酸性KMnO4溶液的浓度变化量来表示的化学反应速率为__________(忽略混合前后溶液的体积变化)。
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？__________(填“是”或“否”)。
解析:(1)KMnO4与H2C2O4在酸性溶液中发生反应，生成Mn2＋、CO2气体和H2O，再利用化合价升降法配平，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；
(2)对比i、iii所给项，温度不同，因此实验i、iii探究的是温度对化学反应速率的影响；i和iv是研究催化剂对化学反应速率的影响，催化剂的量不同，其余相同，即iv中温度为298 K，催化剂的用量为0，酸性KMnO4的浓度为0.010 mol·L－1；
(3)因为MnCl2电离出的Cl－会还原KMnO4，所以应使用MnSO4；
(4)①实验ii中褪色需要时间的平均值为5 min，则用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率＝＝1×10－4 mol·L－1·min－1；
②从题表中数据可知，相同体积的0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液的浓度是0.001 mol·L－1的酸性KMnO4溶液的10倍，但反应的时间却是其反应时间的2倍左右，由反应速率计算公式v＝可得出，此实验条件下酸性KMnO4溶液的浓度越大，反应速率越快。
答案：(1)5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　(2)298　0.01　0　温度
(3)MnSO4　如果选择MnCl2，则酸性KMnO4溶液会和Cl－反应，而且引入Cl－无法证明是Mn2＋起了催化作用　(4)①1×10－4 mol·L－1·min－1　②否