2021学年第2章 化学键 化学反应规律本章综合与测试精练

这是一份2021学年第2章 化学键 化学反应规律本章综合与测试精练，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

章末综合测评(二)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．下列有关化学用语正确的是(　　)
A．NH4Cl的电子式：
B．N2的电子式：N⋮⋮N
C．S原子的结构示意图：
D．质子数为26、中子数为30的铁原子：Fe
解析　A项，氯化铵是离子化合物，由铵根离子与氯离子构成，电子式为，错误；B项，N2的电子式为∶N⋮⋮N∶，错误；C项，硫元素的原子序数为16，不是18，错误；D项，质子数为26、中子数为30的铁原子的质量数为26＋30＝56，其正确表示方法为Fe，D正确。
答案　D
2．下列说法正确的是(　　)
①离子化合物一定含离子键，也可能含共价键　②同位素的性质完全相同　③含金属元素的化合物不一定是离子化合物　④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物　⑤由分子组成的物质中一定存在共价键
A．①③⑤ B．②④⑤
C．②③④ D．①③
解析　②同位素的化学性质几乎完全相同，而物理性质不同；④铵盐是离子化合物；⑤稀有气体分子不含有共价键。
答案　D
3．某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子，下列说法正确的是(　　)
A．Q一定能与卤素形成共价键
B．Q一定能与卤素形成离子键
C．Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键
D．Q的单质中不存在化学键
解析　Q可能是氢元素，也可能是锂元素或钠元素。氢与卤素间形成共价键，锂或钠与卤素间形成离子键，A、B项错误；H2及金属单质中均存在化学键，D项错误。
答案　C
4．下列图示表示吸热反应的是(　　)


解析　反应物的总能量低于生成物的总能量，反应需要吸收热量，为吸热反应，A项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，为放热反应，B项错误；浓硫酸溶于水放出大量的热，且该过程并未发生化学反应，C项错误；稀盐酸与铁粉发生的置换反应是放热反应，D项错误。
答案　A
5．科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为NaHCO3＋H2HCOONa＋H2O。
下列说法正确的是(　　)
A．储氢和释氢过程均无能量变化
B．NaHCO3和HCOONa均含有离子键和共价键
C．储氢过程中，NaHCO3被氧化
D．释氢过程中，每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L氢气
解析　由NaHCO3―→HCOONa，C的化合价由＋4降到＋2，碳元素被还原，NaHCO3为氧化剂，H2为还原剂。
答案　B
6．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(　　)


A．①是氨气发生装置
B．③是氨气发生装置
C．②是氨气吸收装置
D．④是氨气收集、检验装置
解析　实验室制取氨气用固体氯化铵和氢氧化钙混合加热，故A不正确；②吸收氨气会发生倒吸，故C不正确；④收集氨气，试管口应塞一团棉花，防止氨气不纯，D不正确。
答案　B
7.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是(　　)

A．2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量低于1 mol Cu2O与2 mol Ag具有的总能量
B．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
C．测量原理示意图中，电流方向从Cu流向Ag2O
D．电池工作时，OH－向正极移动
解析　由题意知，该装置组成了原电池，反应过程中化学能转化为电能，反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误；Cu在反应中失电子，为原电池的负极，故电流方向为Ag2O→Cu，C项错误；电池工作时，电池内部OH－移向负极，D项错误。
答案　B
8.如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是(　　)

A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)＋C(g)
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol·L－1·min－1
C．开始时，正、逆反应同时开始
D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
解析　根据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，A正确；前2 min，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，B正确；开始时加入的物质为A和B，没有C，C错误；根据图像，2 min时，A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.1 mol·L－1，D正确。
答案　C
9．已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系：
①2X＋3Y2＋===2X3＋＋3Y；
②Z元素最高价氧化物对应的氢氧化物的碱性比X元素的强；
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极。
则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为(　　)
A．X>Z>Y>W B．Z>W>X>Y
C．Z>Y>X>W D．Z>X>Y>W
解析　由信息①可得还原性X>Y，由②可得还原性Z>X，由③可得还原性Y>W，所以还原性Z>X>Y>W。
答案　D
10．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是(　　)
A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B．2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C．CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1
解析　A项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即Br2的百分含量保持不变，反应处于平衡状态；B项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明NO2和N2O4的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；C项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变，说明CO2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D项，对于化学反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，如果开始时加入的物质是物质的量之比为n(H2)∶n(N2)＝3∶1的混合气体，或加入的是纯NH3，则反应从开始到化学平衡状态，始终是n(H2)∶n(N2)＝3∶1，因此，n(H2)∶n(N2)＝3∶1的状态不一定是平衡状态。
答案　D
11．下列说法正确的是(　　)
A．Na与水反应时增大水的用量可加快反应速率
B．Fe与硫酸反应制取H2时，选用浓硫酸可加快反应速率
C．两支试管中分别加入相同浓度的H2O2溶液，其中一支试管中加少量MnO2，两支试管中产生氧气的快慢相同
D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝片改成铝粉燃烧更剧烈
解析　Na与水反应，增加水的用量不能加快反应速率，A项错误；铁遇浓H2SO4发生钝化，B项错误；加入MnO2的试管中，产生O2的速率快，C项错误；铝片改成铝粉与O2接触面积增大，反应更剧烈，D项正确。
答案　D
12．有M、N、P、E、F五种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接并放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为E2＋＋2e－===E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是(　　)
A．F>P>M>N>E B．E>N>M>P>F
C．P>F>N>M>E D．E>P>F>M>N
解析　①说明金属还原性：M>N，②说明金属还原性：P>M，③说明金属还原性：N>E，④说明金属还原性：F>P，故A项正确。
答案　A
13．一定条件下，在密闭容器中进行反应：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)能表示上述反应达到化学平衡状态的是(　　)
A．v逆(N2)＝3v正(H2)
B．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)
C．混合气体密度保持不变
D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6
解析　v逆(N2)和v正(H2)表示不同的反应方向，且速率之比等于化学计量数之比，则表明反应处于平衡状态，A错误。v正(HCl)和v正(SiCl4)表示同一反应方向，无论是否平衡，均成立，B错误。由于生成物中Si3N4为固体，正反应为气体质量减少的反应，当气体的密度不变时，表明反应处于平衡状态，C正确。浓度关系与平衡与否无关，D项错误。
答案　C

14．如图所示的装置中铁棒上析出铜，而铁的质量不变，符合要求的原电池是(　　)
A．铁棒做负极，铜棒做正极，电解质溶液是CuSO4溶液
B．镁棒做负极，铁棒做正极，电解质溶液是CuSO4溶液
C．镁棒做负极，铁棒做正极，电解质溶液是FeCl3溶液
D．铁棒做负极，铜棒做正极，电解质溶液是H2SO4溶液
解析　A项，铁棒做负极，铁棒溶解，质量减小，铁棒上不会析出铜；同理，D项中铁棒做负极，质量减小。B项，铁棒做正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，铁棒上析出Cu，但Fe的质量不变。C中发生反应2Fe3＋＋Mg===2Fe2＋＋Mg2＋，铁棒上不会析出铜。
答案　B
15．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是(　　)
①c1∶c2＝1∶3　②平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3　③X和Y的转化率不相等　④c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析　分析浓度变化关系：X(g)＋3Y(g)2Z(g)
c起始/(mol·L－1) c1 c2 c3
c平衡/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y必然以1∶3消耗，因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，①正确；平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式对应化学计量数之比相等，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，②错误；由于起始时反应物是按化学方程式化学计量数之比配料，故X和Y转化率相等，③错误；运用极限法，假设Z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14 mol·L－1，而题设c1＞0，反应又是可逆的，④正确。
答案　D
16．下列说法中，不正确的是(　　)
A．任何化学反应都伴随能量的变化
B．化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的
C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D．由图示可知CO＋H2O(g)CO2＋H2的反应为放热反应

解析　化学变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，由于断开旧化学键需要吸收能量，形成新化学键需要释放能量，所以A和B均正确；化学反应中能量的变化不仅可以表现为热量的变化，还可以表现为电能、光能等的变化，C不正确；反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，D正确。
答案　C
二、非选择题(本题共5个小题，共52分)
17．(8分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答问题。

(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由1 mol氢气和1 mol碘反应生成HI会________(填“放出”或“吸收”)________ kJ的热量。在化学反应过程中，是将________转化为________。
(3)下列反应中，属于放热反应的是________(填序号，下同)，属于吸热反应的是________。
①物质燃烧　②炸药爆炸　③酸碱中和反应
④二氧化碳通过炽热的碳　⑤食物因氧化而腐败
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应　⑦铁粉与稀盐酸反应
解析　(1)由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应。
(2)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键需要吸收436 kJ＋151 kJ＝587 kJ热量，生成2 mol HI放出2×299 kJ＝598 kJ热量，所以1 mol氢气和1 mol碘反应生成2 mol HI放出11 kJ的热量；在化学反应过程中，将化学能转化为热能。
(3)应熟悉常见的吸热反应和放热反应：中和反应、燃料的燃烧、有氧参与的氧化还原反应、多数化合反应等属于放热反应；多数分解反应(H2O2分解除外)、二氧化碳通过炽热的碳、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应等属于吸热反应。
答案　(1)放热　(2)放出　11　化学能　热能
(3)①②③⑤⑦　④⑥
18．(8分)化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。某同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化。

请回答下列问题：
(1)实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是________热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。反应过程________(填“①”或“②”)的能量变化可用下图表示。

(2)①中发生反应的离子方程式是____________________________________；
在该反应中，作为还原剂的物质是________(填化学式)。
答案　(1)放　吸　①　(2)6H＋＋2Al===2Al3＋＋3H2↑　Al
19．(10分)向2 L密闭容器中通入6 mol气体A和6 mol 气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率v(C)＝v(A)；反应2 min时，A的浓度减小了1 mol·L－1，B的物质的量减少了3 mol，有6 mol D生成。
回答下列问题：
(1)反应2 min内，v(A)＝________，v(B)＝________；
(2)该反应化学方程式中x∶y∶p∶q＝________；
(3)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较；反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是_____________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析　(1)反应2 min内，A的浓度减少了1 mol·L－1，B的浓度减少了1.5 mol·L－1，所以v(A)＝＝0.50 mol·L－1·min－1，v(B)＝＝0.75 mol·L－1·min－1。
(2)因为v(C)＝v(A)，所以v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，D的浓度增加3 mol·L－1，所以v(D)＝1.5 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于方程式中系数之比，所以x∶y∶p∶q＝0.5∶0.75∶0.25∶1.5＝2∶3∶1∶6。
(3)体积减小，反应物的浓度增大，反应物浓度越大，反应越快，所以反应速率增大。
答案　(1)0.50 mol·L－1·min－1　0.75 mol·L－1·min－1　(2)2∶3∶1∶6
(3)增大　体积减小，物质的量浓度变大，反应物浓度越大，反应越快
20．(13分)分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两烧杯里的溶液为100 mL相同浓度的稀硫酸，请回答下列问题。

(1)变化过程中能量转化的形式是甲为____________，乙为________________。
(2)以下叙述正确的是________(填字母，下同)。
a．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
b．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
c．甲中铜片质量减小，乙中锌片质量减小
d．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小
e．甲的外电路中电流方向和电解质溶液中阳离子的移动方向均为Zn→Cu
f．产生气泡的速率甲比乙中快
g．两烧杯在相同时间内转移电子数相等
(3)通过以上两个实验可以得到的共同结论是_____________________________
___________________________________________________________。
(4)当甲中产生1.12 L标准状况下气体时，通过导线的电子数为________个；若导线上通过电子1 mol，则理论上两极的变化是________。
a．锌片减少32.5 g
b．锌片增重32.5 g
c．铜片析出1 g H2
d．铜片上析出1 mol H2
(5)在甲实验中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，锌电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________；铜片上观察到的现象是____________________，铜电极上发生的是______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是________________，原电池总反应的离子方程式为________________________。
解析　(1)甲池为原电池，乙池不是原电池，甲装置主要由化学能转化为电能，乙装置主要由化学能转化为热能。
(2)甲装置为原电池，锌片为负极，锌片失电子而使其质量减小，铜片是原电池的正极，溶液中的H＋在铜片表面得电子生成氢气，铜片表面有氢气放出，外电路中电子流向为Zn→Cu，故甲外电路电流方向为Cu→Zn，甲电解质溶液中阳离子向正极移动；乙不是原电池，铜片上没有氢气放出，锌片失电子而使其质量减小，且锌片上有氢气放出，二者反应的实质都为Zn失电子，溶液中H＋得到电子，使c(H＋)减小。甲形成原电池后，反应速率加快，所以在相同的时间内甲烧杯中电子转移数多于乙烧杯中电子转移数。
(3)甲、乙中均发生Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，说明Zn能还原H＋，Cu则不能，即Zn比Cu还原性强或Zn比Cu活泼。
(4)n(e－)＝2n(H2)＝0.1 mol，N(e－)＝6.02×1022；若导线上通过电子1 mol，则消耗锌0.5 mol，生成H2 0.5 mol，即消耗锌32.5 g，生成H2 1 g。
(5)CuSO4溶液为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。
答案　(1)化学能转化为电能　化学能转化为热能
(2)df　(3)锌比铜活泼　(4)6.02×1022　ac
(5)氧化　Zn－2e－===Zn2＋　铜极变粗　还原　Cu2＋＋2e－===Cu　 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
21．(13分)(1)在某一容积为2 L的密闭容器中，某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示：

回答下列问题：
①该反应的化学方程式为_________________________________________
____________________________________________________________。
②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为________。在2 min时，图像发生改变的原因是________(填字母)。
A．增大压强 B．降低温度
C．加入催化剂 D．增加A的物质的量
(2)在100 ℃时，将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：
　　时间/s
浓度/　　　　　　
mol·L－1　　　　　
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)/mol·L－1
0.100
0.070
0.050
c3
a
b
c(NO2)/mol·L－1
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
0.120
试填空：
①该反应的化学方程式：____________________________________________
_______________________________________________________________，
达到平衡时四氧化二氮的转化率为________，表中c2________c3；a________b。(填“＞”“＜”或“＝”)
②在0～20 s内，四氧化二氮的平均反应速率为________，哪一时间段(指0～20、20～40、40～60、60～80、80～100s)反应速率最大？________，原因是(　　)
_____________________________________________________________
__________________________________________________________。
解析　(1)①达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8 mol、1.0 mol、1.2 mol、0.8 mol，且A、B的物质的量减少，为反应物；C、D的物质的量增加，为生成物。故反应的化学方程式为4A＋5B6C＋4D。
②前2 min时，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。从图像看，2～3 min时图像的斜率变大，说明化学反应速率变快。增大压强、加入催化剂均增大化学反应速率，而降低温度减小化学反应速率。增加A的物质的量，虽能加快化学反应速率，但图像要产生突变。
(2)①反应方程式为N2O42NO2，在时间为60 s时，c(NO2)为0.120 mol·L－1，此后浓度不再发生改变，即时间为60 s时，反应达到平衡。由N2O42NO2计算得，在40 s时，c2＝(0.1－0.050)mol·L－1×2＝0.10 mol·L－1，c3＝(0.1－×0.120)mol·L－1＝0.040 mol·L－1。因60 s时反应达到平衡，则a＝b；四氧化二氮的转化率为×100%＝60%，②在0～20 s内，N2O4的平均反应速率为v(N2O4)＝＝0.001 5 mol·L－1·s－1，所给时间段中，反应开始时速率最大，因反应开始时反应物的浓度最大。
答案　(1)①4A＋5B6C＋4D　②0.1 mol·L－1·min－1　AC
(2)①N2O42NO2　60%　＞　＝　②0.001 5 mol·L－1·s－1　0～20 s　开始时反应物的浓度最大