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专题综合检测（二）专题2化学反应与能量转化一、选择题（本题包括14小题，每小题4分，共56分）1.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”（包括风能、生物质能等太阳能的转换形态），届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是（）A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D.目前研究的菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”专题2化学反应与能量转化解析：选D。煤、石油、天然气都为化石燃料，均含碳，属于碳素燃料；发展太阳能经济可以减少CO2排放量以减缓温室效应；太阳能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜蛋白质中的生物质能本质上来源于太阳能，应属于“太阳能文明”。2.暖宝宝采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当（）A.负极B.正极C.阴极D.阳极解析：选A。铁被氧化，负极发生氧化反应，铁粉在原电池中充当负极，故A正确。3.反应3Fe（s）＋4H2O（g）高温Fe3O4（s）＋4H2（g）在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）①增加铁的量②将容器的容积缩小一半③保持容积不变，充入N2使体系压强增大④压强不变，充入N2使容器容积增大A.①②B.③④C.①③D.②④解析：选C。铁为固态物质，增加用量并不影响其浓度，因此增加铁的量对反应速率几乎无影响；将容器容积缩小一半，则压强增大，H2O（g）和H2的浓度都增大，正、逆反应速率均增大；容积不变，充入N2，体系总压强增大，但N2不参与反应，体系内H2、H2O（g）的浓度并没有增加或减小，因此正、逆反应速率不变；充入N2使容器容积增大，总压强虽然不变，但体系内H2O（g）、H2浓度会减小，正、逆反应速率都减小。故正确答案为C。4.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C.甲中铜被氧化，乙中锌被氧化D.产生气泡的速率甲比乙快解析：选D。甲装置构成原电池，锌片是负极，铜片是正极，锌片发生氧化反应，铜片上有气泡产生；乙装置不能构成原电池，锌与稀H2SO4发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，铜不反应，故A、B、C项均不正确。因为原电池能够增大反应速率，故D项正确。5.化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列说法正确的是（）A.将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质B.在化学工业中，选用合适的催化剂一定能提高经济效益C.夏天面粉的发酵速度与冬天面粉的发酵速度相差不大D.茶叶的包装袋中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间解析：选D。A项，低温冷藏只能降低肉类食品的变质速度。B项，催化剂的使用只能提高单位时间内的产量，而不能确保经济效益的提高。C项，夏天温度高，面粉的发酵速度加快。D项，还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应，降低氧气浓度，从而显著延长茶叶的储存时间。6.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（）A.硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B.锂离子电池放电时，化学能转化成电能C.电解质溶液导电时，电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能解析：选A。A项，硅太阳能电池工作时，光能转化为电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，化学能转化为电能，原电池总反应为氧化还原反应；C项，电解质溶液导电时，电能转化为化学能，总反应为氧化还原反应；D项，葡萄糖为人类生命活动提供能量时，葡萄糖发生氧化还原反应，化学能转化为热能。7.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（）A.12N2H4（g）＋12O2（g）===12N2（g）＋H2O（g）ΔH＝267kJ·mol－1B.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－133.5kJ·mol－1C.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）ΔH＝534kJ·mol－1D.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－534kJ·mol－1解析：选D。在热化学方程式中，ΔH0表示吸热，ΔH0表示放热，A、C错误；热化学方程式中的化学计量数仅表示物质的量，0.25molN2H4（g）完全燃烧放热133.5kJ，故1molN2H4（g）完全燃烧放热（4×133.5）kJ，即534kJ，D正确，B错误。8.下列说法中，可以充分说明反应P（g）＋Q（g）R（g）＋T（g）在恒温下已经达到平衡的是（）A.反应容器内的压强不随时间变化B.反应容器内P、Q、R、T四者共存C.P和T的生成速率相等D.反应容器内的总物质的量不随时间变化解析：选C。只要反应开始，容器内P、Q、R、T必共存，无法说明反应是否已达平衡，B错误；因该反应是气体分子总数不变的可逆反应，因而反应无论进行到什么程度，其容器内气体的压强和气体总物质的量都将不变，因而选项A、D不能作为反应已达平衡的标志；由选项C可推出v（正）＝v（逆），这表明反应已达平衡。9.某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A.过程a释放能量，过程b吸收能量B.该反应为放热反应C.反应物的总能量高说明更稳定D.该反应过程中的能量变化大小等于E1＋E2解析：选B。根据题图，a曲线为断键吸收能量E1，b曲线为成键释放能量E2，A错误；E1E2，反应要释放能量，其能量变化大小ΔE＝E2－E1，B正确，D错误；能量越低越稳定，C错误。10.用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是（）实验所用的酸X25mL0.2mol/LY50mL0.1mol/L解析：选A。由镁和盐酸反应的化学方程式可知，两者反应时镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了选项C和D。根据浓度越大，化学反应速率越快的事实可知实验X产生氢气的速率快，则图像中X曲线的斜率大，结合以上两点可知选项A符合题意。11.如图所示为直流电源电解Na2SO4溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是（）A.逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析：选D。在b电极上：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在a电极上：2H＋＋2e－===H2↑，所以产生的气体体积a电极大于b电极；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H＋放电，所以a电极附近的c（OH－）＞c（H＋），滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，b电极附近变红色。12.0.4molCuSO4和0.4molNaCl溶于水配成1L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3mol铜时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是（）A.5.6LB.6.72LC.3.36LD.13.44L解析：选A。用惰性电极进行电解时，阳离子放电顺序：Cu2＋H＋，阴离子放电顺序：Cl－OH－SO2－4。阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，当析出0.3mol铜时，转移0.6mol电子。由于Cl－只有0.4mol，则阳极上先发生的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，此时产生的Cl2为0.2mol，转移的电子为0.4mol，则剩余电子的物质的量为0.6mol－0.4mol＝0.2mol，由OH－放电得到：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，产生的O2为0.05mol，故阳极共生成的气体体积为（0.2mol＋0.05mol）×22.4L·mol－1＝5.6L。13.研究人员最近发明了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水电池”在海水中放电时的有关说法正确的是（）A.正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C.Na＋不断向“水电池”的负极移动D.AgCl是还原产物解析：选B。原电池的正极得电子，发生还原反应，A项错误；原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正极移动，C项错误；在该原电池的反应中，Ag失电子作负极，属于还原剂，因此AgCl是氧化产物，D项错误。14.已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－―→H2O＋IO－慢H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－快下列有关该反应的说法正确的是（）A.反应速率与I－的浓度有关B.IO－也是该反应的催化剂C.分解H2O2的热化学方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑ΔH＝－98kJ·mol－1D.v（H2O2）＝v（H2O）＝v（O2）解析：选A。A.将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，该反应中I－作催化剂，其浓度的大小会影响该反应的反应速率。B.该反应中IO－是中间产物，不是该反应的催化剂。C.正确的热化学方程式为2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）ΔH＝－196kJ·mol－1。D.由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知v（H2O2）＝v（H2O）＝2v（O2）。二、非选择题（本题包括3小题，共44分）15.（12分）把0.4molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X（g）＋5Y（g）nZ（g）＋6W（g）；2min末已生成0.3molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol·（L·min）－1。试计算：前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为___________；2min末时Y的浓度为___________；化学方程式中n的值是___________。解析：Δn（Z）＝v（Z）×Δt×V＝0.05mol·（L·min）－1×2min×2L＝0.2mol，4X（g）＋5Y（g）nZ（g）＋6W（g）初始物质的量/mol0.40.600变化物质的量/mol0.20.250.20.3终态物质的量/mol0.20.350.20.3v（X）＝ΔcΔt＝0.2mol2L×2min＝0.05mol·（L·min）－1，c（Y）＝nV＝0.35mol2L＝0.175mol·L－1。化学反应中的化学计量数之比等于参加反应的物质的物质的量变化之比，即0.20.3＝n6，n＝4。答案：0.05mol·（L·min）－10.175mol·L－1416.（15分）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：对比M、N，较稳定的是__________。(2)已知CH3OH（l）的燃烧热为238.6kJ·mol－1，CH3OH（l）＋12O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－akJ·mol－1，则a__________（填“”“”或“＝”）238.6。(3)使Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________________________________________________________。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，反应的热化学方程式为4Al（s）＋3TiO2（s）＋3C（s）===2Al2O3（s）＋3TiC（s）ΔH＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为___________。解析：(1)M