专题质量检测（二） 化学反应与能量转化
时间：60分钟 满分：100分
一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)
1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )
解析：选D A项，该装置是电解池，电能转化为化学能，错误；B项，该装置是动能转化为电能，错误；C项，该装置是太阳能转化为热能，错误；D项，干电池是把化学能转化为电能，正确。
2．电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
解析：选C A项，锌锰干电池中的碳棒为正极，不参加反应，所以碳棒不会变细，错误；B项，氢氧燃料电池可将化学能直接转化为电能，错误；C项，氢氧燃料电池发生的反应是氢气与氧气反应生成水，所以氢气在负极发生氧化反应，正确；D项，太阳能电池的主要材料是硅单质，错误。
3．已知298 K时，合成氨的反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.0 kJ·mol1，
－
将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)( )
A．一定小于92.0 kJ C．一定等于92.0 kJ
B．一定大于92.0 kJ D．无法确定
解析：选A 由于氮气与氢气合成氨气的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，反应放出的热量小于92.0 kJ。
4．下列说法正确的是( )
A．在化学反应中，化学能只可以转化为热能 B．合成氨反应N2＋3H2
2NH3，当N2、H2、NH3浓度相等时该反应达到了最大限
度
C．合成氨反应N2＋3H2
2NH3中，升高温度，该反应速率减小
D．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
解析：选D A项，在化学反应中，化学能可以转化为热能，也可以转化为其他能量，如电能、光能等，错误；B项，合成氨反应中，N2、H2、NH3的浓度相等时，反应不一定达到最大限度，错误；C项，升高温度，化学反应速率加快，错误；D项，化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，正确。
5．在一定温度下，可逆反应2A(g)＋B(g)A．C的生成速率和B的消耗速率相等 B．v正(A)＝2v正(B) C．2v正(A)＝v逆(B)
D．反应混合物中A、B、C、D的质量分数不再发生变化
解析：选D A项，不论是否平衡，C的生成速率和B的消耗速率相等，错误；B项，v正(A)＝2v正(B)，反应速率都表示反应正向进行，不能判断反应是否处于平衡状态，错误；C项，当v正(A)＝2v逆(B)时，反应才达到平衡状态，错误；D项，反应处于平衡状态时，任何一物质的消耗速率与产生速率相等，混合物中A、B、C、D的质量分数不再发生变化，正确。
6．把镁条投入到盛有稀硫酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示，在下列因素中，①H的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度
2④SO4的浓度，影响反应速率的因素是( )
－
＋
C(g)＋D(g)达到平衡的标志是( )
A．①④ C．②③
B．①②③ D．③④
解析：选B O～t1时间段开始时，反应速率增大幅度不大，O～t1时间段后半段，反应放热，温度升高，反应速率增大；t1时刻后，反应速率减小，因为c(H)减小，镁条被消耗表面积减小，因此影响反应速率的因素是H的浓度、镁条的表面积和溶液的温度。
7．下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是( )
＋
＋
A．电池Ⅰ中锌是正极 B．电池Ⅱ是一次电池
C．电池Ⅲ工作时，氢气发生还原反应 D．电池Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
解析：选D 电池Ⅰ是原电池，Zn作负极，A错误；电池Ⅱ是二次电池，B错误；电池Ⅲ是氢氧燃料电池，氢气是负极反应物，发生氧化反应，C错误；电池Ⅳ是锌锰干电池，锌作负极，失电子，电子从锌通过外电路流向碳棒，D正确。
8．已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(l)燃烧生成CO2和液态H2O时放出48.40 kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
25
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
2ΔH＝－48.40 kJ·mol1
－
B．C8H18(l)＋25
O(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) 22
－
ΔH＝－5 517.6 kJ·mol1
25
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
2ΔH＝5 517.6 kJ·mol1
－
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 517.6 kJ·mol1
－
解析：选B 1 g C8H18(l)燃烧生成CO2和液态H2O时放出48.40 kJ的热量，则1 mol C8H18(l)燃烧生成CO2和液态H2O时放出的热量＝114×48.40 kJ＝5 517.6 kJ，则热化学方程式为C8H18(l)＋
25－
O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.6 kJ·mol1。 2
高温、高压催化剂
9．四个体积相同的密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应：N2＋3H2
化学反应速率最小的是( )
2NH3，
容器 A B C D 温度(℃) 500 500 450 450 N2(mol) 1 0.5 1 0.5 H2(mol) 3 1.5 3 1.5 催化剂 有 有 无 无 解析：选D 反应速率快慢，看温度，温度低，反应速率慢，A、B两个选项温度高，且使用了催化剂，因此C、D两个选项中反应速率比A、B小，相同温度下，看浓度，浓度大，反应速率快，故选项D符合题意。
10.某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线等在玻璃片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)＝m÷M＝13 g÷65 g·mol1＝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
－1
＝4.48 L，正确。
11．化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确
的是( )
A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低 C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能 D．图Ⅱ所示的反应为吸热反应
解析：选A A项，化学反应中旧化学键断裂吸收的能量和新化学键形成放出能量不
相等是化学反应中能量变化的主要原因，正确；B项，铝热反应是放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，错误；C项，该装置没有构成闭合电路，不属于原电池，不能将化学能转化为电能，错误；D项，由图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，该反应为放热反应，错误。
12．一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol
－
－1,
1 mol CO和
3 mol CH4组成的混合气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A．2 912 kJ C．3 236 kJ
B．2 953 kJ D．3 867 kJ
解析：选B 根据所给的热化学方程式，1 mol CO气体完全燃烧生成二氧化碳放出的热量是566/2 kJ＝283 kJ，3 mol甲烷完全燃烧放出的能量是890 kJ·mol1×3 mol＝2 670
－
kJ，则释放的总能量是283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。
二、非选择题(本题包括3小题，共40分)
13．(8分)(1)氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为CH4(g)＋2H2O(g)＋4H2(g)，反应过程中能量变化如图所示：
CO2(g)
则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。若已知某些化学键的键能用字母表示如下表：
化学键 键能(kJ·mol1) －C—H a O—H b C===O c H—H d 则根据该反应制取1 mol H2要吸收或放出热量为__________kJ(用含a、b、c、d字母表示)。
(2)某温度下，10 L密闭容器中充入1.8 mol CH4和3 mol H2O(g)，发生CH4＋2H2O(g)
CO2＋4H2反应，反应进行到8 s时CO2的浓度为0.08 mol·L1，则：
－
①前8 s以H2O(g)表示的平均反应速率为_____________________________________； ②8 s时，混合气体中H2的体积分数为____________________________________。 解析：(1)由能量变化图可知反应物能量低于生成物能量，该反应为吸热反应；对于反应CH4(g)＋2H2O(g)
CO2(g)＋4H2(g)，破坏反应物中化学键需吸收能量为(4a＋4b)kJ，
形成生成物中化学键可释放能量为(2c＋4d)kJ，则该反应吸收的热量为(4a＋4b－2c－4d)kJ，
2018-2019学年化学同步最新必修2专题质量检测：(二) 化学反应与能量转化
