?第二章　綜合能力測試
(本試卷滿分100分，測試時間90分鐘)
一、選擇題(每題3分，共51分)
1．下列關于能量轉(zhuǎn)換的認識中不正確的是(　　)
A．電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉(zhuǎn)化為化學能
B．綠色植物進行光合作用時，太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能
C．煤燃燒時，化學能主要轉(zhuǎn)化為熱能
D．葡萄糖在人體組織中發(fā)生緩慢氧化時，熱能轉(zhuǎn)化為化學能
【答案】　D
2．下列說法正確的是(　　)
A．通常條件下，吸熱反應不能自發(fā)進行
B．放熱反應必須在加熱條件下才能發(fā)生
C．放熱反應一旦發(fā)生就可繼續(xù)進行下去
D．由原子結(jié)合形成1mol化學鍵放出的能量越多，該化學鍵就越穩(wěn)定
【解析】　通常條件下的吸熱反應，有的不能自發(fā)進行，如CaCO3分解，有的能自發(fā)進行，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應，A項錯。有的放熱反應不需加熱即可進行，如中和反應、鈉與水的反應，白磷自燃，B項錯誤。放熱反應發(fā)生后，若放出的熱量不足以啟動后續(xù)反應，則不能繼續(xù)進行下去，如氫氣還原氧化銅，C項錯誤。由原子結(jié)合形成1mol化學鍵放出的能量越多，說明斷開1mol化學鍵需要消耗的能量就越多，該化學鍵就越穩(wěn)定。D項正確。
【答案】　D
【點撥】　吸熱反應和放熱反應與反應條件沒有必然的聯(lián)系，兩者均既可以在加熱條件下進行，又可以在不加熱條件下進行。
3．下圖所示裝置中觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是(　　)


M
N
P
A.
鋅
銅
稀硫酸溶液
B.
銅
鐵
稀鹽酸溶液
C.
銀
鋅
硝酸銀溶液
D.
鋅
鐵
硝酸鐵溶液
【解析】　該原電池中M棒變粗，N棒變細，說明原電池反應時N棒溶解作負極，溶液中有金屬析出在M棒上。M棒作正極，A、B選項中，電解質(zhì)溶液分別為稀H2SO4和稀鹽酸，原電池工作時，不會有金屬析出，C不選項正極反應為Ag＋＋e－＝Ag。符合題意，而D選項正極反應為Fe3＋＋e－＝Fe2＋，不會有金屬析出。
【答案】　C
4．銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的電池反應是：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，則負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是(　　)
A．Ag　　 B．Zn(OH)2　　
C．Ag2O　　 D．Zn
【解析】　判斷原電池的正、負極，要據(jù)總反應式確定失電子物質(zhì)和得電子物質(zhì)，然后根據(jù)在原電池中失去電子的物質(zhì)作負極做出判斷。由題給總方程式得：
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，故Zn為負極。
【答案】　D
【點撥】　可充電電池的負極材料一般是較活潑的金屬，正極材料一般是氧化性較強的氧化物或氫氧化物。電池工作時放電，活潑金屬失電子。
5．堿性電池具有容量大，放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列說法錯誤的是(　　)
A．電池工作時，鋅失去電子
B．電池正極的電極反應式為：
2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極
D．外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g
【解析】　根據(jù)電池總反應式，鋅化合價在反應后升高即失去電子，A項正確；負極反應式為Zn(s)－e－===Zn(OH)2(s)，配平得Zn(s)＋2OH－－2e－===Zn(OH)2(s)，再把總反應式減去負極反應式知B項正確；根據(jù)原電池工作原理知，電子應從負極經(jīng)外電路流向正極，C項錯誤；根據(jù)負極電極反應知D項正確。
【答案】　C
【點撥】　依據(jù)電池反應式，結(jié)合氧化還原反應概念判斷電極上發(fā)生的反應(及質(zhì)量變化)和電子流向。
6．把一小塊鎂鋁合金放入6mol·L－1的NaOH溶液中，可以形成微型原電池。則該電池負極上發(fā)生的電極反應是(　　)
A．Mg－2e－===Mg2＋
B．Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
C．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
【解析】　在NaOH溶液中，Mg不能發(fā)生反應，Al失去電子生成Al3＋，Al3＋與OH－作用形成AlO，鋁作負極，A項錯誤，B項正確。OH－失電子須在通電條件下才發(fā)生，C項錯誤。H2O得電子生成OH－和H2是正極上發(fā)生的反應，選B。
【答案】　B
【點撥】　緊扣負極發(fā)生氧化反應，以及鋁與NaOH溶液的特殊反應進行判斷，切忌將金屬在堿溶液中的反應與在酸溶液中的反應混淆，因為Mg、Al在稀的酸溶液中構(gòu)成原電池時，Mg作負極。
7．下列說法中正確的是(　　)
A．升高溫度只加快吸熱反應速率
B．對于任何反應，增大壓強都可加快反應速率
C．使用正催化劑只加快正反應速率
D．催化劑可以改變反應速率
【解析】　掌握每一種外界因素對化學反應速率是如何影響的，就不難解出答案。本題考查對影響化學反應速率因素的理解。溫度升高不論對放熱反應還是吸熱反應，反應速率都是增大的；壓強對于有氣體參加的反應速率的改變，實質(zhì)上是指容器體積的改變而引起參加反應的氣體濃度的變化；在可逆反應中，催化劑可同等程度地改變(加快或減慢)正、逆反應速率。
【答案】　D
【點撥】　本題考查了影響反應速率的因素，應注意各因素的適用范圍及注意事項。正催化劑是指能加快反應速率的催化劑；負催化劑是指能減慢反應速率的催化劑。對可逆反應來說，催化劑對正、逆反應速率的影響是完全一致的。
8．下列說法錯誤的是(　　)
A．任何化學反應都有一定的限度，只是不同反應的限度不同罷了
B．化學反應的限度可以通過改變條件而改變，如濃度、溫度和壓強
C．可逆反應是指既可以向正反應方向進行，同時又可向逆反應方向進行的反應
D．當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時，反應就停止了
【答案】　D
【點撥】　可逆反應是一個動態(tài)反應。
9．一定溫度下的反應A(g)＋3B(g)2C(g)，下列敘述不能表明它達到化學平衡的是(　　)
A．C的生成速率與C的分解速率相等
B．混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化
C．A、B、C的濃度不再變化
D．單位時間內(nèi)生成a mol A，同時生成3a mol B
【解析】　A項與D項是圍繞“等”闡述的，但D項中是指同一反應速率，故D項不能表明它達到化學平衡；B項與C項是圍繞“定”闡述的，這兩項說明了保持不變。
【答案】　D
10．現(xiàn)向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定條件下使該反應發(fā)生。下列有關說法正確的是(　　)
A．達到化學平衡時，N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3
B．達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等
C．達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化
D．達到化學平衡時，正反應和逆反應的速率都為零
【解析】　由于可逆反應永遠不能進行到底，故A項錯誤；化學反應達到平衡時，化學反應速率相等，各反應混合物的含量保持不變，并不是速率為零或各反應混合物的濃度相等的狀態(tài)，故B、D項錯誤，C項正確。
【答案】　C
11．對處于平衡狀態(tài)的反應2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH>0，下列敘述正確的是(　　)
A．增大壓強、v(正)增大，v(逆)減小
B．升高溫度，v(正)減小，v(逆)增大
C．增大A濃度的瞬間，v(正)增大，v(逆)不變
D．增大A濃度的瞬間，v(正)增大，v(逆)減小
【解析】　增大壓強、升高溫度，v(正)與v(逆)均增大，故A、B項錯誤；增大A濃度的瞬間，只是反應物的濃度增大，故此時只是v(正)增大，v(逆)不變，故C項正確，D項錯誤。
【答案】　C
12．銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，鋅片是(　　)
A．陰極　　 B．正極　　
C．陽極　　 D．負極
【解析】　此題易錯選B。銅片、鋅片與導線相連插入稀H2SO4中，正好構(gòu)成Zn～Cu原電池，原電池的兩極稱做正、負，不能稱為陰、陽，且相對活潑的金屬失去電子，發(fā)生氧化反應，做負極。
【答案】　D
13．在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應：Fe2O3＋3H2===2Fe＋3H2O，采取下列措施不能改變反應速率的是(　　)
A．增大Fe2O3的投入量
B．保持容器的體積不變，增加H2的輸入量
C．充入N2，保持容器內(nèi)壓強不變
D．充入N2，保持容器體積不變
【解析】　增大固體的量不改變反應速率，如容器體積不變，充入不反應的氣體，不改變反應物的濃度，反應速率不變，如保持容器內(nèi)壓強不變必增大體積，反應物濃度減小，與減小壓強效果相同。
【答案】　A、D
14．能源可分為一級能源和二級能源，直接從自然界中取得的能源稱為一級能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．天然氣是二級能源　　　　
B．石油是二級能源
C．電能是一級能源
D．水力是一級能源
【答案】　D
15．100mL濃度為2mol·L－1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成的氫氣的量，可采用的方法是(　　)
A．加入適量的6mol·L－1的鹽酸
B．滴入數(shù)滴氯化銅溶液
C．加入適量蒸餾水
D．加入適量的氯化鈉溶液
【解析】　提高反應速率可增大濃度。A項雖增大了反應速率，但引入了酸，使產(chǎn)生氫氣的量有所增加，故A選項不符合條件。B選項可形成原電池，加快了反應速率，又不影響氫氣總量，符合條件。C、D選項雖不影響氫氣產(chǎn)量，但影響反應速率，使速率降低，都不符合條件。
【答案】　B
16．能夠說明可逆反應H2(氣)＋I2(氣)2HI達平衡狀態(tài)的是(　　)
A．一個H—H鍵斷裂的同時有一個H—I鍵形成
B．一個I—I鍵斷裂的同時有二個H—I鍵形成
C．一個H—H鍵斷裂的同時有一個H—H鍵形成
D．一個H—H鍵斷裂的同時有二個H—I鍵斷裂
【解析】　此題有二條標志：(1)是必須正逆反應都要兼顧到，(2)是符合方程式系數(shù)比例。A項H—H鍵的斷裂及H—I鍵的形成均為正反應方向且比例不對；B項也說的是正反應方向。
【答案】　C、D
17．在一個真空固定體積的密閉容器內(nèi)，充入10molN2和30molH2，發(fā)生合成氨反應：N2＋3H22NH3，在一定溫度下達到平衡，H2的轉(zhuǎn)化率為25%。則平衡時N2的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率分別為(　　)
A．15mol　25%
B．20mol　50%
C．7.5mol　25%
D．40mol　80%
【解析】　根據(jù)反應N2＋3H22NH3，知道：
化學計量數(shù)　　　　1　　3　　　2
起始 10 30 0
轉(zhuǎn)化 2.5 7.5 5
平衡 7.5 22.5 5
平衡時氮氣的轉(zhuǎn)化率N2%＝7.5mol/30mol＝25%。
【答案】　C
二、非選擇題(本題包括7個小題，共49分)
18．(6分)在一個小燒杯里加入約20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后，再加入約10gNH4Cl晶體，并立即用玻璃棒攪拌，使Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl充分反應。
(1)實驗中玻璃棒的作用是__________。
(2)實驗中觀察到的現(xiàn)象是____________，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______________
(3)通過__________現(xiàn)象，說明該反應是__________熱反應，這是由于反應物所具有的總能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的總能量。
【解析】　本題主要考查同學們的觀察能力和對實驗基本知識的掌握情況。
(1)該反應是固體物質(zhì)間的反應，用玻璃棒攪拌可使混合物充分接觸。
(2)該反應的化學方程式為Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O?？捎^察到的現(xiàn)象有：玻璃片上結(jié)冰，冰將玻璃片和小燒杯粘在一起。
(3)結(jié)冰現(xiàn)象說明該反應為吸熱反應，而吸熱反應中反應物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量。
【答案】　(1)使混合物充分接觸
(2)玻璃片上的水結(jié)冰，冰將玻璃片和小燒杯粘在一起　Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應，水因溫度降低而凝結(jié)成冰，而冰又將玻璃片和小燒杯粘在一起
(3)結(jié)冰　吸　小于
19．(8分)給你提供純鋅、純銅片和500mL0.2mol·L－1的H2SO4溶液、導線、1000mL量筒。試用下圖裝置來測定鋅和稀硫酸反應時在某段時間內(nèi)通過導線的電子的物質(zhì)的量。

(1)如圖所示，裝置氣密性良好，且1000mL量筒中已充滿了水，則開始實驗時，首先要________________________________________。
(2)a電極材料為__________，其電極反應式為______________________。
b電極材料為__________，其電極反應式為__________________。
(3)當量筒中收集到672mL氣體時(已折算到標準狀況下)，通過導線的電子的物質(zhì)的量為________。
【答案】　(1)用導線把a、b兩電極連接起來
(2)純鋅片　Zn－2e－===Zn2＋
純銅片　2H＋＋2e－===H2↑
(3)0.06mol
20．(6分)在下列化學反應中，可以用于設計化學電池的是__________。
①氫氧化鈉溶液與鹽酸反應　②活性鐵(Fe)與空氣反應?、鄱趸寂c木炭反應?、芗状寂c氧氣反應
【解析】　原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其中的化學反應應具備氧化還原反應并且反應過程釋放能量的特點。在題目給出的四個化學反應中，②、③、④是氧化還原反應，①是非氧化還原反應。在三個氧化還原反應中，③是吸收能量的反應，②、④是釋放能量的反應。
【答案】?、凇、?br /> 【點撥】　通過對本題的解答，能夠進一步理解原電池原理，開拓原電池設計的思路。
21．(6分)任何一個自發(fā)的氧化還原反應都可以設計為原電池，下列化學反應也不例外。
Fe＋2FeCl3===3FeCl2
該電池的負極材料為__________，電極反應式為____________________；
該電池的正極材料為__________，電極反應式為____________________。
【解析】　在化學反應的電子轉(zhuǎn)移中，F(xiàn)e失去電子，故要選擇Fe作負極材料(它既是反應物又是導體)，選擇金屬活動性比鐵弱的導體做正極材料。
【答案】　Fe　Fe－2e－===Fe2＋
Cu　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
【點撥】　利用氧化還原反應設計原電池，要在組成原電池的四個基本要素(條件)的框架之內(nèi)，從氧化還原反應里電子轉(zhuǎn)移的方向入手分析判斷。
22．(8分)氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成Cl(－1價)和S(＋6價)的速率如圖所示，已知這個反應速率隨著溶液中c(H＋)增大而加快。

(1)反應開始時反應速率加快的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反應后期反應速率下降的原因是
________________________________________________________________________。
【解析】　開始時反應速率加快，能引起溶液中反應速率加快的因素有：①增加濃度，②增大壓強，③升溫，④加正催化劑。聯(lián)系題意可排除②④，由于題意中不涉及熱量變化，故不需考慮③；接下來考慮①，但題中無外加物，按題意寫出離子方程式，可知c(H＋)增大，反應速率增大。
【答案】　(1)2KClO3＋6NaHSO3===3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4，離子方程式為：2ClO＋6HSO===6SO＋2Cl－＋6H＋，溶液中c(H＋)增大，化學反應速率加快
(2)隨反應的進行，反應物濃度減小，所以，反應速率下降
23．(6分)當煤爐爐筒內(nèi)煤燒得熾熱無焰時，灑上少量的水，爐筒內(nèi)會發(fā)生多種變化，請就此回答下列問題：
(1)寫出加水時引起的有關主要化學反應的化學方程式，并指出其是放熱反應還是吸熱反應。
(2)分析說明加水與不加水相比，反應放出的總熱量是增大、減小還是不變。
(3)列舉加水后的一種新物理變化及其對爐筒內(nèi)溫度的影響。
【解析】　在高溫下，C與H2O反應生成CO和H2，液態(tài)水汽化蒸發(fā)。
【答案】　(1)C＋H2OCO＋H2　吸熱反應
2CO＋O22CO2　放熱反應
2H2＋O22H2O　放熱反應
(2)將C與H2O反應、CO的燃燒反應和H2的燃燒反應的化學方程式進行合并，可得：C＋O2CO2，故加水與不加水反應放出的總熱量不變。
(3)在高溫下水汽化蒸氣帶走熱量，使爐筒內(nèi)溫度降低。
24．(9分)恒溫下，將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
(1)若反應進行到時刻t時，nt(N2)＝13mol，
nt(NH3)＝6mol，計算a的值。
(2)反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下)，其中NH3的體積分數(shù)為25%。計算平衡時NH3的物質(zhì)的量。
(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比為(寫出最簡整數(shù)比，下同)n(始)n(平)＝____________________________。
(4)原混合氣體中，ab＝______________。
(5)達到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比為
α(N2)α(H2)＝____________________。
(6)平衡混合氣中，n(N2)n(H2)n(NH3)＝______________。
【答案】　(1)16
(2)n平(NH3)＝×25%＝8mol
(3)5∶4　(4)2:3　(5)1:2　(6)3:3:2
【點撥】　(1)解法一　由反應的化學方程式得知，反應掉的N2和生成NH3的物質(zhì)的量之比為12，設反應掉的N2的物質(zhì)的量為xmol。
則x6＝1∶2，解之x＝3，a＝13＋3＝16。
解法二　N2＋3H22NH3
　開始時a　　b　　　　0
t時13　　　　　　 6
在t時生成6molNH3，消耗了3molN2，所以a＝13＋3＝16.


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