第二章 化学反应与能量学 综合拓展一遍过--B 拓展区 夯实基础一遍过（人教版必修2）

一、单选题

1. 难度：简单

氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中，最节能的是

A.电解水制氢：2H₂O2H₂↑＋O₂↑

B.高温使水分解制氢：2H₂O2H₂↑＋O₂↑

C.太阳光催化分解水制氢：2H₂O2H₂↑＋O₂↑

D.天然气制氢：CH₄＋H₂OCO＋3H₂

2. 难度：中等

下列变化符合图示的是

冰雪融化       

分解制二氧化碳

铝与盐酸的反应 

与水反应 

硝酸铵溶于水

和的反应

A.  B.  C.  D.

3. 难度：简单

在一定条件下，将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。下列叙述正确的是 （    ）

A.x=2

B.2min时，B的浓度为0.4mol/L

C.0～2min内B的反应速率为0.2mol·L^－¹·min^－¹

D.此时A的转化率为40％

4. 难度：中等

为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是

A. B.

C. D.

5. 难度：中等

根据下列事实:①A+B²⁺=A²⁺+B;②D+2H₂O=D(OH)₂+H₂↑;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E²⁺+2e^-=E,B-2e^-=B²⁺。由此可知A²⁺、B²⁺、D²⁺、E²⁺的氧化性强弱关系是(　　)。

A.D²⁺＞A²⁺＞B²⁺＞E²⁺

B.A²⁺＞B²⁺＞D²⁺＞E²⁺

C.D²⁺＞E²⁺＞A²⁺＞B²⁺

D.E²⁺＞B²⁺＞A²⁺＞D²⁺

6. 难度：中等

如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO₄溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化) （    ）

A. 杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低

B. 杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高

C. 当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低

D. 当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高

7. 难度：简单

我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为4Al+3O₂+6H₂O=4Al(OH)₃。下列说法不正确的是（    ）

A.正极的电极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

B.电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极

C.以网状的铂为正极，可增大其与氧气的接触面积

D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用

8. 难度：中等

“软电池”采用一张薄层纸片作为传导体，一面镀Zn，另一面镀MnO₂。电池总反应为Zn+2MnO₂+H₂O=2MnO(OH)+ZnO。下列说法正确的是（    ）

A.该电池的正极为ZnO

B.Zn电极附近溶液的pH不变

C.电池正极的电极反应为2MnO₂+2e^-+2H₂O=2MnO(OH)+2OH^-

D.当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子的物质的量为0.2mol

9. 难度：简单

恒温、恒压下，1molA和1molB在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)+2B(g)2C(g)。一段时间后达到平衡，生成amolC。下列说法不正确的是（    ）

A.起始时和达到平衡时容器中的压强之比为1：1

B.平衡时物质A、B的转化率之比为1：2

C.平衡时A的转化率为

D.当v_正(A)=v_逆(B)时，可判定反应达到平衡状态

10. 难度：简单

在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe₂O₃+3H₂2Fe+3H₂O，采取下列措施不能改变反应速率的是（    ）

A.增加H₂的量

B.保持容器体积不变，增加H₂的量

C.充入N₂，保持容器内压强不变

D.充入N₂，保持容器体积不变

11. 难度：中等

法国格勒诺布尔(Grenoble)约瑟夫·傅立叶大学的研究小组发明了第一块可植入人体为人造器官提供电能的葡萄糖生物燃料电池，其基本原理是葡萄糖和氧气在人体中酶的作用下发生反应：C₆H₁₂O₆＋6O₂6CO₂＋6H₂O(酸性环境)。下列有关该电池的说法不正确的是(　　)

A. 该生物燃料电池不可以在高温下工作

B. 电池的负极反应为C₆H₁₂O₆＋6H₂O－24e^－=6CO₂↑＋24H^＋

C. 消耗1 mol氧气时转移4 mol e^－，H^＋向负极移动

D. 今后的研究方向是设法提高葡萄糖生物燃料电池的效率，从而使其在将来可以为任何可植入医疗设备提供电能

12. 难度：简单

—定温度下，向10mL0.40mol/LH₂O₂ 溶液中加入少量FeCl₃溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化),不同时刻测得生成O₂的体积(已折算为标准状况下)如表所示：

t/min	0	2	4	6
V(O2)/mL	0	9.9	17.5	22.4

资料显示,反应分两步进行：①2Fe³⁺+H₂O₂＝2Fe²⁺+2H⁺+O₂；②H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺＝2H₂O+2Fe³⁺。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是

A. Fe²⁺的作用是增大过氧化氢的分解速率

B. 反应①、②均是放热反应

C. 反应2H₂O₂(aq)＝2H₂O(l)+O₂(g)是吸热反应

D. 0～6min内的平均反应速率v(H₂O₂)＝3.33×10^-2mol/(L·min)

二、综合题

13. 难度：简单

某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况下的体积），实验记录如下（累计值）：

时间/min	1	2	3	4	5
氢气体积/mL	50	120	232	290	310

（1）反应速率最大的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。

（2）反应速率最小的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。

（3）2～3min时间段内，以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为__。

（4）如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是__（填序号）。

A.蒸馏水      B.NaCl溶液      C.Na₂CO₃溶液      D.CuSO₄溶液

14. 难度：中等

（1）已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应，各物质的有关数据如下：

	aA(g)		bB(g)		2C(g)
起始物质的量浓度/(mol·L^-1)：	1.5		1		0
2s末物质的量浓度/(mol·L^-1)：	0.9		0.8		0.4

请回答下列问题。

①该可逆反应的化学方程式可表示为__。

②用物质B来表示0～2s的平均反应速率为__。

③从反应开始到2s末，A的转化率为__。

④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是__（填序号）

A.v_B（消耗）=v_C（生成）

B.容器内气体的总压强保持不变

C.容器内气体的密度不变

D.v_A：v_B：v_C=3：1：2

E.容器内气体C的物质的量分数保持不变

（2）①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应方程式是2Zn+O₂=2ZnO。则该电池的负极材料是__。

②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如图，该燃料电池工作时，电池的总反应方程式为__；负极的电极反应式为__。

三、单选题

15. 难度：中等

将Al条插入6 mol·L^-1盐酸中，反应过程中产生H₂速率变化情况如图1所示。下列说法错误的是

A.图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜

B.图1中影响t₁～t₂段速率变化的主要原因是反应放热导致溶液温度升高

C.图1中影响t₂～t₃速率变化的主要因素是c(Cl^-)

D.图2可以表示该反应过程的能量变化

16. 难度：中等

已知反应，某研究小组将4moX和2molY置于一容积不变的密闭容器中，测定1min内X的转化率，得到的数据如表所示，下列判断正确的是（    ）

t/min	2	4.5	5	6
X的转化率	30%	40%	70%	70%

A.随着反应的进行，混合气体的密度不断增大

B.反应在5.5min时，

C.6min时，容器中剩余1.4molY

D.其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得到4molZ

17. 难度：中等

中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池，如图所示，该电池可将可乐（pH=2.5）中的葡萄糖作为燃料产生能量。下列说法正确的是（    ）

A.a极为正极

B.随着反应的进行，负极区的pH不断增大

C.消耗0.1mol葡萄糖，电路中转移0.2mol电子

D.b极的电极反应式为MnO₂+2H₂O+2e^-=Mn²⁺+4OH^-

18. 难度：中等

镁﹣次氯酸盐燃料电池的工作原理如图，该电池反应为：Mg+ClO^﹣+H₂O═Mg（OH）₂+Cl^﹣下列有关说法正确的是（　　）

A.电池工作时，C溶液中的溶质是MgCl₂

B.电池工作时，正极a附近的pH将不断增大

C.负极反应式：ClO^﹣﹣2e^﹣+H₂O═Cl^﹣+2 OH^﹣

D.b电极发生还原反应，每转移0.1mol电子，理论上生成0.1mol Cl^﹣

19. 难度：中等

用Na₂FeO₄溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究其降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度变化与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是（    ）

实验编号	温度（K）	pH
①	298	1
②	310	1
③	298	7
④	298	2

A.实验①在15min内M的降解速率为1.33×10^-5mol·L^-1·min^-1

B.若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大

C.若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解

D.若其他条件相同，实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快

四、综合题

20. 难度：困难

用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO₃^-）已成为环境修复研究的热点之一。

（1）Fe还原水体中NO₃^-的反应原理如图所示。

①作负极的物质是________。

②正极的电极反应式是_________。

（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^—的去除率和pH，结果如下：

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO3^—的去除率	接近100%	＜50%
24小时pH	接近中性	接近中性
铁的最终物质形态

pH=4.5时，NO₃^-的去除率低。其原因是________。

（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^-的去除率。对Fe²⁺的作用提出两种假设：

Ⅰ. Fe²⁺直接还原NO₃^-；

Ⅱ. Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层。

①做对比实验，结果如右图所示，可得到的结论是_______。

②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^-去除率的原因：______。

pH =4.5（其他条件相同）

（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^-的去除率和pH，结果如下：

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO3^—的去除率	约10%	约3%
1小时pH	接近中性	接近中性

与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：__________。

21. 难度：中等

汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
（1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图示。1molN₂和1molO₂完全反应生成NO会____（填“吸收”或“放出”）____kJ能量。

（2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：（提示：O^2-可在此固体电解质中自由移动）

①NiO电极上发生的是___________反应（填“氧化”或“还原”）。

②外电路中，电子是从_________电极流出（填“NiO”或“Pt”）．

③Pt电极上的电极反应式为________________________。

（3）一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO+2CO2CO₂+N₂。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。

实验编号	t（℃）	NO初始浓度 （mol/L）	CO初始浓度（mol/L）	催化剂的比表面积（m^2/g）
Ⅰ	280	1.2×10^﹣^3	5.80×10^﹣^3	82
Ⅱ	280	1.2×10^﹣^3	b	124
Ⅲ	350	a	5.80×10^﹣^3	82

①请将表中数据补充完整：a ___________。

②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________（填实验序号）。

③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c（NO）随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线_______（填“甲”或“乙”）。

  

（4）在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO₂+N₂，不能说明已达到平衡状态的是________（不定项选择）；

A．容器内混合气体温度不再变化          B．容器内的气体压强保持不变

C．2υ_逆(NO)=υ_正(N₂)                      D．容器内混合气体密度保持不变