第2章 化学键化学反应规律 模拟高考一遍过--C挑战区 夯实基础一遍过（鲁科版（2019）第二册）

一、单选题

1. 难度：中等

中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C₃N₄)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是

A. C₃N₄中C的化合价为−4

B. 反应的两个阶段均为吸热过程

C. 阶段Ⅱ中，H₂O₂既是氧化剂，又是还原剂

D. 通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化

2. 难度：简单

氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏1molH-H键吸收的能量为Q₁kJ，破坏1molO=O键吸收的能量为Q₂kJ，形成1molH-O键释放的能量为Q₃kJ。下列关系式正确的是（    ）

A.2Q₁+Q₂>4Q₃ B.2Q₁+Q₂<4Q₃

C.Q₁+Q₂<Q₃ D.Q₁+Q₂=Q₃

3. 难度：中等

X、Y、Z、W四种短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是（    ）

A.四种元素的原子半径由小到大的顺序为r(X)<r(Z)<r(W)<r(Y)

B.X、Y、Z既能形成离子化合物，又能形成共价化合物

C.X与其余三种元素之间形成的核外电子总数为10的微粒只有2种

D.H₂Z与HW所含的化学键类型不同

4. 难度：中等

对可逆反应4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)，下列叙述正确的是

A.达到化学平衡时，4v_正(O₂)=5v_逆(NO)

B.若单位时间内生成n mol NO的同时，消耗n mol NH₃，则反应达到平衡状态

C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D.化学反应速率关系是：2v_正(NH₃)=3v_逆(H₂O)

5. 难度：中等

在体积固定的密闭容器中，发生反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（    ）

A.混合气体密度不变

B.体系压强不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变

D.反应体系中甲醇的物质的量浓度不再变化

6. 难度：中等

向绝热恒容密闭容器中通入SO₂和NO₂，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。

 

A. 反应在c 点达到平衡状态

B. 反应物浓度：点小于点

C. 反应物的总能量低于生成物的总能量

D. 时，SO₂的转化率：段小于段

7. 难度：中等

据报导，我国已研制出“可充室温钠----二氧化碳电池”，电极材料为钠金属片和碳纳米管，电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚，电池总反应式为4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C，生成的固体Na₂CO₃沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是（    ）

A.放电时钠金属片发生氧化反应

B.放电时吸收CO₂，充电时释放CO₂

C.放电时Na⁺向碳纳米管移动

D.放电时正极的电极反应式为2Na-2e^-+CO₃^2-=Na₂CO₃

8. 难度：简单

我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（已知质子交换膜只允许H⁺通过）（    ）

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B.该装置工作时，H⁺由b极区流向a极区

C.a极上发生的电极反应为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺

D.a极区需不断补充含Fe³⁺和Fe²⁺的溶液

二、综合题

9. 难度：中等

一定温度下，向1.0L的密闭容器中加入0.60molX（g），发生反应X(g)Y(s)+2Z(g)，测得反应物X的浓度与反应时间的关系如表所示：

反应时间t/min	0	1	2	3	4	6	8
c(X)/(mol·L^-1)	0.60	0.42	0.30	0.21	0.15	a	0.0375

(1)0～3min内用Z表示的平均反应速度v(Z)=___。

(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的关系，得出的结论是___。由此规律推出在6min时反应物X的浓度为___mol·L^-1。

(3)该反应的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示，t₂时改变的条件可能是___、___。

三、实验题

10. 难度：简单

（1）家用炒莱铁锅用水清洗放置后会出现红棕色的锈斑，某同学欲对其原理及条件进行分析。该同学准备了下列实验用品：20%的NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝碳棒、U形管、导线等；请设计一个实验方案验证铁被腐蚀的电极产物，简述操作过程并写出溶液中有关反应的离子方程式：__。

（2）将一铜棒和碳棒用导线连接后，插入盛有20%NaCl溶液的U形管中。

①若该装置不是原电池请说明原因：__________（如果回答此题，则下面的②不用回答）。

②若该装置是原电池，请采取适当的措施（电极材料、溶液浓度均不变）来提高电池的放电效率：__________。

四、填空题

11. 难度：简单

（1）锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力，是传统锂离子电池容量的10倍，其工作原理示意图如图。

放电时，b电极为电源的__极，电极反应式为__。

（2）汽车尾气中CO、NO₂在一定条件下可发生反应4CO(g)+2NO₂(g)4CO₂(g)+N₂(g)，一定温度下，向容积固定的2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO₂，NO₂的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①0～10min内该反应的平均反应速率v(CO)=__。

②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是__（填序号）。

A.容器内混合气体颜色不再变化

B.容器内的压强保持不变

C.容器内混合气体密度保持不变

五、单选题

12. 难度：中等

一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中和代表不同元素的原子，

关于此反应说法错误的是（   ）

A. 一定属于吸热反应 B. 一定属于可逆反应

C. 一定属于氧化还原反应 D. 一定属于分解反应

13. 难度：中等

H₂O₂分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H₂O₂浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A.图甲表明，其他条件相同时，H₂O₂浓度越小，其分解速率越快

B.图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H₂O₂分解速率越快

C.图丙表明，少量Mn ²⁺存在时，溶液碱性越强，H₂O₂分解速率越快

D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn²⁺对H₂O₂分解速率的影响大

14. 难度：中等

图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（　　）

A. 铜棒的质量 B. c(Zn^2＋) C. c(H^＋) D. c(SO₄^2-) ^-

15. 难度：中等

下列说法正确的是（    ）

A.H₂(g)+I₂(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变

B.C(s)+H₂O(g)H₂(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡

C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)+B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体

D.恒压条件下发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态

16. 难度：中等

锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是

A. 金属锂作负极，发生氧化反应

B. Li⁺通过有机电解质向水溶液处移动

C. 正极的电极反应：O₂+4e^—==2O^2—

D. 电池总反应：4Li+O₂+2H₂O==4LiOH

17. 难度：困难

锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是

A.铜电极上发生氧化反应

B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO₄^2－)减小

C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

六、综合题

18. 难度：中等

某混合物浆液含Al(OH)₃、MnO₂和少量Na₂Cr₂O₄。考虑到胶体的吸附作用使Na₂Cr₂O₄不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（如图1），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

固体混合物的分离和利用的流程图如图2所示（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）：

(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为___，B→C的反应条件为___，C→Al的制备方法称为___。

(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl₂生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl₂。由此判断影响该反应有效进行的因素有___（填序号）。

a．温度        b．Cl^-的浓度      c．溶液的酸度

19. 难度：简单

N₂O、NO和NO₂等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。

（1）N₂O的处理。N₂O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N₂O分解。NH₃与O₂在加热和催化剂作用下生成N₂O的化学方程式为________。

（2）NO和NO₂的处理。已除去N₂O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为

NO+NO₂+2OH⁻2+H₂O

2NO₂+2OH⁻++H₂O

①下列措施能提高尾气中NO和NO₂去除率的有________（填字母）。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO₂晶体，该晶体中的主要杂质是________（填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________（填化学式）。

（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。

①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl⁻和，其离子方程式为________。

②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________。

20. 难度：中等

酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表示：

溶解度/（g/100g水）

温度/℃ 化合物	0	20	40	60	80	100
NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
ZnCl2	343	395	452	488	541	614

回答下列问题：

(1)该电池的正极反应式为___，电池反应的离子方程式为___。

(2)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl₂和NH₄Cl，二者可通过___分离回收；滤渣的主要成分是MnO₂、___和___，欲从中得到较纯的MnO₂，最简便的方法为___，其原理是___。