第2章化学键化学反应规律单元练习
一、单选题
1. 下列说法不正确的是( )
A. 将纯铁片放入稀硫酸中，反应缓慢，再加入少量硫酸铜溶液，可加快产生氢气的速率
B. 稀盐酸跟锌片反应，加入少量的氯化钠固体，反应速率不变
C. 反应，加入或升高温度都能加快的生成速率
D. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用的硫酸可加快产生氢气的速率
2. 对于室温、一定体积容器内反应。下列说法正确的是( )
A. 增大的浓度能加快反应速率
B. 增大容器体积能加快反应速率
C. 若以投入参与反应，反应达平衡时存在于和中
D. 一定条件下，与充分反应吸热
3. 利用固体表面催化工艺进行分解的过程如图所示：
下列说法不正确的是( )
A. 是有毒气体 B. 催化剂能改变的分解速率
C. 分解生成和 D. 过程释放能量，过程吸收能量
4. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A. 图中为放热过程 B. 理论上该反应可以设计成原电池
C. 升高温度，该反应的化学反应速率减慢 D. 加入合适的催化剂，可使、的值均减小
5. 用固体配制的溶液，溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 为，为 B. 水分子破坏了中的离子键
C. 只有在水溶液中才能发生电离 D. 上述过程可表示为
6. 某温度下，在密闭容器中加入一定量，发生反应。下列说法错误的是( )
A. 当容器中气体的密度保持不变时，反应处于平衡状态
B. 若末则的平均反应速率为
C. 起始时加入一定量氩气，可缩短达到平衡所需时间
D. 选择适当催化剂可改变反应速率但不改变反应的
7. 下列装置或操作能达到目的的是( )
A.装置可用于测定生成氢气的速率 B.实验室可以用该装置制备少量氨气
C.装置依据形管两边液面的高低判断钠和水反应的热效应 D.装置依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
A. B. C. D.
8. 铝海水空气电池在航海中得到广泛的应用，其以海水作为电解液，电池的电极反应式分别为，，下列说法正确的是 ( )
A. 该电池的正极是铝，发生氧化反应
B. 电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，再从电解质溶液流回负极
C. 该电池的正极反应物是氧气
D. 该电池实现了将电能转化为化学能
9. 最近，一支研究团队开发了一种新的铜和铁基催化剂，可利用光将二氧化碳转化为天然气的主要成分甲烷，这是迄今最接近人造光合作用的方法。加氢制的一种催化机理如图。下列说法正确的是( )
A. 该历程实现了化学能转化为光能，所以反应断键吸收能量大于成键释放的能量
B. 转化为利用了的还原性
C. 该历程只有极性键的断裂和极性键的形成
D. 该历程的化学反应方程式为：
10. 下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是 ( )
A. 太阳能发电
B. 电池充电
C. 风力发电
D. 氢氧燃料电池放电
11. 现有如图所示的甲、乙两装置，下列说法中，正确的是( )
A. 甲装置中铜片是正极材料
B. 乙装置中锌片是负极反应物
C. 两装置中，铜片表面均无气泡产生
D. 甲装置中，铜片上发生的电极反应为
12. 在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如下结果：
实验序号 锌的质量 锌的形状 温度 锌完全溶解于酸的时间
薄片
粉末
粉末
下列说法中，正确的是。( )
实验和实验比较，单位时间内消耗的锌的质量：
A. 只有 B. C. 只有 D.
13. 下列说法中正确的是( )
A. 常温下不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
B. “神舟六号”飞船返回舱的表层采用高温时自动烧蚀的耐高温、抗氧化的新型无机非金属材料带走热量从而保证内部温度不致过高
C. 锌锰干电池中，锌外壳是正极，石墨棒是负极材料
D. 常见的充电电池有锂离子电池、铅酸蓄电池、锌锰干电池等
14. 是一种常见的大气污染物，碘蒸气可促进分解为无毒气体，反应历程为：第一步：快反应
第二步：慢反应
第三步： 快反应
下列关于以上反应历程的判断错误的是( )
A. 为反应的催化剂 B. 第二步反应的活化能最大
C. 第一步一定要吸收能量 D. 总反应为
15. 某科研团队报道了一种新“光合作用”，即借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化方法，其催化机理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 是中间产物
B. 该历程实现了光能转化为化学能
C. 该历程只有共价键的断裂与形成
D. 该历程的总反应方程式为
二、填空题
16. Ⅰ碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。我国争取年前实现碳中和，科学家正在研究建立如下图所示的二氧化碳新循环体系。
回答下面问题：
结合图示，下列说法正确是_______填序号
燃烧时化学能可以转化为热能
光能或电能可以转化为化学能
无机物和有机化合物可以相互转化
减少碳排放有利于缓解全球变暖
风电、光伏发电等新能源的开发和使用可减少碳排放
Ⅱ复合催化是工业合成甲醇的重要反应，在密闭容器中，充入和，在催化剂、的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化，如下图所示：
该反应的化学方程式为_______。
反应开始至末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是_______
下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是_______。
单位时间内消耗，同时生成
的物质的量保持不变
密闭容器内气体压强不发生变化时
密闭容器中不发生变化时
在不改变上述反应条件催化剂、温度、容器和的物质的量，要增大反应速率，还可以采取的措施是_______。
写出甲醇充分燃烧的化学方程式_______。该反应在特殊装置中可以实现原电池反应，分析原因是_______。惰性负极上应当通入的物质是_______填化学式。
17. 氨在国民经济中占有重要地位．
的电子式为____．
实验室中制取氨气的化学方程式为____，生成的气体可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验，将产物溶于水，溶液呈酸性，用离子方程式表示原因____；溶液中离子浓度由大到小的顺序为____．
欲快速制取氨气，可将浓氨水滴入固体氢氧化钠中，其装置如右图，请结合化学用语从化学平衡的角度解释：____．
将气体通入氯化钡溶液，未见有沉淀生成，继续通入，则出现白色沉淀，请写出反应的离子方程式____；若将气体通入酸化的硝酸钡溶液，也产生白色沉淀，用离子方程式加以说明____
氨和肼是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用．
肼空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式____．
氮氧化物的排放会对空气造成污染，利用氧化法除去烟气中的氮氧化物．
首先向氮氧化物中补充氧气，然后将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙．
已知某氮氧化物由和组成，且：：．
写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式____．
三、推断题
18. 二甲醚气体是一种可再生绿色新能源，被誉为“世纪的清洁燃料”。
写出二甲醚一种同分异构体的结构简式：___________。
已知：二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出 热量，写出其燃烧的热化学反应方程式 ___________。
工业上可用水煤气合成二甲醚：
测得 和 的浓度随时间变化如图所示，则反应开始至平衡时的 平均反应速率___________。
该反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是___________。
A.单位时间内生成和的物质的量之比为
B.的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.与的物质的量相等
二甲醚燃料电池工作原理如图所示
该电池的负极是___________填“电极”或“电极”
通过质子交换膜时的移动方向是___________。填选项字母
A.从左向右 从右向左
通入的电极反应式是___________。
标况下每转移电子需要氧气多少______？写出解题过程
19. A、、、、、、、八种主族元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中、、位于同周期且相邻，、同主族，、同主族且的质子数是的倍，的最外层电子数是最外层电子数的倍，的原子半径在短周期主族元素中最大。回答下列问题：
在元素周期表中的位置是 ______，在元素周期表中，元素所在主族与元素所在主族在第四周期的两元素原子序数差值是 ______。
由和可以形成一种“绿色氧化剂”，其电子式为 ______。
、的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为 ______。
已知是含有个电子的元素的氢化物。用惰性电极、、氧气和的最高价氧化物对应水化物的溶液可设计成燃料电池，且产物对环境友好，则负极的电极反应式为 ______。
由、、、按原子个数比：：：形成一种化合物，其化学式为 ______。向的溶液中加入适量溴水，可看到溴水褪色，写出该反应的离子方程式 ______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查化学反应速率，侧重于影响化学反应速率的因素的考查，为高考高频考点，难度不大，注意相关基础知识的积累。
【解答】
A.和硫酸铜反应生成和硫酸亚铁，和稀硫酸构成原电池，是负极，反应速率加快，故A正确；
B.氯化钠不参与反应，加入少量固体，对溶液中氢离子浓度和锌无影响，则反应速率不变，故B正确；
C.为反应的催化剂，加入催化剂或升高温度，可增大反应速率，故C正确；
D.浓硫酸具有强氧化性，常温下铁遇浓硫酸钝化，故D错误。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学反应速率的影响是解题的关键。
【解答】
A. 增大的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故A正确；
B. 增大容器体积，压强减小，反应物浓度减小，反应速率减慢，故B错误；
C. 二氧化硫与氧气的反应为可逆反应，若以投入参与反应，反应达平衡时存在于、和中，故C错误；
D. 二氧化硫与氧气的反应为可逆反应，反应不能完全，与充分反应放热小于，故D错误；
故选A。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的分解过程，解题的关键是读懂题干给出的图像信息，掌握的理化性质，题目难度较小。
【解答】
A.是有毒气体，能与血红蛋白结合且结合能力比还强，故A正确；
B.催化剂能降低反应的活化能，改变的分解速率，故B正确；
C.分析图像可知分解生成和，故C正确；
D.分析过程图可知过程为断键过程，吸收能量，过程为成键过程，放出能量，故D错误；
故选：。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查反应能量的变化，试题难度不大，注意基础知识的理解。
【解答】
A.由图可知，为化学键断裂的吸热过程，故A错误；
B.由方程式和热效应可知，该反应为放热反应，为自发进行的氧化还原反应，理论上该反应可以设计成原电池，故B正确；
C.升高温度，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞的次数增大，反应的化学反应速率加快，故C错误；
D.加入合适的催化剂，降低反应的活化能，但反应物的总能量的值和生成物总能量的值不变，故D错误；
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电解质电离、离子化合物的构成微粒，题目难度不大，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。
【解答】
A.在溶液中电离出和，含有个电子层、含有个电子层，则离子半径，根据图示可知，为、为，故A错误；
B.氯化钠是电解质，在水分子的作用下破坏了中的离子键，完全电离，故B正确；
C.氯化钠是离子化合物，含有离子键，在熔融状态下也能完全电离出离子，故C错误；
D.氯化钠溶于水就发生电离，不需要通电，上述过程可表示为，故D错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率和化学平衡，难度不大，侧重考查学生对基础知识对的掌握和运用。
【解答】
根据容器中气体的密度，而容器的体积为定值，当容器中气体的密度保持不变时，说明气体的质量不变，此时反应达到平衡状态，故项正确；
若末，根据反应方程式可知参加反应的为，则，故项正确；
起始时加入一定量氩气，压强增大但是反应物的浓度不变，因此反应速率不变，不能缩短达到平衡所需时间，故项错误；
选择适当的催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率，但是反应物和生成物的总能量不变，因此不改变反应的，故项正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、物质的制备、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
【解答】
A.反应产生的会通过长颈漏斗口逸出，不能用于测定生成氢气的速率，A错误；
B.在制取气体时，为防止水蒸气冷凝回流使试管炸裂，试管口应该略向下倾斜，B错误；
C.钠和水反应放热，使广口瓶中的空气体积膨胀，气体进入导气管，使形管中的红墨水左侧液面下降，右侧液面上升，因此装置依据形管两边液面的高低可以判断钠和水反应的热效应，C正确；
D.图示两组实验中、的浓度及温度都不相同，同时改变了多个变量，不能依据出现浑浊的快慢比较温度对化学反应速率的影响，D错误；
故合理选项是。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原电池，掌握反应原理、能量的转化即可解答，注意电路中的电子不能进入溶液，题目不难。
【解答】
根据电池的电极反应式：可知，该电池的负极是铝，发生氧化反应，A错误；
电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，但是电子不能进入电解质溶液中，B错误；
根据电池的电极反应式：可知，该电池的正极反应物是氧气，发生还原反应，C正确；
原电池实现了将化学能转化为电能，D错误。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应历程，掌握物质的变化和能量变化即可解答，难度不大。
【解答】
A.光能转化为化学能，同时放出热量，则反应断键吸收能量小于成键释放的能量，故A错误；
B.转化为化合价降低，利用了的氧化性，故B错误；
C.该历程经过活性中心裂解产生活化态，非极性键也断裂，故C错误；
D.由图可知，该反应的催化剂是，为中间产物，则该历程的化学反应方程式为：，故D正确。
10.【答案】
【解析】太阳能发电是将光能转化为电能，不符合题意；电池充电是将电能转化为化学能，不符合题意；风力发电是将风能转化为电能，不符合题意；氢氧燃料电池放电是将化学能转化为电能，符合题意。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原电池的工作原理，难度不大，掌握原电池的构造和工作原理即可解答。
【解答】
A. 甲装置中，锌的活泼性强于铜，则锌为负极被氧化，铜作正极，故A正确；
B. 乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，故B错误；
C. 甲装置中，铜为正极，生成氢气，乙装置中铜片表面无气泡生成，故C错误；
D. 甲装置中，铜片作正极，发生的电极反应为，故D错误；
故选A。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率影响因素，升温和增大接触面积可以加快反应速率，难度不大。
【解答】
实验和的区别为，实验的锌为粉末状，接触面积增大，所以的速率大于，所以小于，实验和比较，实验温度升高，速率加快，所以，实验和实验比较，单位时间内消耗的锌的质量：，故正确，选B。
13.【答案】
【解析】A.反应中能量变化与反应条件无关，则需要加热的反应可能为吸热或放热反应，不需要加热的反应可能为吸热或放热反应，如铝热反应在高温下进行，但为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵在常温下就可进行，但为吸热反应，A错误；
B.飞船返回舱表层采用的新型无机非金属材料，具有耐高温、抗氧化的特点，为保证内部温度的相对稳定，高温时能自动烧蚀，以带走热量，B正确；
C.锌锰干电池中，锌外壳作负极，石墨棒作正极，C错误；
D.锌锰干电池是一次电池，只能放电，不能充电，D错误；
故选：。
14.【答案】
【解析】错，由反应历程可知，总反应为在做催化剂作用下，二氧化氮分解生成氮气和氧气；
对，反应的活化能越大，化学反应速率越慢，第二步反应为慢反应，则第二步反应的活化能最大；
对，第一步为碘分子发生化学键断裂转化为碘原子的过程，需要吸收能量；
对，由反应历程可知，总反应为在做催化剂作用下，二氧化氮分解生成氮气和氧气，反应的化学方程式为。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应机理，题目难度不大，关键是明确反应过程的物质变化，掌握催化剂的作用以及辨别中间产物和催化剂的方法，培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
【解答】
加氢制的反应机理为：，，，，总反应为。
A.由分析可知，在反应过程中，先作生成物，后为反应物，则反应中是中间产物，故A正确；
B.该历程实现了将光能转化为甲烷中的化学能，故B正确；
C.该反应过程涉及的消耗和形成，涉及到离子键的断裂和形成，故C错误；
D.由分析可知该历程的总反应方程式为，故D正确；
故选：。
16.【答案】
通入，增大的浓度
该反应是放热的氧化还原反应
【解析】【小问详解】
物质燃烧时放出热量，化学能可以转化为热能，故正确；
光能通过光合作用可以转化为化学能，电能通过电解可以转化为化学能，故正确；
无机物和有机化合物可以相互转化，如用二氧化碳、氨气合成尿素，故正确；
二氧化碳是温室气体，减少碳排放有利于缓解全球变暖，故正确；
风电、光伏发电等新能源的开发和使用可减少化石燃料燃烧，减少碳排放，故正确；
【小问详解】
和合成甲醇，根据元素守恒，反应方程式为；
【小问详解】
反应开始至末，反应消耗二氧化碳，根据方程式可知，反应消耗，以的浓度变化表示该反应的平均速率是；
【小问详解】
单位时间内消耗，同时生成，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故选；
反应达到平衡状态，各物质浓度保持不变，的物质的量保持不变，说明反应一定达到平衡状态，故不选；
反应前后气体系数和不同，压强是变量，密闭容器内气体压强不发生变化时，反应一定达到平衡状态，故不选；
反应过程中减少、增加，密闭容器中不发生变化时，反应一定达到平衡状态，故不选；
选。
【小问详解】
通入，增大的浓度可以增大反应速率。
【小问详解】
甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。该反应是放热的氧化还原反应，所以在特殊装置中可以实现原电池反应；负极失电子发生氧化反应，惰性负极上应当通入的物质是。
17.【答案】；；；；；．，溶于水发生电离，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，平衡向生成氨气的方向移动，氨气逸出；；；；；
【解析】略
18.【答案】
电极
【解析】【小问详解】
二甲醚和乙醇互为同分异构体，乙醇的结构简式为：，故答案为：；
【小问详解】
二甲醚气体即二甲醚完全燃烧生成液态水放出 热量，则二甲醚完全燃烧生成液态水放出 热量，则二甲醚燃烧的热化学反应方程式为： 。故答案为： ；
【小问详解】
工业上可用水煤气合成二甲醚：
由图可知，的初始浓度为，平衡时的浓度为，则反应开始至平衡时的物质的量浓度变化为，根据反应方程式可知，消耗的氢气的物质的量浓度为，则用氢气表示的平均反应速率；
根据化学反应：
A.和都是反应物，化学计量数之比为，不管平衡与否，单位时间内生成和的物质的量之比一定为，所以单位时间内生成和的物质的量之比为不能代表反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B.的浓度不再变化，代表反应达到平衡状态，故B符合题意；
C.恒温恒容条件下，压强和物质的量成正比，该反应前后气体系数之和不相等，所以压强是一个变值，容器内压强不再变化时代表反应达到平衡状态，故C符合题意；
D.与的物质的量相等，可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，故D不符合题意；
答案选BC。
故答案为：；；
【小问详解】
二甲醚燃料电池是将二甲醚燃烧的化学能转化为电能，在二甲醚和氧气的反应中，二甲醚失去电子发生氧化反应，则通入二甲醚的电极为负极，通入氧气的一极为正极。氧气在正极发生还原反应： 。在原电池中，阳离子移向正极，所以的移动方向是从左向右，故选A。
故答案为：电极；； ；
【小问详解】
设消耗的氧气的体积为，则，解得，故答案为：。
19.【答案】第三周期第Ⅵ族；
；
【解析】
【分析】
本题考查结合性质位置关系应用，推断元素是解题的关键，熟练掌握元素周期表与元素化合物知识，题目侧重考查学生分析推理能力、对基础知识的掌握情况。
【解答】
A、、、、、、、八种主族元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，的原子序数最小，故A为元素；其中的原子半径在短周期主族元素中最大，则为；由原子序数可知，、、处于第二周期，而、、处于第三周期，而、同主族且的质子数是的倍，故D为元素、为元素；氧的最外层电子数是最外层电子数的倍，即原子最外层电子数为，则为；、、氧位于同周期且相邻，故B为元素、为元素；、同主族，则为。
由分析可知，为、为、为、为、为、为、为、为；
为元素，在元素周期表中的位置是第三周期第Ⅵ族；在元素周期表中，元素氢所在主族处于第列，元素所在主族处于第列，在第四周期中族与Ⅲ族的两元素原子序数差值是；
为氢元素，为氧元素，由氢和氧可以形成一种“绿色氧化剂”为，其电子式为；
、的最高价氧化物对应水化物分别为、，而发生反应的离子方程式为；
已知是含有个电子的氮元素的氢化物，则为，的最高价氧化物对应水化物为，用惰性电极、、氧气和的溶液可设计成燃料电池，且产物对环境友好，则燃烧生成和水，负极发生氧化反应，在负极失去电子，碱性条件下生成和水，则负极的电极反应式为 ；
由、、、按原子个数比：：：形成一种化合物，其化学式为，向的溶液中加入适量溴水，可看到溴水褪色，该反应的离子方程式为 。
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