第2章化学键 化学反应规律 复习
一、单选题
1．少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl固体 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸
A．①⑥⑦ B．③⑤⑦⑧ C．③⑦⑧ D．③⑥⑦⑧
2．下列说法正确的是
A．H2O的沸点比H2S高，所以H2O比H2S更稳定
B．碘升华和冰融化时需克服微粒间的作用力类型相同
C．氯化氢溶于水电离产生氢离子和氯离子，故氯化氢是离子化合物
D．NaHCO3受热分解的过程中，只有离子键被破坏
3．有共价键的离子化合物是
A．SiO2 B．Ba(OH)2 C．MgCl2 D．H2O2
4．某电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，下列与此电池总反应不符的原电池是
A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池
D．银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
5．对于放热反应，下列说法正确的是
A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D．反应物H2和O2具有的能量相等
6．在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)，0~5min内H2的浓度减少了0.1mol/L，则在这段时间内用HI表示的平均反应速率[mol/(L﹒min)]为
A．0.01 B．0.04 C．0.2 D．0.5
7．氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改变某一条件，下列叙述正确的是
A．再通入少量氯气，c(H＋)/c(ClO-)减小
B．通入少量SO2，溶液漂白性增强
C．加入少量固体NaOH，一定有c(Na＋)＝c(Cl-)＋c(ClO-)
D．加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动
8．下列物质中含有共价键的离子化合物是
①MgCl2 ②Na2O2 ③NaOH ④NH4Cl ⑤CO2 ⑥H2O2 ⑦N2
A．②③④ B．②④⑤⑦ C．①②③④⑥ D．①③⑤⑥
9．羰基硫（COS）可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害。在恒容密闭容器中，CO 和 H2S 混合加热生成羰基硫的反应为 CO（g）＋H2S（g）COS（g）＋H2（g）。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A．正、逆反应速率都等于零
B．CO、H2S、COS、H2 的浓度相等
C．CO、H2S、COS、H2 在容器中共存
D．CO、H2S、COS、H2 的浓度均不再变化
10．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0。若该反应在不同条件下的密闭容器中进行，测得下列不同反应速率，其中反应最快的一项是
A．υ(NH3)=0.2 mol·L-1·min-1 B．υ(NO2)=0.2mol·L-1·min-1
C．υ(H2O)=0.005 mol·L-1·s-1 D．υ(N2)=0.005 mol·L-1·s-1
11．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为6A+2D=3B+4C
B．反应进行到1s时，v(A)=v(B)
C．达到反应限度时，C的转化率为80％
D．反应进行到5s时，B的平均反应速率为0.12mol/(L·s)
二、填空题
12．氢气是未来非常理想能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2+O2。制得的氢气可用于燃料电 池、合成氨工业。回答下列问题：
(1)分解海水时，__________能转变为_______________能。生成的氢气用于燃料电池时，___________能转变 为_____能。
(2)氢气可用于合成氨。一定温度下，向2L的密闭容器中加入1 molN2和3molH2 发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，2min时测得N2的浓度为0.3mol/L，5min时达到平衡，此时测得压强为开始时的。则前2min用NH3表示的化学反应速率为__________；平衡时，N2的转化率为_________。
(3)合成氨还需要大量的氮气为原料，工业上获得大量氮气的方法是____________________。
13．阅读短文，回答问题。
锂离子电池是一种生活中常见的二次电池，常用于手机、笔记本电脑、电动车中。它主要依靠Li＋在正极材料(LixCOO2)和负极材料(石墨)之间往返嵌入和脱嵌来工作。低温时，由于电解液粘度增大，电池中锂离子的迁移能力下降。低温充电时石墨嵌锂速度降低，Li＋来不及嵌入石墨中形成LixC，便得到电子被还原，容易在负极表面析出金属锂，降低电池容量，影响电池安全。上海复旦大学开发了一款新型锂离子电池，其放电的工作原理如图1所示。该电池不仅在-40℃下放电比容量没有衰降，甚至在-70℃下该电池的容量保持率也能够达到常温的70%左右，极大地拓展了电池的应用范围。复旦大学团队采用凝固点低、可在极端低温条件下导电的乙酸乙酯基电解液，并采用不需要将锂离子嵌入到电极中即可完成充、放电的有机物电极，避免了低温条件下嵌入过程变慢。请依据文章内容回答下列问题。
(1)判断下列说法是否正确_________(填“对”或“错”)。
①新型锂离子电池有望在地球极寒地区使用。
②在传统锂离子电池中，金属锂是负极材料。
③若新型锂离子电池在常温下的放电比容量为99mAh·g-1，则其在-40℃下的放电比容量为99mAh·g-1。
(2)新型锂离子电池放电时，正极是_________(填“A”或“B”)。
(3)下列关于该新型锂离子电池可耐低温原因的推测中，不正确的是_________(填字母)。
a．采用与传统不同的有机物电极
b．乙酸乙酯基电解液的凝固点低
c．锂离子不需要在正负极间移动
14．将打磨光亮的镁条和铝片用导线和电流计连接，置于NaOH溶液中，观察到电流计指针先向右偏转，后立即返回，并向左偏转，此时两电极上均观察到有气体生成。
(1)电流方向表明起始时Mg作负极，原因是_______。
(2)电流计指针向左偏转后，Al电极上的电极反应式为_______。溶液中的移动方向_______。
15．原电池是利用氧化还原原理将化学能转化成电能的装置。
(1)某学生利用反应设计了下图甲装置，其电极X材料为___________。
(2)一氧化氮-空气燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图乙所示，其中移动方向为从交换膜的___________(填“左室移向右室”或“右室移向左室”)；写出放电过程中正极的电极反应式：___________，若过程中产生2mol，则消耗标准状况下的体积为___________L。
16．硫酸是无机工业的“血液”，SO2的催化氧化是工业制备硫酸的重要环节。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH 反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的 ΔH1=－99 kJ· mol-1。
请回答下列问题:
(1)该反应属于____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)从能量角度分析图中C表示_____________________。
(3)从化学键的角度分析，F代表什么意义 ____________。
(4)改变反应条件可改变E值大小，如加入V2O5作为催化剂，可使E值减小。E的大小对该反应的反应热______(填“无影响”“有影响”或“不确定”)。
(5)图中ΔH=_____ kJ· mol-1。
(6)若已知1 mol SO2(g) 氧化为1 mol SO3(l) 的 ΔH2=－Q kJ· mol-1，则ΔH1_____ΔH2 (填“>”“<”或“=”)。
17．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)，根据下图回答下列问题：
(1)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式__________________________；上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8 mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6 mol PCl5，其分解率α1等于____________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率α2，α2____________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是______________________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝__________________。
18．根据原电池原理，人们研制出了性能各异的化学电池。
(1)如图装置中，Zn片作___________ (填“正极”或“负极”)，Cu片上发生反应的电极反应式为___________ ； 能证明化学能转化为电能的实验现象是___________ 。
(2)下列可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的反应是___________(填字母)。
a．2CO+O2 2CO2
b． Zn+Cu2+=Zn2++Cu
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】
【详解】①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢；②加氢氧化钠，与盐酸反应，减少了盐酸的浓度，故反应速率变慢；③加浓盐酸，反应速率加快，但生成的氢气量增加；④加醋酸钠固体与盐酸反应生成弱酸醋酸，故反应速率减慢，且不影响氢气量；⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢，且不影响氢气量；⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量；⑦温度升高，反应速率加快，且不影响氢气量；⑧改用浓度大的盐酸，反应速率加快，且不影响氢气量，答案选C。
【点睛】参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率不同。外界条件对反应速率的影响一般是温度、压强、浓度和催化剂，注意本题不改变生成氢气总量的要求，答题时注意审题。
2．B
【详解】A．稳定性是化学性质，沸点是物理性质，稳定性与沸点高低无关，A错误；
B．碘升华和冰融化时，均需克服分子间作用力，作用力类型相同，B正确；
C．含离子键的化合物为离子化合物，只含共价键的化合物为共价化合物，氯化氢只含共价键，为共价化合物，C错误；
D．NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，既有离子键被破坏、又有共价键被破坏，D错误；
答案选B。
3．B
【分析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，铵根离子和酸根离子之间存在离子键，含有离子键的化合物是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，只含共价键的化合物是共价化合物，据此分析解答。
【详解】A. SiO2中只有共价键，属于共价化合物，A不选；
B. Ba(OH)2中含有共价键和离子键，是离子化合物，B选；
C. MgCl2中含有离子键，属于离子化合物，C不选；
D. H2O2中H-O、O-O原子之间只存在共价键，为共价化合物，D不选；
答案选B。
4．C
【详解】由总反应可知，负极应为铁被氧化，电解质溶液应为含有Fe3+的溶液，题中A、B、D铁都为负极，但C中铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池中锌片为负极，铁片为正极，原电池反应为Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+，故C与总反应不符合；
故选C。
5．B
【详解】放热反应的反应物总能量大于生成物总能量，故答案为B。
6．B
【分析】根据氢气的物质的量浓度的变化计算HI的浓度变化，结合c=计算。
【详解】0 5min内H2的浓度减少了0.1mol/L，由方程式H2(g)+I2(g) 2HI(g)可知△c(HI)=2△c(H2)=0.2mol/L，v(HI)= =0.04mol/(L min)，故选B。
7．D
【详解】氯气溶于水形成平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl-＋HClO，HClO存在电离平衡：HClOH++ClO-，
A.再通入少量氯气时，平衡右移，c（H+）、c（HClO）增大，但HClO的电离程度减小，故c(H＋)/c(ClO-)增大，A选项错误；
B.通入少量SO2，发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，平衡左移，HClO的浓度减小，溶液漂白性减弱，B选项错误；
C.加入少量固体NaOH，溶液中的电荷守恒为c(Na＋)+ c(H＋)=c(Cl-)＋c(ClO-)+c（OH-），若溶液呈酸性，则c(Na＋)
答案选D。
8．A
【详解】①MgCl2只存在离子键，是离子化合物，故①错误；②Na2O2氧原子和氧原子之间存在共价键，所以过氧化钠是含共价键的离子化合物，故②正确；③NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氢氧根离子中氢原子和氧原子之间存在共价键，所以氢氧化钠是含共价键的离子化合物，故③正确；④NH4Cl中含氮氢共价键，所以含有共价键的离子化合物，故④正确；⑤CO2只含共价键，故⑤错误；⑥H2O2只含共价键，故⑥错误；⑦N2 是单质不是化合物，故⑦错误；故答案为A。
9．D
【详解】A．化学平衡是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不为0，故A错误；
B．当体系达平衡状态时CO、H2S、COS，H2的浓度可能相等也可能不等，故B错误；
C．只要反应发生就有CO、H2S、COS，H2在容器中共存，故C错误；
D．CO、H2S、COS，H2的浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确；
故选D。
10．B
【分析】换成同一单位，速率与相应化学计量数之比越大，反应速率越快。
【详解】A.=0.1mol L-1 min-1；
B.=0.2mol L-1 min-1；
C．υ(H2O)=0.005mol L-1 s-1 =0.3mol L-1 min-1，=0.1mol L-1 min-1；
D．υ(N2)=0.005mol L-1 s-1=0.3mol L-1 min-1，=0.15mol L-1 min-1；
故反应速率B>D>A=C，故答案选B。
【点睛】化学反应速率的比较，方法有两种：（1）归一法，即转化为同一物质表示的速率比较；（2）比值法，某物质表示的速率与该物质的化学计量数的比值，比值越大，速率越快。比较时，注意保持单位一致，这是本题的易错点。
11．C
【详解】A．变化的物质的量之比=系数比，根据图可知，该反应的化学方程式为6A+2D 3B+4C，故A错误；
B．根据速率公式可知，，反应进行到1s时，，故B错误；
C．根据图可知：，故C正确；
D．反应进行到4s时，达到平衡，5s时，B的平均反应速率为0.15mol/(L·s)，故D错误；
故答案为C。
12． 光（太阳） 化学 化学 电 0.2mol/(L·min) 50% 分离液态空气
【详解】(1)分解海水时，光(太阳)能转变为化学能，燃料电池将化学能转变为电能，故答案为：光(太阳)；化学；化学；电；
(2)反应前N2的浓度=0.5mol/L，2min时测得N2的浓度为0.3mol/L，则N2的浓度减小量=0.2mol/L，v(N2)==0.1mol/(L·min)，所以v(NH3)=2v(N2)=0.2 mol/(L·min)。设到达平衡时，N2消耗了x mol，则： ，因为平衡时，体系压强为开始时的，所以：(1-x)+(3-3x)+2x=，解得x=0.5，所以，N2的转化率==50%，故答案为：0.2mol/(L·min)；50%；
(3)工业上用分离液态空气法获得大量氮气，故答案为：分离液态空气。
13． ①正确、②错误、③正确 A c
【分析】结合短文提供的信息和原电池化学原理分析解题。
【详解】(1)①新型锂离子电池在-40C下放电比容量没有衰降，在-700C下电池的容量保持率也能达到常温的70%左右，所以新型锂离子电池有望在地球极寒地区使用，故①正确；
②传统锂离子电池中正极材料( LixCoO2)，负极材料是石墨，Li+嵌入石墨中形成LixC，LixC失去电子，电池工作放电，故②错误；
③电池在-40C下放电比容量没有衰降，即新型锂离子电池在常温下和-40C下的放电比容量相等，均为99 mAh g-1，故③正确；
(2)原电池工作时，电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。由新型锂离子放电原理图可知，Li+由B电极移向A电极，TFSI-由A电极移向B电极，所以B电极为负极，A电极为正极；
(3)a．新型锂离子电池可能采用快速完成充、放电的有机物电极，避免低温条件下嵌入过程变慢，以提高电池的放电比容量，故a正确；
b．新型锂离子电池可能采用极端低温条件下能导电的乙酸乙酯基电解液，避免低温条件下嵌入过程变慢，说明乙酸乙酯基电解液凝固点低，故b正确；
c．锂离子电池主要依靠Li+在正极材料和负极材料之间往返嵌入和脱嵌来工作，锂离子在正负极间移动能形成闭合通路，对外供电，故c错误；
故答案为：c。
【点睛】考查新型锂离子电池的工作原理，把握短文中新型锂离子电池的研究信息、结合原电池的原理迁移运用信息即可解答该题，注意信息的提炼和比较，难点是准确分析新型锂离子电子与传统锂离子电池的原理和性能差异。
14．(1)镁比铝活泼，更易失去电子
(2) 2Al – 6e- + 8OH- =2AlO+4H2O 朝着铝电极
【解析】(1)
镁比铝活泼，更易失去电子，起始时镁失去电子，作电源的负极。
(2)
镁表面被氧化后，铝与NaOH溶液反应，持续失去电子，作电极的负极，电极反应式为：2Al – 6e- + 8OH- =2AlO+4H2O；原电池电解质溶液中，阴离子朝电源的负极移动，故溶液中朝着铝电极移动。
15．(1)Cu
(2) 左室移向右室 O2+4e-+4H+=2H2O 33.6L
【详解】（1）根据总反应可知，Cu失电子为电池的负极，由图象中电子的转移方向可知，电极X为负极，因此X为Cu；
（2）由图可知，左边电极上NO和水反应生成硝酸，N元素的化合价升高，发生氧化反应，则左边电极为负极，负极的电极反应式为，右边电极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；原电池中阳离子由负极向正极移动，因此H+左室移向右室；产生2molHNO3时转移6mol电子，1molO2参与反应转移4mol电子，则消耗1.5molO2，在标况下的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。
16． 放热 反应产物的总能量 形成新键释放的能量 无影响 －198 >
【详解】(1)根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应；
(2)根据图示可知，图中C表示反应产物的总能量；
(3)根据图示可知，F表示形成新键释放的能量；
(4)反应的反应热仅与反应物与产物的能量有关，与E无关，故E的大小对该反应的反应热无影响；
(5)已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1=－99 kJ· mol-1；故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=－198 kJ· mol-1；
(6)已知1 mol SO2(g) 氧化为1 mol SO3(l) 的 ΔH2=－Q kJ· mol-1，物质的能量越低越稳定，则SO3(l)的能量低于SO3(g)；故生成SO3(l)放出的能量更多，则焓变越小，ΔH1＞ΔH2。
17． PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ·mol－1 25% 大于 因为PCl5的生成反应是放热反应，温度太高，不利于PCl5的生成 －399 kJ·mol－1
【详解】(1)由图象可知，1molPCl5分解成PCl3和Cl2需要吸收93kJ的能量，则反应的热化学方程式为PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ mol-1；在密闭容器中加入0.8molPCl5，反应达到平衡时还剩余0.6molPCl5，分解的PCl5为0.2mol，分解率=×100%=25%；PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ mol-1，为吸热反应，升高温度平衡向正向移动，所以分解率α2大于α1；故答案为PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJ mol-1；25%；大于；
(2)根据(1)的分析可知，Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)是放热反应，温度太高，不利于PCl5的生成，降温平衡向放热反应方向移动，降温有利于PCl5(g)的生成，故答案为因为PCl5的生成反应是放热反应，温度太高，不利于PCl5的生成；
(3)根据盖斯定律，P和Cl2分两步反应和一步反应生成PCl5的△H应该是相等的，P和Cl2分两步反应生成1 molPCl5的热化学方程式：①P(s)+Cl2(g)=PCl3(g)；△H1=-306 kJ/mol，②Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)；△H2=-93 kJ/mol；根据盖斯定律将①+②得：P(s)+Cl2(g)=PCl5(g)，△H=(-306 kJ/mol)+(-93 kJ/mol)=-399 kJ/mol，故答案为-399kJ mol-1。
18．(1) 负极 2H++ 2e- = H2↑ 电流表指针偏转
(2)ab
【解析】(1)
)如图所示，铜锌原电池，较活泼的金属作为负极，所以Zn为负极，Cu为正极，负极Cu上发生还原反应，电极反应式为：2H++ 2e- = H2↑，原电池装置将化学能转化为电能，从此装置中可以看出电流表指针发生偏转，证明化学能转化为电能，故答案为：负极、2H++ 2e- = H2↑、电流表指针偏转；
(2)
可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的反应必须是自发氧化还原反应，从而使电路中有电子移动，产生电流；
a．该反应中碳元素的化合价由+2价升高为+4价，氧元素的化合价由0价降低为-2价，属于自发的氧化还原反应，可以设计成原电池；
b．该反应中锌元素的化合价由0价升高为+2价，铜元素的化合价由+2价降低为0价，属于自发的氧化还原反应，可以设计成原电池；
故答案为：ab。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
