第1章 化学反应与能量转化 真题集训-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(鲁科版2019)

第1章 真题集训 黑题 高考耳题练 限时:35min 1.(2023·海南,7.2分)各相关物质的燃烧热数 B. 电子由Ag经活性炭流向P 据如下表。下列热化学方程式正确的是 C. Pt表面发生的电极反应为0.+2H.0+4e ( --40H C.H(g) C.H(g) H(g) 物质 D. 每消耗标准状况下11.2L的0。,最多去除 AH/(kJ·mol) -1559.8 -1411 -285.8 1 mol Cl 4.(2023·辽宁,7.3分)某无隔膜流动海水电解 A. C.H(g)+30.(g)2C0.(g)+2H,0(g) 法制H.的装置如下图所示,其中高选择性催 AH=-1411kJ·mol 化剂PBT可抑制O.产生。下列说法正确的 B. C. H(g)CH(g)+H(g) 是 7 ) $H--137 kJ·moll 社网 C. HO(1)O(g)+H(g) 0. H 铁 △H=+285.8 kJ· moll PPT MnO AH=-1559.8 kJ:mol A. b端电势高于a端电势 2.(2023·海南,8.2分)利用金属A1、海水及其 B. 理论上转移2mole生成4gH. 中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说 C. 电解后海水pH下降 法正确的是 ( ) D. 阳极发生反应CI+H.O-2e-HCl0+H' A.b电极为电池正极 5.(2022·广东,11.4分)为检验牺牲阳极的阴 B. 电池工作时.海水中的Na向a电极移动 极保护法对钢铁防腐的效果,将键层有破损 C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强 的键铎铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一 减性 段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有 D. 每消耗1kgAl.电池最多向外提供37mol 被腐蚀的是 ( ) 电子的电量 A.加入AgNO.溶液产生沉淀 _分 B. 加入淀粉一化钾溶液无蓝色出现 C. 加入KSCN溶液无红色出现 海水 D. 加入K.[Fe(CN).]溶液无蓝色沉淀生成 6.(双选)(2023· H (第2题) (第3题) 山东,11,4分) 6OL 3.(2023·广东,6.2分)负载有Pt和Ag的活性 利用热再生氛电 炭,可选择性去除C实现废酸的纯化,其工 池可实现CuSO:流 热解 ) 作原理如图。下列说法正确的是 ( 电键废液的浓缩 A. Ag作原电池正极 再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加 选择性必修第一册·LK 黑白题044 相同的CuSO.电键废液,向甲室加入足量氛水 9.(2023·全国乙,12.6分)室温纳-疏电池被认 后电池开始工作。下列说法正确的是 ~ 为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。 A. 甲室Cu电极为正极 一种室温钟一疏电池的结构如图所示。将钟 B. 隔膜为阳离子膜 箔置于聚笨并眯哩膜上作为一个电极,表面 C. 电池总反应为Cu*+4NH.[Cu(NH)* 喷涂有疏黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电 D. NH.扩散到乙室将对电池电动势产生影响 7.(2023·浙江6月,13.3分)氢碱工业能耗大 通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下 ( 列说法不正确的是 ) 电 _~ 电&A 离子交换膜 电极B Cil 电机 C 疏电极 饱和a(Cl滚液 HO(含少量YaOH A. 电极A接电源正极,发生氧化反应 A. 充电时Na从钢电极向碗电极迁移 B. 电极B的电极反应式为2H.0+2e-H.1 B. 放电时外电路电子流动的方向是a→h +20H C. 应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较 __→Na.S. 高的NaOH溶液 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧 D. 炭化纤维素纸的作用是增强 电极的导电 性能 化性来降低电解电压,减少能耗 8.(2022·浙江6月,18.2分)标准状态下,下列 10.(2023·全国甲,12,6分)用可再生能源电还 物质气态时的相对能量如下表,可根据 原CO.时.采用高浓度的K抑制酸性电解液 HO(g)+HO(g)=H.O.(g)计算出H.0.中 中的析氢反应来提高多碳产物(乙娇、乙醇 氧氧单键的键能为214kJ·mol'。下列说法 等)的生成率,装置如下图所示。下列说 ( 法正确的是 ~ 不正确的是 ) 误选进 物质(g) 0 H HO HOO #。# 218 39 过进 能量/(kJ·mol) 249 010 H. 物质(g) 0. H.O H.o 6### 能量/(kJ·mol)o 0 -136-242 C.TI.CIIoII A. H,的键能为436kJ·moll A. 析氢反应发生在IrO.-Ti电极上 B. 0. 的键能大于H.0. 中氧氧单键的键能的 B. Cì从Cu电极迁移到lIrO.-Ti电极 两倍 C. 阴极发生的反应有2C0.+12H+12e- C. 解离氧氧单键所需能量:HOO<H.0 C.H+4H0 D. H,O(g)+O(g)-HO(g) D. 每转移1mol电子,阳极生成11.2L气体 △H=-143 k1·moll (标准状况) 第1章 黑白题045产生气体的速率比图甲快，B正确：图甲中反应的化学能全部转化 则H0(1)= 为热能，而图乙中的化学能部分转化为电能，部分转化为热能，故图 20,(g)+H,(g)△=+285.8·m',C错误； 甲中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度 C正确：由C分析知，图甲中温度计显示的最高温度高于图乙中温 GH,(g)+20,(g)—2C0,(g)+3H,0(1）△M=-159.8 度计显示的最高温度，且均高于室温.D错误。(2)①甲烷燃料电 ·,D正确。 池中，通人甲烷的一极为负极，通人氧气的一极为正极，故电池的负 2.A解析：铝为活泼金属，发生氧化反应，为负极，则石零为正极，b电 极是a电极，在碱性环境下甲烷失去电子转化为碳酸根离子：2电 极为电池正极.A正确：电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中 池的总反应式为CH+202+20H一C0行+3H,0.故电池工作一 的a向b电极移动，B错误：电池工作时，a电极发生的反应为铝失 段时间后，电解质溶液的pH减小。(3)燃料电池的总反应相当于 去电子生成铝离子：A1-3e一A,铝离子水解显酸性，C错误：由 燃料的燃烧.故总反应为2C0+02一2C02,已知负极反应式为 C0+C0分-2e一2C02,由总反应或去负极反应式可得正极反应 C分析可知，每消耗1kgA(物质的量为')，电池最多向外 式为02+4e+2C02=2C0片. 提供'000 电子的电量.D错误 27 olx3=1000 9 14.1,(1)C(2)左端液柱升高.右端液柱降低(3)放热 Ⅱ，(4)3：21.5H(ag)+0H(期)一H20(1) △H= 3.B解析：O2在P表面得电子发生还原反应，P为正极，Ag失去电 I0oJ·mr[线HC(ag)+Na0H(aq)一Nad(aq)+H,0(D 子与溶液中的C反应，Ag为负极，A错误：电子由负极Ag经活性炭 3 流向正极P,B正确：溶液呈酸性，故P1表面发生的电极反应为O,+ AH=I0o0u·mr'y 4H”+4e一2H,0,C错误：每消耗标准状况下11.2L02,转 移2ml电子，而2 mol Cr失去2ml电子，故最多去除2mld, 解析：【.(1)装置A可通过U形管中红墨水液而的变化判断锌和 D错误。 稀硫酸的反应是放热反应还是吸热反应：装置B可通过烧杯中是否 4.D解析：根据图示，钛网上海水中C,H0发生失电子的氧化反应 产生气泡判断锌和稀硫酸的反应是放热反应还是吸热反应：装置C 生成HC0,O2,钛网为阳极，电极反应式为C+H20-2e 只是一个锌和稀硫被反应并将生成的气体通人水中的装置，不能证 IC0+H,钛箔上生成H2,钛箔上生成H,的电极反应式为2H'+2© 明该反应是放热反应还是吸热反应，故选C。(2)氢氧化钡品体与 氯化铵的反应属于吸热反应，所以锥形瓶中气体体积遇冷缩小，导 一H↑，钛箱为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解 致U形管左端液住升高，右端液柱降低。(3)棉花燃烧说明温度达 的主要总反应为H++H,0通电HG1O+H,↑，电解后海水中H浓 到棉花的着火点，即温度升高，说明该反应是放热反应。Ⅱ.(4)恰 度减小，pH上升.C错误：n为正极，b为负极.则a端电势高于b誉电 好反应时参加反应的HC1溶液的体积是30mL,由V,+y2=50ml, 势，A错误：右侧电极上产生氢气的电极反应式为2H*+2e 消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL.所以V,:V2=3:2:设恰好 H2↑，则理论上转移2m©le生成2gH2,B错误：由图可知，阳极上 反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为：，由方程式HC+NOH 的电极反应式为C+H,0-2e一HC0+H”,D正确 =NaCl+H,0可知n=n(HCg)=1.0mol·L-1×0.03L=0.03mol. 5.D解析：镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀.侧将其放人酸化的 所以Na0H溶液的浓度为0.03ml÷0.02L=1.5l·L-。20mL 3%NaCI溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极， 1.5mdl·L氢氧化钠与30mL1.0ml·LHCl溶液进行中和反 而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化 应生成水的物质的量为0.02L×1.50ml·L1=0.03ml.△H= 钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。氯 。k」·mt=-kJ·mo1,表示中和热的热化学方程式为 化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否 3 被腐蚀，均会出现白色沉淀，A不符合题意：淀粉-胰化钾溶液可检测 r(am+0r(am一H,0)）△n=u·mr'或Hq(q)+ 氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生 3 反应，B不符合题意：KSCN溶液可检测铁离子的存在，由题干信息可 uOH(aq）一NaC(ag)+H,0(DAn=100J·mar。 知不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后均 无红色出现.C不符合题意：K,[Fe(CN)。]是用于检测Fe“的试剂 15.1.(1)氧气2l50+2H+2e5,0+2H,0 若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，加人 (2)2N0+25,0+2H204H03+N2 K,[F(CN)。]溶液就不会出现蓝色沉淀，D符合题意。 Ⅱ.(3)①还原剂②调节溶液H在8-9 6.CD解析：向甲室加人足量氨水后电池开始工作，则甲室C电极溶 解析：1.(1)阳极为H,0放电生成02与中，从A口中出米的气 解，变为铜离子与氨气形成[C(NH2),】“,因此甲室Cu电极为负 体是O2:阴极得到电子发生还原反应，根据图可知是HO在酸性 极，A错误：在原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子 条件下发生还原反应生成S,0:,其电极反应式为2HS0,+ 膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子， 2H+2:一S20子+2H04(2)根据图示.吸收池中S0和N0 显然左侧阳离子不斯减小，明显不利于电池反应正常进行，B错误： 是反应物，N2和H5O;是生成物.则吸收池中除去NO的原理是 左侧负极反应是Cu-2e+4NH1一[C(NH,),],正极反应是 2N0+2S,0片+2H,0一4HS05+N,。Ⅱ.(3)①要把铜从铜盐中置换 C2++2e一Cu,则电池总反应为C+4NH,—[Cu(NH),]2 出米，C被还原.则需要加人还原剂与之反应：2根据图示信息，H= C正确：NH,扩散到乙室会与铜离子反应生成[C(NH,),],铜离 8~9,反应速率为0.所以要使反应停止.应调节溶液的pH在8~9 子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影 第1章真题集训 响，D正确 7,B解析：电极A是氯离子变为氯气，氯元素化合价升高，失去电子， 黑题 是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，A正确：电极 题号12345678910 B为阴极，通人氧气.氧气得到电子，其电极反应式为2H20+4e+0 一4O州厂，B错误：右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换题.左 答案DABDD CDBC A C 边的钠离子进人右侧，在右室张得浓度较高的NOH溶液，C正确： 1,D解析：H0应该为液态.A错误：C2H(g)一C2H(g)+H2(g)》 改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物 △H=+137k·mm1,B错误：氢气的燃烧热为285.8k」·mo, 的氧化性来降低电解电压，域少能耗，D正确 选择性必修第一册·LK黑白题16 8.C解析：根据表格中的数据可知：H,的键能为218kJ·1×2= 436kJ·mo,A正确：0，的键能为249kJ·w×2= 为2Na+g、+2e一八，S,C正确：炭化纤维素纸中含有大量的 498kJ·mo1,H,02中氧氧单键的键能为214kJ·o,则02的 炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确 键能大于H,0,中氧氧单键的键能的两倍，B正确：HO0一H0+0. 10.C解析：析氢反应为还原反应，应在阴极发生，却在铜电极上发 解离其中氧氧单键需要的能量为(249+39-10)kJ·ma= 生，A错误：离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过.C不能 278·mo',H02中氧氧单键的键能为214kJ·m,C错 通过，B错误：由图可知，该装置为电解池.与直流电源正极相连的 误：H20(g)+0(g)一H,02(g)的△H=-136-249-(-242)= 1O,-电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生 -143(k·m),D正确。 成氧气和氢离子，电极反应式为2H,0-4=0,1+4H”,闲电极 9.A解析：充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电 为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙 时，N由硫电极迁移至钠电极，A错误：放电时Na在n电极失去电 烯，乙醇等，电极反应式有2C02+12H'+12eC,H4+4H,0.C正 子，失去的电子经外电路流向b电极，疏黄粉在b电极上得电子与 确：水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应 电极释放出的Na结合得到Na:S,,电子在外电路的流向为a→b, 式为2H,0-4e=0,↑+4H,每转移1ml电子，生成0.25mol B正确：由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式 02,在标准状况下体积为5.6L.D错误 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节化学反应的方向 △S0。(3)该反应为嫡增的放热反应，一定能自发进行 黑题 应用提优梅 白题 基过关 题号1234 题号12345 答案CADC 答案DC DD C 1,C解析：反应能否自发进行需通过焓判据和嫡判据进行综合分析」 1.D解析：自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，A错误：高温 △>0且△S<0的反应在任何温度下均不能自发进行，C错误 条件下△∥-T△S<0的反应也能自发进行，则需要加热才能进行的过 2.A解析：霜降是空气中的水蒸气凝结成冰的过程，是放热过程，并且 程可能是白发过程，B错误：高温条件下，格变大于零，嫡变大于零的 由水蒸气变成周态水是简减小的过程，即霜降过程是放热、篇碱.自 反应的△H-T△S小于0，反应能自发进行，C错误：格变小于零而嫡 发进行的过程。2H,(g)+02(g)一2H,0(1)是一个嫡诚的放热反 变大于零的反应，任何条件下反应的△H-T△S都小于0，反应能自发 应，自发进行，A符合题意：2H,0(1)一2H,0(1)+02(g)是一个嫡 进行，D正确。 增过程，过氧化氢不稳定，易分解，自发进行，B不合题意：C(s)+H,0(g) 2,C解析：格变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反 一C0(g》+H(g)是一个嫡增的吸热反应，高温下自发进行，C不合 应能否自发进行的唯一因素。可逆反应的两个反应熔变的数值相 题意：Ba(0H)2·8H,0+2NH,C△BaC,(s)+2NH(g)+10H,0(1) 等，但是符号（麦化趋势）相反，故A,B项错误：嫦变只表示化学反应 是一个熵增的吸热反应，高温下自发进行，D不合题意。 是吸热还是放热，不能用来独立判断反应的自发性，D项错误。 3.D解析：Ca0和C02反应为放热反应，A错误：步骤一中反应为C0 3.D解析：硝酸按溶于水为嫡增加的过程，其△>0，不能用增判据判 和C02化合生成CC01,为嫡减的反应，△S<0,B错误：步骤一和步 断.A错误：反应均为△H>0的反应.不能用焓判据判断，BC错误： 骤二的条件不同，所以不互为可逆反应，C错误：步骤二的反应为 反应为放热反应，可用焓判据判断，D正确。 4.D解析：根据题意“中间活塞打开，两种气体分子逐渐都扩散到两 CaC0,高温Ca0+C0,1,为熵增的吸热反应，若要使△G=△H-TAS< 个容器中”可知，该过程为混乱程度增大，由有序到无序的过程，即 0,则高温有利于自发进行，D正骑。 嫡增大的过程，故A正确：根据题意“中间活塞打开，两种气体分子 4.C解析：生成物气体化学计量数之和小于反应物气体化学计量之 逐渐都扩散到两个容器中，这是一个不伴有能量变化的自发过程” 和，所以△Sc0,则-T△S>0,根据△G=△H-TAS.因为能满足△G<0.所 可知，该过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出，故书正确： 以△H<0.A正确：△G越小，说明它能够反应的趋势更大，983K时两 根据题意“中间活塞打开，两种气体分子逐渐都扩散到两个容器中” 反应的△G相等，之后两反应的△G大小关系发生变化.则反应主次 可知，该过程为由有序到无序的过程，属于嫡增加，混乱程度增大的 趋势发生变化，所以983K是反应趋势变化的转折点，B正确：反应 过程.故C正确：由题意知该过程中△H=0,△S>0.所以△H-T4S<0 ①的△S>0,则-4S<0,4G和T成反比.所以斜率小于0，L2对应反应 可知该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，即该过程不是自 ①，G错误：当温度低于983K时，L,的△G更小，所以以反应②为 发可逆的，故D错误 主，产物以C03为主，D正确. 5.C解析：根据热化学方程式知，该反应气体体积增加，混乱度增 5.(1)高温(2)嫡变(3)927.8-1709.4K(4)C 大，即AS>0,该反应高温下能正向自发进行，根据4G=△-TAS<0 解析：(1)由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的嫡增反应，只有在 可自发进行，推出△H>0。故选C。 高温下才会有△H-T△S<0,所以反应①在高温下能自发进行 四归纳总结 (2)因为反应①吸热，不利于反应的自发进行：而嫡增有利于反应的 自发进行，所以反应①能否自发进行是由嫡变决定的。(3)天然气 △H<0且△S>0的化学反应在任何温度下都能自发选行，△H<0且 裂解为炭黑时，△H-T1S=74.848k」·m0'-80.674× △S<0的化学反应能在低温条件下自发进行，△>0且△S>0的化学 103kJ·(mal·K)-+×T<0,得T>927.8K,即天然气裂解为炭黑的 反应能在高温条件下自发进行，△H>0且△S<0的化学反应不能自 最低温度为927.8K:天然气裂解为乙块时，△H-T1S= 发进行 376.426k」·mo--220.211×10-3kJ·(mal·K)-×T<0.得T> 6.(1)<(2)>(3)能 1709.4K,即温度高于179.4K时，天然气会自发裂解为乙炔和氢 解析：(1)根据图像可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能 气，所以要制取炭黑，温度需控制在927.8-1709.4K之间。(4)根 量，)<0。(2)该反应中，反应物气体分子数小于生成物气体分子数.篇变 据(3)，为了提高甲烷的炭化程度，最合适的温度选C项。 正本参考答案黑白题17