第一章 化学反应与能量转化 测试题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章《化学反应与能量转化》测试题 一、单选题（共20题） 1．微生物电池可用来处理废水中的对氯苯酚，其工作原理示意图如图。关于该电池的说法不正确的是 A．a极是负极 B．H+向b极迁移 C．b电极上发生的反应是+H++2e-=+Cl- D．生成0.1molH2CO3，电池反应电子转移数目为0.4mol 2．铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层弱酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如图。下列说法错误的是     A．若水膜中溶解了SO2，则铁铆钉腐蚀的速率将加快 B．铁、铜与弱酸性水膜形成了原电池，铁铆钉发生还原反应 C．铜极上的反应有：2H+ +2e-= H2↑，O2+4e -十4H+= 2H2O D．若在金属表面涂一层油漆，可有效阻止铁铆钉被腐蚀 3．一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表。下列说法正确的是 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 A．随pH的升高，碳钢腐蚀速率逐渐加快 B．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会加快 C．pH为14，其负极反应为 D．pH＜4，发生析氢腐蚀 4．硅在氧气中完全燃烧的化学方程式为：Si+O2SiO2，1 mol Si完全燃烧生成SiO2放出992kJ的热量。已知断裂1mol Si-Si键、1mol O=O键和1mol Si-O键吸收的能量分别为176kJ、496kJ、460kJ。晶体结构知识告诉我们，1mol SiO2中含有4mol Si-O键，则1molSi中含有Si-Si键的物质的量为 A．1mol B．2mol C．3mol D．4mol 5．下列热化学方程式正确的是(△H的绝对值均正确) A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热) B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(ag)+H2O(1)△H=+57.3kJ/mol(中和热) C．S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反应热) D．C(s) +CO2(g)=2CO(g)△H=-116.2kJ/mol(反应热) 6．卤化铵(NH4X)的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．ΔH1＞0，ΔH2＜0 B．相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的小 C．相同条件下，NH4Cl的ΔH3＋ΔH4比NH4I的小 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5=0 7．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．若  ，则的燃烧热为 B．若  ，则红磷比白磷稳定 C．已知  ，则固体与稀盐酸完全中和，放出的热量 D．已知  ，  ，则 8．一种以联氨（N2H4）为燃料的环保电池工作原理如图所示，电解质溶液显弱酸性，电池工作时产生稳定无污染的物质。下列说法正确的是（    ） A．在电极M充入N2H4，每消耗1molN2H4，会有4molH+通过质子交换膜 B．该燃料电池工作时，化学能只能转化为电能 C．N极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- D．电极总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O，电解质溶液的pH始终不变 9．已知断开1mol键吸收的能量为436kJ，断开1mol键吸收的能量是945.6kJ，形成1mol键放出的能量为391kJ，根据化学方程式可知，高温、高压条件下，假设1mol反应完全，则反应放出的能量为 A．369.6kJ B．277.2kJ C．184.8kJ D．92.4kJ 10．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是 A．电池工作时，正极可发生反应： B．电池充电时间越长，电池中的量越多 C．电解质中加入硫酸能增强导电性 D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，负极材料减重0.7g 11．如图是H2和Cl2反应生成HCl的能量变化示意图，由图可知 A．反应物的能量总和于生成物的能量 B．生成1molHCl(g)需放出92.3kJ的能量 C．H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) - 184.6kJ D．H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + Q (Q>184.6kJ) 12．用惰性电极电解下列溶液，电解一断时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是 A．CuSO4 B．HCl C．BaCl2 D．Na2SO4 13．一种锌钒超级电池的工作原理如图所示，电解质为(CH3COO)2Zn溶液，电池总反应为Zn+NaV2(PO4)3ZnNaV2(PO4)3。下列说法正确的是 A．放电时，b电极为电池的负极 B．放电后，负极区c(Zn2+)增大 C．充电时，Zn2+向a电极移动 D．充电时，b电极发生的电极反应为ZnNaV2(PO4)3+2e-=Zn2++NaV2(PO4)3 14．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，下列说法正确的是 A．该反应是放热反应 B．该反应是分解反应 C．断裂H-H键放出能量 D．形成H-CI键吸收能量 15．以废银(主要含Ag，以及少量SiO2、α-Al2O3杂质)为原料提取高纯度银的流程如图1所示，其他条件相同，浸出率与温度、时间的关系分别如图2和图3所示： 下列叙述错误的是 A．最佳生产条件是温度为80℃、时间为6.0 h B．浸渣的主要成分是SiO2 C．“电解”中向AgNO3溶液中添加少量NaNO3能增强导电性 D．理论上制备21.6 g Ag需要消耗2.5gN2H4·H2O 16．以 I2为原料，通过电解法制备KIO3的实验装置如图所示。电解前，先将一定量的精制 I2溶于过量KOH 溶液，发生反应 3I2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O，将反应后的溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。下列说法正确的是 A．OH-会穿过离子交换膜向左侧移动 B．当外电路转移 1mol e-，阴极区增重3.9 g C．若电流利用率为100%，电解法制 KIO3碘原子的利用率是直接歧化法的 6 倍 D．为避免酸性条件下KIO3与 KI归中，原料中 17．四川大学余达刚教授课题组发展了一种具有广谱性的镍催化参与的有机(类)卤代物的电化学还原羧基化反应，制备苯乙酸的反应原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．A极的电极反应式为 B．该反应的原子利用率为100%，有利于实现碳中和 C．电极可降低反应的活化能 D．若使用铅蓄电池作电源，则每生成1苯乙酸，消耗98g 18．研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是 A．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低 B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来 C．氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很不活泼 D．1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。 19．2021年10月29日生态环境部召开新闻发布会，环境司副司长吴险峰表示：今年秋冬季大气污染治理以减少重污染天气和降低浓度为主要目标。合理使用燃料可减少污染，符合“绿色化学”理念，下列说法正确的是 A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B．通入大大过量的空气使燃料充分燃烧，以达到充分利用热能的目的 C．燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用 D．硫的燃烧热为，硫燃烧热的热化学方程式： 20．用酸性氢氧燃料电池为电源电解溶液，实验装置如图所示．下列关于此装置的说法中，正确的是 A．燃料电池工作时，负极反应为 B．a极是石墨，b极是铜时，b极的电极反应为： C．a极是石墨，b极是纯铜时，电解一定时间后两极产生的气体体积都为标准状况，则原溶液的浓度是 D．a、b两极均是石墨时，若a极产生的气体为标准状况，则U形管中溶液的PH为体积变化忽略不计 二、非选择题（共5题） 21．电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则可观察到在X极附近观察到的现象是 电极反应式是 检验Y电极反应产物的方法是 电解一段时间之后溶液的PH将会 （升高、降低或不变），总方程式为 。 （2）若X、Y都是铜电极，a是稀CuSO4溶液，开始实验，X极的电极反应式是 。电解前后CuSO4溶液的浓度 （变大、变小或不变）若X电极质量增重64克，则在电路中有 mol的电子发生转移。 （3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是 ，电极反应式是 。②Y电极的材料是 ，电极反应式是 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出） 22．利用原电池原理可以探究物质的还原性强弱。实验中，电流表指针的偏转方向均与电子的移动方向一致，阴离子交换膜只允许阴离子通过。回答下列问题： (1)按照如图连接装置后，电流表指针向Co电极偏转，该原电池的总反应离子方程式为 ，由此可以判断：Co的还原性比Zn的还原性 (填强或弱)。 (2)上图中Co电极和CoSO4溶液接触的界面两侧存在电势差，称为该电极的电极电势，该电极的电对符号为Co2+/Co，电对中Co2+是氧化型，Co是还原型。金属离子的浓度为1mol/L时部分电极的电极电势如下表所示： 电对符号 Cu2+/Cu Co2+/Co Cd2+/Cd Zn2+/Zn 电极电势/V 0.34 -0.28 -0.41 -0.76 ①根据第(1)小题中实验结论和表中数据推测：电极电势越低，电对中还原型的还原性越 (填强或弱)。 ②为验证上述推测，利用0.34和-0.41两组数据进行实验，请补全原电池装置。 电极X的化学式为 ，某浓度的溶液Y为 ，某浓度的溶液Z为 。 ③若上述推测成立，电流表指针向 (填X或Cu)电极偏转，负极的电极反应式为 。 23．某实验小组用石墨作电极电解饱和氯化铜溶液，并记录了电解过程中两电极的现象。请分析： 实验装置 实验现象 通电前 溶液呈绿色。 通电2min a极碳棒周围的溶液颜色变成黑色；b极产生有刺激性气味的气体。 通电20min，关闭电源 a极碳棒上端表面覆盖一层白色的薄膜；电极周围溶液为黑色。取出碳棒放置一晚后碳棒表面的白色固体变成绿色。 (1)已知在氯化铜溶液中存在平衡：(为蓝色，为黄色)，则饱和氯化铜溶液呈绿色的原因是 。 (2)针对a极溶液出现“黑色”，该实验小组提出了以下猜想： 猜想一：黑色物质可能是纳米铜粉。推测理由：纳米铜粉为紫黑色粉末，电解过程中由于析出铜速率太快，形成了纳米级小颗粒。 猜想二：黑色物质可能是氧化铜。推测理由：a极可能有部分放电，且电解过程中溶液温度升高，简述该猜想中生成CuO的原因为 。 (3)取“黑色悬浊液”加入稀硝酸产生红棕色气体，证明了黑色物质中一定含有纳米铜粉，理由是 (用化学方程式说明)。 (4)该小组经过查阅资料和实验验证，a极上产生的“白色薄膜”为氯化亚铜，则a极产生该物质的电极反应式为 。 (5)若将电解液更换为硫酸铜溶液进行实验，a电极不会产生白色物质；若将氯化铜溶液的浓度控制在5%~10%时(肉眼观察溶液为淡蓝色)，可在a电极看到比较纯净的红色固体。由此可知，a电极产生的白色物质和黑色物质与 、 等因素有关。 24．下图为一些物质间的相互转变关系，反应①在工业上可用来生产化合物C，反应⑤在工业上可生产化合物J（Na2FeO4），反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应．常温下，D、E、G均是气体，B是无色液体；F的水溶液可作为杀菌消毒剂；H是一种铁矿石的主要成分，它由两种元素组成，且其中铁元素的质量分数为70％。 请回答下列问题： (1)工业上利用反应①生产化合物C，得到化合物C的电极名称是 。 (2)化合物F中阴离子的电子式为 。 (3)反应②的化学方程式为 。 (4)反应⑤的离子方程式为 。 (5)高铁酸钠（Na2FeO4）既能杀菌消毒又是一种“绿色环保高效”的净水剂，其原因为： ① 。 ② 。 25．各物质之间的转化关系如下图，图中部分生成物省略，有相关信息如下： ①X为红褐色沉淀；②A为单质，B为溶液，D和F为气体；③反应I的产物只有Y和HO； ④B、D、F和Y中均含有同一元素。 请回答下列问题： (1)组成A的元素在周期表中属于 (选填序号)。 A．主族元素   B．副族元素    C．短周期元素    D．过渡元素 (2)写出溶液B中溶质的化学式： 。 (3)写出反应I的化学反应方程式： 。 (4)以石墨为两极材料，电解C的水溶液，写出电解初期阴极的电极反应式： 。 (5)28g单质A与一定浓度的B溶液反应，当生成n(C) ∶n(E)=2∶3时，反应中转移电子 mol. (6)给E溶液中加入也能生成X，写出当n(E) ∶n()=1∶1时，反应的离子方程式 。 参考答案： 1．D 2．B 3．D 4．B 5．C 6．C 7．B 8．A 9．D 10．A 11．B 12．A 13．C 14．A 15．B 16．C 17．D 18．D 19．C 20．C 21． 放出气体，溶液变红 2H+ + 2e－ = H2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色 升高 2NaCl+2H2O==2NaOH+H2+Cl2 Cu2++2e-==Cu 不变 2mol 纯铜（或精铜） Cu2+ + 2e - =Cu 粗铜 Cu-2e-=Cu2+ 22．(1) Zn+Co2+=Zn2++Co 弱 (2) 强 Cd 1 mol·L-1CdSO4溶液 1 mol·L-1CuSO4溶液 Cu Cd-2e-=Cd2+ 23．(1)饱和氯化铜溶液中浓度较高，生成较多的，此时溶液中与共存 (2)水解生成，电解过程中溶液温度升高，分解为黑色的CuO (3)、 (4) (5) 电解质溶液的阴离子 氯化铜溶液的浓度 24．(1)阴极 (2) (3)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (4)2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O (5) 高铁酸钠（Na2FeO4）具有强氧化性 高铁酸钠被还原为三价铁离子，三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物和杂质形成沉淀,使水澄清 25． D HNO3 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O Fe3++e-=Fe2+ 1.2 4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑ 学科网（北京）股份有限公司 $$