第一章 化学反应与能量转化 同步训练题 2024-2025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 同步训练题2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断下列说法中不正确的是(　　) A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量 B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量 C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量 D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多 2、下列有关铝热反应的说法中，不正确的是（ ） A．利用了铝的还原性 B．可用于焊接铁轨，反应为 2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe C．可用于冶炼某些高熔点金属 D．能量变化可用如图表示： 3、下列有关电池的说法错误的是（ ） A．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从流向 B．无汞环保碱性电池，可以随生活垃圾一起丢弃 C．碱性氢氧燃料电池的总反应是 D．金属—空气电池，金属是电池负极 4、下列各个装置中能组成原电池的是(　　) A． B． C． D． 5、用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为(　　) A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g 6、铅蓄电池的工作原理为，由图分析，下列判断正确的是（ ） A．K闭合时，c电极的电极反应式为 B．当电路中转移0.2mol电子时，Ⅱ中消耗的为0.2mol C．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移 D．K闭合一段时间，电流计的指针读数逐渐变小直至为零后不再偏转 7、如图所示，下列分析错误的是（ ） A．只闭合，该装置将电能转化为化学能 B．只闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高 C．只闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 D．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只闭合＞都断开＞只闭合 8、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ） A．图①中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．在③开关闭合的情况下，四个装置的铁腐蚀速率由快到慢的顺序是：④③①② C．图③中，开关闭合时，Fe的腐蚀速率减小 D．图②和④的装置中Fe电极均被保护 9、水溶液中电解催化还原制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是（ ） A．该过程将化学能转化为电能 B．生成甲酸的电极反应为： C．阳离子由阴极移向阳极 D．电路中通过，阳极生成 10、化学反应中一定伴随着能量的变化，下列有关能量的说法正确的是（ ） A、相同条件下，等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多 B、已知：4Al（s）+3O2（g）=2A12O3 （s）△ H=−2834.9 kJ ⋅ mol−1， 4Al（s）+ 2O3（g） = 2 A12O3（s）△ H =− 3119.1 kJ ⋅ mol−1，则O3比O2稳定 C、已知S（s）+O2（g）=SO2（g）△ H =− 297.23 kJ ⋅ mol−1，可知 1mol SO2（g）的能量大于 1molS（s）和1molO2（g）的能量总和 D、在稀水溶液中 H+（aq）+OH−（aq）=H2O（l）△H =−57.3 kJ ⋅ mol−1，将含 0.5mol H2SO4的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合时，放出的热量大于 57.3 kJ 11、（双选）获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al＋3I2=2AlI3。下列说法不正确的是( ) A．该电池负极的电极反应为：Al－3e－=Al3＋ B．电池工作时，溶液中的铝离子向负极移动 C．消耗相同质量的金属，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D．正极的电极材料是单质碘 12、（双选）下列有关说法正确的是( ) A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化 B．工业上用石墨电极电解熔融 Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化须定期更换 C．铅蓄电池充电时，阳极区溶液的pH和阳极质量均减小 D．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu2+具有催化作用 13、下列叙述不正确的是（ ） A．要加热才能发生的反应也可能是放热反应 B．自然界中钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀 C．电解质的强弱也能影响电解质溶液的导电能力 D．明矾和漂白粉都可以用于自来水的净化和杀菌消毒 14、下列反应的能量变化与示意图不相符的是（ ） A．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O B．H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) C．油脂在人体内被氧化 D．金属钠投入水中 15、已知：完全燃烧生成一氧化碳放出的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．碳的燃烧热为 B．分解生成时放出的热量 C．反应的为 D．足量炭粉与反应生成的热化学方程式为 16、化学与生活、社会密切相关。下列说法错误的是（ ） A．硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂 B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 C．开发废电池的综合利用技术，能防止电池中的重金属等污染土壤和水体 D．在食品中科学使用食品添加剂，有利于提高人类生活质量 17、在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是（ ） A．电解质溶液是稀硫酸 B．金属M是阳极，金属N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 18、为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ） A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极 二、填空题。（2题） 19、电解在化工生产、金属冶炼及科学研究等方面有重要应用。 (1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高(约2 045 ℃)，在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1 000 ℃左右就可以得到熔融体。 ①写出电解时阳极的电极反应式：___________________________________ _______________________________________________________________。 ②电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________________________ _______________________________________________________________。 (2)电解食盐水是氯碱工业的基础。 ①电解所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为______、______。电解时，阴极反应的主要产物是_________。 ②电解时用盐酸控制阳极区的pH在2～3，用必要的文字和反应方程式说明原因：_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 20、如图中的a和b为氢镍可充电碱性电池的电极，该电池总反应式为2Ni(OH)2H2＋2NiO(OH)。 (1)为了实现铜与稀硫酸反应，用Z通入氧气的同时，将开关K与Y相连即可。石墨电极的反应式为______________________________，总反应的化学方程式为：________________________________________； (2)不通入氧气，直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应。则氢镍碱性电池的负极为________(填“a”或“b”)，电解槽内总反应的离子方程式为： _____________________________________________； (3)当给氢镍碱性电池充电时，该电池的阳极反应式为__________________，氢镍电池放电时，负极附近的pH会________(填“变大”、“不变”或“变小”)； (4)若将图中的稀硫酸换成CuSO4溶液，并且将氢镍碱性电池的电极反接，将K连接X，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2 mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后，恰好恢复到原来的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，则电解过程中转移电子的物质的量为____________。 三、综合解答题。（2题） 21、(1)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： ①上述装置中，不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是___________(填序号)。 ②某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是_________。 ③除了图示某些装置，还有其它方法能证明超氧化钾粉末与水的反应(4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 ①实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式： _______ ； ②已知反应CH3—CH3(g)→CH2=CH2(g)＋H2(g) ΔH，有关化学键的键能如下： 化学键 C—H C=C C—C H—H 键能/kJ·mol-1 414.4 615.3 347.3 435.3 通过计算得出该反应的焓变ΔH＝_________； (3)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。 如图为1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化示意图。已知E1=134kJ·mol-1，E2=368kJ·mol-1(E1、E2为反应的活化能)。 若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1、ΔH的变化分别是________、________(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应放出的热量为__________kJ。 22、(1)图1是高铁电池的模拟实验装置，放电时电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ①该电池放电时正极的电极反应式为_________。 ②盐桥中含有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______移动（填“左”或“右”）。 ③如图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有___________________。 (2)某同学在研究如图所示的原电池装置时，测得Zn电极质量减轻6.5 g，Cu电极质量增加4.8 g。通过导线的电子数与反应转移电子总数的比值定义为电池的能量转换效率，则该实验中电池的能量转换效率为_______。 (3)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO+2−4e−═4CO2 正极反应式____________；总电池反应_______________。 第一章 化学反应与能量转化 同步训练题2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断下列说法中不正确的是(　　) A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量 B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量 C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量 D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多 【答案】A 2、下列有关铝热反应的说法中，不正确的是（ ） A．利用了铝的还原性 B．可用于焊接铁轨，反应为 2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe C．可用于冶炼某些高熔点金属 D．能量变化可用如图表示： 【答案】D 3、下列有关电池的说法错误的是（ ） A．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从流向 B．无汞环保碱性电池，可以随生活垃圾一起丢弃 C．碱性氢氧燃料电池的总反应是 D．金属—空气电池，金属是电池负极 【答案】A 4、下列各个装置中能组成原电池的是(　　) A． B． C． D． 【答案】D 5、用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为(　　) A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g 【答案】B 6、铅蓄电池的工作原理为，由图分析，下列判断正确的是（ ） A．K闭合时，c电极的电极反应式为 B．当电路中转移0.2mol电子时，Ⅱ中消耗的为0.2mol C．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移 D．K闭合一段时间，电流计的指针读数逐渐变小直至为零后不再偏转 【答案】D 7、如图所示，下列分析错误的是（ ） A．只闭合，该装置将电能转化为化学能 B．只闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高 C．只闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 D．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只闭合＞都断开＞只闭合 【答案】C 8、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ） A．图①中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．在③开关闭合的情况下，四个装置的铁腐蚀速率由快到慢的顺序是：④③①② C．图③中，开关闭合时，Fe的腐蚀速率减小 D．图②和④的装置中Fe电极均被保护 【答案】B 9、水溶液中电解催化还原制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是（ ） A．该过程将化学能转化为电能 B．生成甲酸的电极反应为： C．阳离子由阴极移向阳极 D．电路中通过，阳极生成 【答案】B 10、化学反应中一定伴随着能量的变化，下列有关能量的说法正确的是（ ） A、相同条件下，等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多 B、已知：4Al（s）+3O2（g）=2A12O3 （s）△ H=−2834.9 kJ ⋅ mol−1， 4Al（s）+ 2O3（g） = 2 A12O3（s）△ H =− 3119.1 kJ ⋅ mol−1，则O3比O2稳定 C、已知S（s）+O2（g）=SO2（g）△ H =− 297.23 kJ ⋅ mol−1，可知 1mol SO2（g）的能量大于 1molS（s）和1molO2（g）的能量总和 D、在稀水溶液中 H+（aq）+OH−（aq）=H2O（l）△H =−57.3 kJ ⋅ mol−1，将含 0.5mol H2SO4的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合时，放出的热量大于 57.3 kJ 【答案】D 11、（双选）获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al＋3I2=2AlI3。下列说法不正确的是( ) A．该电池负极的电极反应为：Al－3e－=Al3＋ B．电池工作时，溶液中的铝离子向负极移动 C．消耗相同质量的金属，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D．正极的电极材料是单质碘 【答案】BD 12、（双选）下列有关说法正确的是( ) A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化 B．工业上用石墨电极电解熔融 Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化须定期更换 C．铅蓄电池充电时，阳极区溶液的pH和阳极质量均减小 D．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu2+具有催化作用 【答案】BC 13、下列叙述不正确的是（ ） A．要加热才能发生的反应也可能是放热反应 B．自然界中钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀 C．电解质的强弱也能影响电解质溶液的导电能力 D．明矾和漂白粉都可以用于自来水的净化和杀菌消毒 【答案】D 14、下列反应的能量变化与示意图不相符的是（ ） A．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O B．H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) C．油脂在人体内被氧化 D．金属钠投入水中 【答案】A 15、已知：完全燃烧生成一氧化碳放出的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．碳的燃烧热为 B．分解生成时放出的热量 C．反应的为 D．足量炭粉与反应生成的热化学方程式为 【答案】D 16、化学与生活、社会密切相关。下列说法错误的是（ ） A．硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂 B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 C．开发废电池的综合利用技术，能防止电池中的重金属等污染土壤和水体 D．在食品中科学使用食品添加剂，有利于提高人类生活质量 【答案】A 17、在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是（ ） A．电解质溶液是稀硫酸 B．金属M是阳极，金属N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 【答案】B 18、为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ） A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极 【答案】C 二、填空题。（2题） 19、电解在化工生产、金属冶炼及科学研究等方面有重要应用。 (1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高(约2 045 ℃)，在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1 000 ℃左右就可以得到熔融体。 ①写出电解时阳极的电极反应式：___________________________________ _______________________________________________________________。 ②电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________________________ _______________________________________________________________。 (2)电解食盐水是氯碱工业的基础。 ①电解所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为______、______。电解时，阴极反应的主要产物是_________。 ②电解时用盐酸控制阳极区的pH在2～3，用必要的文字和反应方程式说明原因：_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 【答案】(1)①2O2－－4e－===O2↑　②石墨电极被阳极上产生的氧气氧化 (2)①NaOH　Na2CO3　NaOH和H2　②Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大H＋和Cl－浓度，抑制氯气与水的反应，减少氯气的损失 20、如图中的a和b为氢镍可充电碱性电池的电极，该电池总反应式为2Ni(OH)2H2＋2NiO(OH)。 (1)为了实现铜与稀硫酸反应，用Z通入氧气的同时，将开关K与Y相连即可。石墨电极的反应式为______________________________，总反应的化学方程式为：________________________________________； (2)不通入氧气，直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应。则氢镍碱性电池的负极为________(填“a”或“b”)，电解槽内总反应的离子方程式为： _____________________________________________； (3)当给氢镍碱性电池充电时，该电池的阳极反应式为__________________，氢镍电池放电时，负极附近的pH会________(填“变大”、“不变”或“变小”)； (4)若将图中的稀硫酸换成CuSO4溶液，并且将氢镍碱性电池的电极反接，将K连接X，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2 mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后，恰好恢复到原来的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，则电解过程中转移电子的物质的量为____________。 【答案】O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 2Cu＋2H2SO4＋O2=2CuSO4＋2H2O a Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑ OH－＋Ni(OH)2－e－=NiO(OH)＋H2O 变小 1.2 mol 三、综合解答题。（2题） 21、(1)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： ①上述装置中，不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是___________(填序号)。 ②某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是_________。 ③除了图示某些装置，还有其它方法能证明超氧化钾粉末与水的反应(4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 ①实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式： _______ ； ②已知反应CH3—CH3(g)→CH2=CH2(g)＋H2(g) ΔH，有关化学键的键能如下： 化学键 C—H C=C C—C H—H 键能/kJ·mol-1 414.4 615.3 347.3 435.3 通过计算得出该反应的焓变ΔH＝_________； (3)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。 如图为1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化示意图。已知E1=134kJ·mol-1，E2=368kJ·mol-1(E1、E2为反应的活化能)。 若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1、ΔH的变化分别是________、________(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应放出的热量为__________kJ。 【答案】（1）III 左端液柱升高，右端液柱降低 放热 （2）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-2akJ/mol +125.6kJ/mol 减小 不变 234 22、(1)图1是高铁电池的模拟实验装置，放电时电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ①该电池放电时正极的电极反应式为_________。 ②盐桥中含有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______移动（填“左”或“右”）。 ③如图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有___________________。 (2)某同学在研究如图所示的原电池装置时，测得Zn电极质量减轻6.5 g，Cu电极质量增加4.8 g。通过导线的电子数与反应转移电子总数的比值定义为电池的能量转换效率，则该实验中电池的能量转换效率为_______。 (3)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO+2−4e−═4CO2 正极反应式____________；总电池反应_______________。 【答案】+4H2O+3e−=Fe(OH)3+5OH- 右 使用时间长、工作电压稳定 75％ O2+2CO2+4e−=2 2CO+O2=2CO2 学科网（北京）股份有限公司 $$