第1章：化学反应与能量转化 优化练习题 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章：化学反应与能量转化 优化练习题2024-2025学年化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=﹣Q1kJ•mol﹣1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=﹣Q2kJ•mol﹣1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=﹣Q3kJ•mol﹣1 现取体积比1∶4的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为(　　) A．0.1Q1+0.2Q2 B．0.1Q1+0.2Q3 C．0.1Q1+0.4Q3 D．0.1Q1+0.4Q2 2、HCN(g) HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．HNC比HCN稳定 B．反应物的总能量大于生成物的总能量 C．断开H-C键放出能量 D．HCN异构化属于吸热反应 3、将V1 mL 1.0 mol·L－1的盐酸溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是 (　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约是1.0 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 4、某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列说法不正确的是（ ） A．电极N为正极，发生还原反应 B．若将a、c膜的位置互换，则该电池无法持续放电 C．该电池的总反应式为2H2+O2=2H2O D．在酸液室可以生成NaHCO3、Na2CO3 5、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见如图，电池总反应可表示为2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是（ ） A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．每转移0.1mol电子，便消耗1.12L的O2 D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 6、以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述中正确的是 (　　) ①粗铜与直流电源负极相连　②阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu　③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16 g　④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成“阳极泥” A．②③　 B．②④ C．③④　　　 D．①③ 7、利用阳离子交换膜电解槽电解饱和食盐水时，以下工艺不正确的是( ) A．用石墨作阳极 B．用铁丝网作阴极 C．饱和食盐水注入电解槽的阴极室 D．电解前必须精制粗食盐水 8、研究发现铜锈的组成非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，在文物保护中，无害锈一般不用除去，两种锈的结构如图所示，下列说法正确的是（ ） A．铜锈形成过程中可能发生了析氢腐蚀 B．铜锈形成过程中正极上电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C．将青铜器与低压电源正极相连后青铜器可受到保护 D．文物修复过程中可用稀盐酸酸浸法除去有害锈Cu2(OH)3Cl 9、蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电(电解池)和放电(原电池)时发生的反应是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量(用m、x表示)的计算式为( ) A．20mx B．20x/m C．25mx D． 50mx 10、光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示： 已知：电极a在光激发条件下会产生电子()-空穴()。下列说法错误的是（ ） A．电极电势：电极a>电极b B．光激发时，光生电子会与结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合 C．电极b发生的电极反应式为 D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑的溶解) 11、下列关于反应能量的说法正确的是( ) A．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ；ΔH= - 216kJ·mol－1 ，反应物总能量＞生成物总能量 B．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2。则2E1=E2 C．l0lkPa 时，2H2 (g)+ O2 (g) =2H2O(1)；ΔH= - 571. 6 kJ·mol－1 ，H2的燃烧热为571.6 kJ·mol－1 D．H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；ΔH= -57.3 kJ·mol－1，含1 molNaOH 的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量 12、下列说法正确的是（ ） A．酸性锌锰干电池是一次电池，碱性锌锰干电池是二次电池 B．铅蓄电池是一次电池，锂离子电池是二次电池 C．燃料电池的能量转化率可达100% D．废旧电池集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤 13、如图所示装置，用惰性电极电解熔融氯化钠(2NaCl2Na+Cl2↑)，下列说法错误的是( ) A．通电时，Na+向铁电极移动 B．石墨电极发生还原反应 C．电解一段时间后，在两个电极上分别生成金属钠和氯气 D．石墨电极生成氯气的电极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑ 14、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（　） A．②①③④⑤⑥ B．⑤④②①③⑥ C．⑤④③①②⑥ D．⑤③②④①⑥ 15、金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量．已知12g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2，下列说法错误的是(　　) A．Q1<Q2 B．石墨不如金刚石稳定 C．石墨具有的能量比金刚石低 D．完全燃烧，生成的二氧化碳一样多 16、已知：，。下列说法正确的是( ) A．上述热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量 B． C． D． 17、利用微生物电池原理可处理某些污水，其原理是通过微生物的作用，将废水中的有机物氧化，使其中的化学能转化为电能。图是处理含乙酸废水的电池装置原理图，a为石墨电极，b为铂碳电极。 该装置工作时，下列叙述错误的是（ ） A．电池总反应： B．负极的电极反应： C．质子通过质子交换膜从甲室进入乙室 D．b电极为电源正极，c口流出的水中含大量 18、如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极(　　) A．a为负极 B．b为阳极 C．c电极上有氯气产生 D．d电极上发生氧化反应 二、填空题。 19、回答下列问题： (1)已知： ， ， 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 。 (2)氢化亚铜()是一种难溶物质，用溶液和“另一物质”在40~50℃时反应可生成氢化亚铜。不稳定，易分解；在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体； 在酸性条件下发生反应： 。根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题： ①用溶液和“另一物质”制的反应中，用氧化还原观点分析，“另一物质”在反应中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 ② 写出在氯气中燃烧的化学方程式： 。 ③ 溶解在稀盐酸中生成的气体是 (填化学式)。 ④ 如果把溶解在足量的稀硝酸中，生成的气体只有，请写出溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式： 。 20、按要求填空。 （1）分别写出下图原电池装置1和2的正极反应方程式：_______________ 。 （2）①汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如下。 写出该反应的热化学方程式：_____ 。 ②在25℃、101kpa下，气体在足量的氧气中完全燃烧后，恢复至原状态，每转移1mol电子放出热量190kJ，写出该反应的热化学方程式：_____ 。 三、元素或物质推断题。 21、X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。 已知：①X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物； ②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答： （1）写出下列物质的化学式：Z2Y_________XW_____ZW_____ （2）写出下列物质的电子式：Z2Y2 _____X2Y2__________Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是____。 （3）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是____。 （4）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液， C（I）、C（II）为多孔石墨电极。接通S1后，C（I）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时： C（I）的电极名称是______（填写正极或负极）； C（II）的电极反应式是____________。 四、实验与探究题。 22、如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁的锈蚀，某同学做了探究实验，如下图所示，铁处于①、②、③三种不同的环境中。请回答： (1)金属腐蚀主要分为________腐蚀和________腐蚀两种。 (2)铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________(填序号)。 (3)请你为以下钢铁制品选择适当的防锈方法。 A．健身器材__________________________________________； B．自行车的链条、齿轮________________________________； C．海水中的轮船______________________________________。 23、为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据表中数据，盐桥中应选择____作为电解质。 阳离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) 阴离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) Li+ 4.07 HCO 4.61 Na+ 5.19 NO 7.40 Ca2+ 6.59 Cl- 7.91 K+ 7.62 SO 8.27 (2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入___电极溶液中。 (3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=___ 。 (4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为___ ，铁电极的电极反应式为____ 。因此，验证了Fe2+氧化性小于___ 、还原性小于___ 。 (5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是： ___ 。 第1章：化学反应与能量转化 优化练习题2024-2025学年化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=﹣Q1kJ•mol﹣1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=﹣Q2kJ•mol﹣1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=﹣Q3kJ•mol﹣1 现取体积比1∶4的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为(　　) A．0.1Q1+0.2Q2 B．0.1Q1+0.2Q3 C．0.1Q1+0.4Q3 D．0.1Q1+0.4Q2 【答案】B 2、HCN(g) HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．HNC比HCN稳定 B．反应物的总能量大于生成物的总能量 C．断开H-C键放出能量 D．HCN异构化属于吸热反应 【答案】D 3、将V1 mL 1.0 mol·L－1的盐酸溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是 (　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约是1.0 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】B　 4、某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列说法不正确的是（ ） A．电极N为正极，发生还原反应 B．若将a、c膜的位置互换，则该电池无法持续放电 C．该电池的总反应式为2H2+O2=2H2O D．在酸液室可以生成NaHCO3、Na2CO3 【答案】C 5、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见如图，电池总反应可表示为2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是（ ） A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．每转移0.1mol电子，便消耗1.12L的O2 D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 【答案】D 6、以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述中正确的是 (　　) ①粗铜与直流电源负极相连　②阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu　③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16 g　④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成“阳极泥” A．②③　 B．②④ C．③④　　　 D．①③ 【答案】A　 7、利用阳离子交换膜电解槽电解饱和食盐水时，以下工艺不正确的是( ) A．用石墨作阳极 B．用铁丝网作阴极 C．饱和食盐水注入电解槽的阴极室 D．电解前必须精制粗食盐水 【答案】C 8、研究发现铜锈的组成非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，在文物保护中，无害锈一般不用除去，两种锈的结构如图所示，下列说法正确的是（ ） A．铜锈形成过程中可能发生了析氢腐蚀 B．铜锈形成过程中正极上电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C．将青铜器与低压电源正极相连后青铜器可受到保护 D．文物修复过程中可用稀盐酸酸浸法除去有害锈Cu2(OH)3Cl 【答案】D 9、蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电(电解池)和放电(原电池)时发生的反应是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量(用m、x表示)的计算式为( ) A．20mx B．20x/m C．25mx D． 50mx 【答案】C 10、光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示： 已知：电极a在光激发条件下会产生电子()-空穴()。下列说法错误的是（ ） A．电极电势：电极a>电极b B．光激发时，光生电子会与结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合 C．电极b发生的电极反应式为 D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑的溶解) 【答案】C 11、下列关于反应能量的说法正确的是( ) A．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ；ΔH= - 216kJ·mol－1 ，反应物总能量＞生成物总能量 B．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2。则2E1=E2 C．l0lkPa 时，2H2 (g)+ O2 (g) =2H2O(1)；ΔH= - 571. 6 kJ·mol－1 ，H2的燃烧热为571.6 kJ·mol－1 D．H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；ΔH= -57.3 kJ·mol－1，含1 molNaOH 的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量 【答案】A 12、下列说法正确的是（ ） A．酸性锌锰干电池是一次电池，碱性锌锰干电池是二次电池 B．铅蓄电池是一次电池，锂离子电池是二次电池 C．燃料电池的能量转化率可达100% D．废旧电池集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤 【答案】D 13、如图所示装置，用惰性电极电解熔融氯化钠(2NaCl2Na+Cl2↑)，下列说法错误的是( ) A．通电时，Na+向铁电极移动 B．石墨电极发生还原反应 C．电解一段时间后，在两个电极上分别生成金属钠和氯气 D．石墨电极生成氯气的电极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑ 【答案】B 14、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（　） A．②①③④⑤⑥ B．⑤④②①③⑥ C．⑤④③①②⑥ D．⑤③②④①⑥ 【答案】B 15、金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量．已知12g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2，下列说法错误的是(　　) A．Q1<Q2 B．石墨不如金刚石稳定 C．石墨具有的能量比金刚石低 D．完全燃烧，生成的二氧化碳一样多 【答案】B 16、已知：，。下列说法正确的是( ) A．上述热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量 B． C． D． 【答案】A 17、利用微生物电池原理可处理某些污水，其原理是通过微生物的作用，将废水中的有机物氧化，使其中的化学能转化为电能。图是处理含乙酸废水的电池装置原理图，a为石墨电极，b为铂碳电极。 该装置工作时，下列叙述错误的是（ ） A．电池总反应： B．负极的电极反应： C．质子通过质子交换膜从甲室进入乙室 D．b电极为电源正极，c口流出的水中含大量 【答案】D 18、如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极(　　) A．a为负极 B．b为阳极 C．c电极上有氯气产生 D．d电极上发生氧化反应 【答案】C 二、填空题。 19、回答下列问题： (1)已知： ， ， 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 。 (2)氢化亚铜()是一种难溶物质，用溶液和“另一物质”在40~50℃时反应可生成氢化亚铜。不稳定，易分解；在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体； 在酸性条件下发生反应： 。根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题： ①用溶液和“另一物质”制的反应中，用氧化还原观点分析，“另一物质”在反应中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 ② 写出在氯气中燃烧的化学方程式： 。 ③ 溶解在稀盐酸中生成的气体是 (填化学式)。 ④ 如果把溶解在足量的稀硝酸中，生成的气体只有，请写出溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式： 。 【答案】(1)C(s) +H2O(g)=H2(g)+CO(g)   ∆H=+131.3 kJ/mol (2)还原剂 2CuH+3Cl2 2CuCl2 + 2HCl H2 CuH+3H++=Cu2++2H2O+NO 20、按要求填空。 （1）分别写出下图原电池装置1和2的正极反应方程式：_______________ 。 （2）①汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如下。 写出该反应的热化学方程式：_____ 。 ②在25℃、101kpa下，气体在足量的氧气中完全燃烧后，恢复至原状态，每转移1mol电子放出热量190kJ，写出该反应的热化学方程式：_____ 。 【答案】（1）； （2） 三、元素或物质推断题。 21、X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。 已知：①X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物； ②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答： （1）写出下列物质的化学式：Z2Y_________XW_____ZW_____ （2）写出下列物质的电子式：Z2Y2 _____X2Y2__________Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是____。 （3）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是____。 （4）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液， C（I）、C（II）为多孔石墨电极。接通S1后，C（I）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时： C（I）的电极名称是______（填写正极或负极）； C（II）的电极反应式是____________。 【答案】Na2O HCl NaCl 负极 四、实验与探究题。 22、如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁的锈蚀，某同学做了探究实验，如下图所示，铁处于①、②、③三种不同的环境中。请回答： (1)金属腐蚀主要分为________腐蚀和________腐蚀两种。 (2)铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________(填序号)。 (3)请你为以下钢铁制品选择适当的防锈方法。 A．健身器材__________________________________________； B．自行车的链条、齿轮________________________________； C．海水中的轮船______________________________________。 【答案】（1）化学 电化学 （2）①＞③＞② （3）涂油漆 涂油脂 焊接锌块 23、为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据表中数据，盐桥中应选择____作为电解质。 阳离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) 阴离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) Li+ 4.07 HCO 4.61 Na+ 5.19 NO 7.40 Ca2+ 6.59 Cl- 7.91 K+ 7.62 SO 8.27 (2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入___电极溶液中。 (3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=___ 。 (4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为___ ，铁电极的电极反应式为____ 。因此，验证了Fe2+氧化性小于___ 、还原性小于___ 。 (5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是： ___ 。 【答案】(1)KCl (2)石墨 (3)0.09mol·L-1 (4) Fe3++e-=Fe2+     Fe-2e-=Fe2+     Fe3+     Fe (5)取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出现血红色 学科网（北京）股份有限公司 $$