第1章 化学反应与能量转化 过关检测-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（鲁科版2019）

化学 选择性必修1(鲁科) 第1章　过关检测 　时间：70分钟　　满分：100分 一、选择题(本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意) 1．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是(　　) 选项 A B 反应装置或图像 实验现象或 图像信息 温度计的水银柱不断上升 反应物总能量大于反应产物总能量 选项 C D 反应装置或图像 实验现象或图像信息 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 反应开始后，针筒活塞向右移动 答案：D 解析：温度计的水银柱不断上升，说明溶液的温度升高，能说明酸碱中和反应为放热反应；根据图示，反应物总能量大于反应产物总能量，说明反应为放热反应；反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶中气体的压强增大(温度升高所致)，可说明试管中的反应为放热反应；反应开始后有氢气生成，使锥形瓶内气体压强增大，导致针筒活塞向右移动，不能说明该反应为放热反应。 2．2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施，下列措施不合理的是(　　) A．舰体侧面焊接铜块 B．舰体表面喷涂油漆 C．舰体采用耐腐蚀特种钢材 D．舰体与外接电源负极相连 答案：A 解析：铜的活泼性弱，舰体侧面焊接铜块不能有效防腐蚀，反而会促进舰体的腐蚀，A不合理。 3．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(　　) A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋ 答案：B 解析：钢管与电源正极相连，作阳极，加快腐蚀，A错误；钢管与铜管在潮湿空气中构成原电池，钢管作负极，加快腐蚀，C错误；钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D错误。 4．一定条件下，在水溶液中1 mol ClO(x＝0，1，2，3)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．上述离子中最稳定的是A B．反应B―→A＋D的热化学方程式为3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1 C．反应C―→B＋D中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 D．相同条件下，上述离子中结合H＋能力最强的是B 答案：C 解析：由题图中氯元素的化合价可知，A为Cl－、B为ClO－、C为ClO、D为ClO，据能量越低越稳定可知，最稳定的是A，故A正确；反应B―→A＋D的反应热ΔH＝(0＋64－3×60) kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，故B正确；由图可知，反应C―→B＋D的热化学方程式为2ClO(aq)ClO－(aq)＋ClO(aq)　ΔH，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，即ΔH＝(60＋64－2×100) kJ·mol－1＝－76 kJ·mol－1，该反应为放热反应，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故C错误；酸性：HClO3>HClO2>HClO，所以ClO－结合氢离子能力最强，故D正确。 5．如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味气体放出。符合这一情况的是(　　) 选项 a极板 b极板 X极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 负极 CuCl2 答案：A 解析：该装置是电解池，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味的气体放出，说明a电极是阴极，b电极是阳极，阳极上OH－放电生成氧气，则阳极应该是惰性电极；阴极上析出金属，在金属活动性顺序表中该金属应该位于H元素之后，X是负极，Y是正极。X是负极，Zn是阴极，石墨是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜单质，A符合；X是负极，阳、阴极都为石墨电极，阴极上氢离子得电子生成氢气，没有固体生成，B不符合；X是正极，与题意不符，C不符合；X是负极，阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气为有刺激性气味的黄绿色气体，D不符合。 6．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是(　　) A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高 B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者的总键能较大 C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH>ΔH4 答案：D 解析：N2H4(l)变为N2H4(g)要吸收热量，故相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，A正确；ΔH＝反应物的键能之和－反应产物的键能之和，由题图可知NO2(g)N2O4(g) 　ΔH3<0，则 mol N2O4(g)的总键能大于1 mol NO2(g)的总键能，B正确；由盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正确；N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l) 　ΔH，由盖斯定律可知，ΔH＝ΔH4＋ΔH3，因ΔH3<0，故ΔH4>ΔH，D错误。 7．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na­CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是(　　) A．放电时，ClO向负极移动 B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－===2CO＋C D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－===Na 答案：D 解析：放电时是原电池，ClO向负极移动，A正确；电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C，因此充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确；放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO2＋4e－===2CO＋C，C正确；充电时是电解池，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO＋C－4e－===3CO2，D错误。 8．在100 g焦炭燃烧所得的气体中，CO占体积，CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH(25 ℃)＝－110.35 kJ·mol－1　CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH(25 ℃)＝－282.57 kJ·mol－1与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是(　　) A．392.92 kJ B．2489.44 kJ C．784.92 kJ D．3274.3 kJ 答案：C 解析：损失的热量就是CO继续燃烧所放出的热量，因为CO占体积，故有的焦炭燃烧生成了CO，建立关系式： C　～　CO　～　CO2　Q 12 g 　1 mol 　 282.57 kJ g 　　　　a 故损失的热量a＝282.57 kJ× g× g≈784.92 kJ。 9．以铜为电极，a mol·L－1的硫酸铜溶液作电解液，对含有铁、锌、银的粗铜进行电解精炼，下列叙述中正确的是(　　) ①粗铜应与电源的负极相连； ②当有1 mol精铜析出时，就有2NA个电子通过电解质溶液； ③阴极上的反应只有Cu2＋＋2e－===Cu； ④电解结束时，c(CuSO4)<a mol·L－1； ⑤杂质银以Ag2SO4的形式沉入电解池中形成“阳极泥”。 A．②③ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．③④ 答案：D 解析：电解精炼铜利用的是电解原理，在电解池中粗铜作阳极，与电源正极相连，根据放电顺序：锌>铁>铜>银，锌、铁、铜先后失电子变成离子，而银沉积形成阳极泥；纯铜作阴极，与电源负极相连，发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu，有大量铜析出，所以①⑤错误，③正确。电子只经过外电路，在电解质溶液中发生的是离子的移动，②错误。因为阳极失电子的有锌、铁、铜，阴极析出的只有铜，所以随着电解进行，铜离子的浓度逐渐减小，④正确。 10．利用下图所示装置可合成己二腈[NC(CH2)4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的H2O会解离出H＋和OH－向两极移动。下列说法正确的是(　　) A．放电时M极为负极，发生氧化反应 B．放电时，双极膜中H＋向N极移动 C．放电时，每生成1 mol O2，双极膜解离2 mol H2O D．充电时，N极的电极反应式为2CH2===CHCN＋2e－＋2H＋===NC(CH2)4CN 答案：D 解析：放电时为原电池，N极上H2O失电子生成O2，则M极为正极，电极反应式为 [Co(NH3)6]3＋＋e－===[Co(NH3)6]2＋，发生还原反应，故A错误；放电时为原电池，M极为正极，N极为负极，双极膜中OH－向负极移动，H＋向正极移动，即OH－向N极移动，H＋向M极移动，故B错误；放电时，N电极为负极，水在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，解离2 mol水，因为a、b是互为反置的双极膜，所以共解离4 mol水，故C错误；充电时，N极是阴极，电极反应式为2CH2===CHCN＋2e－＋2H＋===NC(CH2)4CN，故D正确。 11．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，T ℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200 ℃时； 反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－a kJ/mol(a>0)； 反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝b kJ/mol； 总反应为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH3。 下列说法不正确的是(　　) A．图示反应①是放热反应 B．b<0 C．3 mol N2H4(g)的总能量大于1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的总能量 D．ΔH3＝(a＋2b) kJ/mol 答案：D 解析：依据盖斯定律，由Ⅰ－Ⅱ×2可得：N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)，该反应的ΔH3＝－(a＋2b) kJ/mol，D错误。 12．工业上采用电化学方法实现反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，装置如图所示。同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)∶n(H2O)＝a∶b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的m倍。 下列说法正确的是(　　) A．固体电解质可采用氧离子导体 B．电极p是外电源的负极 C．CO的转化率为×100% D．为提高产品纯度，进口Ⅱ不用进行“N2吹扫” 答案：C 解析： 固体电解质的作用是传导H＋，故固体电解质应采用质子导体，A错误；由电池分析可知，电极p是外电源的正极，B错误；设进口Ⅰ处CO的物质的量为a mol，H2O的物质的量为b mol，出口Ⅰ处CO2的物质的量为x mol，根据进口Ⅰ处和出口Ⅰ处气体体积关系，可列等式：a－x＋b－x＋x＝m(a＋b)，解得x＝(1－m)(a＋b)，故CO的转化率为×100%，C正确；“N2吹扫”是利用氮气排除生产系统中不需要的气体和其他杂质，可防止产品发生副反应，D错误。 13．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)。下列说法错误的是(　　) A．负极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋ B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1 答案：B 解析：据图可知a极上CH3COO－转化为CO2和H＋，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。CH3COO－失电子被氧化成CO2和H＋，结合电荷守恒可得电极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，故A正确；为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；当电路中转移1 mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1 mol Cl－移向负极，同时有1 mol Na＋移向正极，即除去1 mol NaCl，质量为58.5 g，故C正确；b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以当转移8 mol电子时，正极产生4 mol气体，根据负极反应可知负极产生2 mol气体，物质的量之比为4∶2＝2∶1，故D正确。 14．下图为某新型的可充电锌－肼(Zn­Hz)电池充、放电时的物质转化示意图，其采用双功能电催化剂在同一电极实现了独立的析氢反应(放电)和产氮反应(充电)。下列说法不正确的是(　　) A．充电时，阴极区溶液的pH增大 B．放电时，正极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．充电时，理论上每转移1 mol e－，阳极上会生成5.6 L N2(标准状况) D．当生成2.24 L(标准状况)H2时，理论上锌电极增重6.5 g 答案：D 解析：采用双功能电催化剂在同一电极实现了独立的析氢反应(放电)和产氮反应(充电)，放电时正极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，负极反应式为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，充电时，阳极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O，阴极反应式为[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－。充电时，阴极反应式为[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，阴极区溶液的pH增大，故A正确；放电时，正极析出氢气，正极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故B正确；充电时，阳极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O，理论上每转移1 mol e－，阳极上会生成0.25 mol氮气，生成氮气的体积为5.6 L(标准状况)，故C正确；放电时正极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，负极发生反应Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，当生成2.24 L(标准状况)H2时，转移0.2 mol电子，根据得失电子守恒可知，理论上锌电极减轻6.5 g，故D错误。 二、非选择题(本题共4小题) 15．(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题： ①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝－1048.9 kJ·mol－1 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝____________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________________________。 (2)肼作为火箭燃料，燃烧时用NO2作氧化剂，反应生成氮气和水蒸气。已知： ①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1； ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1。 则一次火箭发射所用气态肼为3.2吨，放出的热量为________kJ(保留两位有效数字)。 (3)下表为断裂1 mol化学键所需的能量数据： 化学键 O===O N≡N N—N N—H 断裂1 mol化学键所需的能量/kJ a 942 154 391 肼燃烧及化学键变化过程中的有关能量变化如下图所示： 则a＝________。 答案：(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放热量大、产生大量气体　(2)5.7×107　(3)500 解析：(2)根据盖斯定律，热化学方程式②×2－①，得气态肼和NO2反应的热化学方程式：2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1135.7 kJ·mol－1；故燃烧3.2吨气态肼时放出的热量为×1135.7 kJ·mol－1×3.2×106 g÷32 g·mol－1≈5.7×107 kJ。 (3)由图像数据及盖斯定律可知，ΔH3＝－ΔH2＋ΔH1＝2752 kJ·mol－1－534 kJ·mol－1＝＋2218 kJ·mol－1，即1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)断键共吸收2218 kJ的能量，则有154 kJ＋4×391 kJ＋a kJ＝2218 kJ，a＝500。 16．按要求回答下列问题。 (1)NH3(g)的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应。 已知氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ 反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2 在反应过程中，上述反应Ⅰ和Ⅱ的能量变化如图甲、乙所示： 则反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)工业上，根据氢气来源将氢气分三类：绿氢、蓝氢和灰氢。电解水制得的氢为绿氢，用天然气制得的氢为蓝氢，用煤炭制得的氢为灰氢。 ①制灰氢时每生成11.2 L H2(标准状况)吸收的热量为65.7 kJ，写出制备灰氢(氧化产物为CO)的热化学方程式：_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。 ②一定温度下，向刚性密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，初始总压强为20 kPa，发生下列反应制备蓝氢。 反应1：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋206 kJ·mol－1 反应2：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1 CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。 答案：(1)－1628.2　 (2)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1　②＋164.8 解析：(1)由图示可知，ΔH1＝－905 kJ·mol－1、ΔH2＝－1266.6 kJ·mol－1，根据盖斯定律，将Ⅱ×2－Ⅰ得4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)，故ΔH＝－1266.6 kJ·mol－1×2＋905 kJ·mol－1＝－1628.2 kJ·mol－1。 (2)①已知反应方程式为C＋H2O===CO＋H2，且每产生0.5 mol氢气吸收的热量为65.7 kJ，故热化学方程式为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1。 ②由盖斯定律可知，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋206 kJ·mol－1－41.2 kJ·mol－1＝＋164.8 kJ·mol－1。 17．钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na＋)为电解质，其反应原理如图甲所示： (1)根据表中数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在________(填字母)范围内。 A．100 ℃以下 B．100～300 ℃ C．300～350 ℃ D．350～2050 ℃ 物质 Na S Al2O3 熔点/℃ 97.8 115 2050 沸点/℃ 892 444.6 2980 (2)放电时，电极A为________极，电极B发生________(填“氧化”或“还原”)反应。 (3)充电时，总反应为Na2Sx===2Na＋xS，则阳极的电极反应式为_______________________ _________________________________________________。 (4)若把钠硫电池作为电源，电解槽内装有KI及淀粉的混合溶液，如图乙所示，槽内中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是___________________________________ _______________________。 答案：(1)C (2)负 还原 (3)S－2e－===xS (4)右侧溶液中生成的OH－通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中的I2反应 解析：(1)原电池工作时，控制的温度应满足Na、S为熔融状态，则温度应高于115 ℃而低于444.6 ℃，只有C项符合题意。 (2)放电时，Na在电极A发生氧化反应，故电极A为原电池的负极，电极B是正极，发生还原反应。 (3)充电时，为电解池，阳极反应式为S－2e－===xS。 (4)左侧溶液变蓝色，说明生成I2，左侧电极为阳极，电极反应式为2I－－2e－===I2，右侧电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右侧I－、OH－通过阴离子交换膜向左侧移动，生成的I2与OH－发生反应，故一段时间后，蓝色逐渐变浅。 18．电解原理在化学工业中有广泛的应用。 (1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题： ①图中A极要连接电源的________(填“正”或“负”)极。 ②精制饱和食盐水从图中________位置补充，氢氧化钠溶液从图中________位置流出。(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”) ③电解总反应的离子方程式为_____________________________________________________。 (2)电解法处理含氮氧化物的废气可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。 ①写出电解时NO2发生的电极反应：_______________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 ②若有2.24 L NO2(已折算成标准状况下)被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H＋为________mol。 答案：(1)①正　②a　d　③2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ (2)①NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋　 ②0.1 解析：(1)①电解过程中，阳离子向阴极移动，则图中A极为阳极，要连接电源的正极。 ②B电极为阴极，阴极区H＋发生还原反应，促进水的电离，阴极区产生大量OH－，同时阳极区Cl－发生氧化反应，则精制饱和食盐水从图中a位置补充，氢氧化钠溶液从图中d位置流出。 (2)①根据装置图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上氮氧化物失电子生成NO，阳极反应为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋。 ②n(NO2)＝＝0.1 mol，阳极反应为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，反应中转移0.1 mol e－，则有0.1 mol H＋通过阳离子交换膜。 14 学科网（北京）股份有限公司 $$