专题1 化学反应与能量变化 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（苏教版2019）

化学 选择性必修1 SJ 专题1　过关检测 　时间：75分钟　　满分：100分 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．2024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 2．下列说法正确的是(　　) A．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 B．通过煤的液化、气化等物理方法可以将煤转化为CO、CH4等燃料，提高煤燃烧的热效率 C．CO(g)的标准燃烧热是－283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝566.0 kJ·mol－1 D．甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，氢气的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，可知甲烷的热值大于氢气 答案：C 3．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是(　　) A．H2的标准燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则表示H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝285.8 kJ·mol－1 B．1 mol CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－445 kJ·mol－1 C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则C的标准燃烧热为－110.5 kJ·mol－1 D．HF与NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 答案：B 解析：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ·mol－1，A错误；C(碳)的标准燃烧热是指1 mol C(碳)完全燃烧生成CO2(g)时的反应热，C错误；HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)，由于HF电离吸热，则ΔH>－57.3 kJ·mol－1，D错误。 4．我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是(　　) A．放电时，K＋从负极向正极迁移 B．放电时，[Zn(OH)4]2－的生成说明Zn(OH)2具有两性 C．充电时，电池总反应为[Zn(OH)4]2－＋2S2O===Zn＋S4O＋4OH－ D．充电时，若生成1.0 mol S4O，则有4.0 mol K＋穿过离子交换膜 答案：D 解析：由题图可知，放电时Zn为负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，多孔碳为正极，电极反应为S4O＋2e－===2S2O；充电时Zn为阴极，电极反应为[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，多孔碳为阳极，电极反应为2S2O－2e－===S4O。由电极反应2S2O－2e－===S4O可知，生成1.0 mol S4O转移电子的物质的量为2.0 mol，应有2.0 mol K＋穿过离子交换膜，D错误。 5．科学家研发出一种甲醇微生物燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该电池需要在高温下才能正常工作 B．电池工作时，正极区域电解质溶液的pH减小 C．负极电极反应式为CH3OH＋8OH－6e－===CO＋6H2O D．当转移0.1 mol电子，消耗标准状况下O2的体积为0.56 L 答案：D 解析：由题图可知，O2作氧化剂，B电极作燃料电池的正极，A电极作燃料电池的负极。微生物在高温下将失去活性，所以该电池不能在高温下工作，A不正确；电池工作时，正极区域发生反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O，负极区域产生的H＋透过离子交换膜进入正极区域，正极区域电解质溶液若为酸性则pH增大，若为中性则pH不变，B不正确；由题图知有H＋产生，则负极电极反应式为CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋，C不正确；在燃料电池中存在下列关系：O2～4e－，当转移0.1 mol电子，消耗标准状况下O2的物质的量为0.025 mol，体积为0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.56 L，D正确。 6．已知：①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。 ②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。 ③ 化学键 Si—O O===O Si—Si 断开1 mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法正确的是(　　) A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 C．ΔH＝－988 kJ/mol D．ΔH＝a－c 答案：C 解析：晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A错误；根据化学键的键能数据可知，断裂1 mol二氧化硅中的共价键需要的能量为4×460 kJ＝1840 kJ，断裂1 mol晶体硅中的共价键需要的能量为2×176 kJ＝352 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B错误；根据图中信息可知，ΔH＝－c＝b－a，D错误。 7．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并构成如图所示的装置。下列判断合理的是(　　) A．左边铜片上有气泡冒出 B．右边锌片上的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑ C．最先观察到红色的区域是② D．两铜片的质量均不发生变化 答案：D 解析：左边Zn、Cu和饱和食盐水构成原电池，Zn发生吸氧腐蚀，负极反应：Zn－2e－===Zn2＋；正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A错误。右边是电解池，锌作阳极，铜作阴极，阳极反应：Zn－2e－===Zn2＋；阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B错误。左边为原电池，右边为电解池，电解池反应速率较快，故最先观察到红色的区域是④，C错误。 8．如图1、图2分别表示1 mol H2O (g)和1 mol CO2 (g)分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　) A．CO的标准燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1 B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝134 kJ·mol－1 C．O===O的键能为494 kJ·mol－1 D．无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热 答案：D 解析：根据盖斯定律，将H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝243 kJ·mol－1、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol－1相加可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝[243＋(－285)] kJ·mol－1＝－42 kJ·mol－1，故D错误。 9．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面发生分解反应的机理如图1所示，Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1，Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。 下列说法不正确的是(　　) A．图1中过程①是放热反应 B．反应Ⅱ的能量变化如图2所示 C．3 mol N2H4(g)的化学键能量大于1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键能量 D．肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝50.7 kJ·mol－1 答案：C 解析：由热化学方程式可知，过程①是放热反应，3 mol N2H4(g)的化学键能量小于1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键能量，故C错误。 10．某公司推出一款铁－空气燃料电池，成本仅为锂电池的，其装置放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．放电时，M为正极 B．放电一段时间，KOH溶液浓度不变 C．充电时，N极的电极反应式中包括：Fe2O3＋H2O＋2e－===2FeO＋2OH－ D．放电时，K＋从M移向N 答案：D 解析：由图可知，放电时，N极Fe失去电子作负极，则M极为正极，充电时，N极为阴极，M极为阳极。由上述分析可知，A正确；放电过程中的总反应为Fe与O2反应得到Fe的氧化物，所以KOH溶液的浓度不变，B正确；充电时，N极为阴极，铁的氧化物被还原，反应包括Fe2O3＋H2O＋2e－===2FeO＋2OH－，C正确；原电池中阳离子移向正极，则放电时，K＋从N移向M，D错误。 11．下列关于中和反应反应热测定实验的说法正确的是(　　) A．温度计能代替环形玻璃搅拌棒，用于搅拌反应物 B．强酸与强碱反应生成1 mol H2O(l)释放的热量都约为57.3 kJ C．测定中和反应反应热的实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D．某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)时，放出的热量为52.3 kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大 答案：D 解析：温度计不能代替环形玻璃搅拌棒，A错误；强酸与强碱为浓溶液或有沉淀生成时，生成1 mol H2O(l)释放的热量都不是57.3 kJ，B错误；读取混合溶液的最高温度为终止温度，C错误。 12．我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将CO2转化为乙烯。装置示意图如右。下列说法正确的是(　　) 已知：电解效率η(B)＝×100%。 A．电极a的电势高于电极b B．纳米Cu属于胶体，可产生丁达尔效应 C．纳米Cu催化剂上发生反应：2CO＋6H2O＋8e－===C2H4＋8OH－ D．若乙烯的电解效率为60%，电路中通过1 mol电子时，产生0.075 mol乙烯 答案：C 解析：由题图可知，单原子镍作催化剂条件下二氧化碳得电子生成一氧化碳，纳米铜作催化剂条件下，一氧化碳得电子生成乙烯，电极a为电解池的阴极，与直流电源负极相连，电极b为阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水。由分析知，电极a为阴极，电极b为阳极，故电极a的电势低于电极b，A错误；纳米Cu是单质，未形成分散系，不属于胶体，不能产生丁达尔效应，B错误；若乙烯的电解效率为60%，电路中通过1 mol电子时，根据题干电解效率公式可得，生成乙烯所用的电子的物质的量n＝0.6 mol，二氧化碳转化为乙烯的总电极反应为2CO2＋8H2O＋12e－===C2H4＋12OH－，则产生的乙烯为0.05 mol，D错误。 13．(山东卷)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑ D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶n(Br－)＝3∶2 答案：B 解析：电极b上Br－发生失电子的氧化反应转化成BrO，电极b为阳极，电极反应为Br－－6e－＋3H2O===BrO＋6H＋；则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H＋＋6e－===3H2↑；电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑；催化循环阶段BrO被还原成Br－循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。根据分析电解过程中消耗H2O和Br－，而催化阶段BrO被还原成Br－循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B错误。 14．全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统。它将电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，并采用质子交换膜作为电池组的隔膜。已知该电池放电时，左罐颜色由黄色变为蓝色。 离子种类 VO VO2＋ V3＋ V2＋ 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 下列说法正确的是(　　) A．该电池工作原理为VO＋V2＋＋H2OVO2＋＋V3＋＋2OH－ B．a和b接用电器时，左罐电势低于右罐 C．电池储能时，电池负极溶液颜色变为紫色 D．a和b接电源时，理论上当电路中通过3 mol e－时，必有3 mol H＋由右侧向左侧迁移 答案：C 解析：该电池放电时，左罐颜色由黄色变为蓝色，即左罐溶液主要含有VO，放电时，VO得电子生成VO2＋，为正极，因为隔膜为质子交换膜，所以正极电极反应式为VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，则负极反应为V2＋－e－===V3＋，所以该电池工作原理为VO＋V2＋＋2H＋VO2＋＋V3＋＋H2O，A错误；由分析可知，放电时左罐是正极，故a和b接用电器时，左罐电势高于右罐，B错误；电池储能时即充电过程，阴极电极反应为V3＋＋e－===V2＋，则电池负极溶液颜色变为紫色，C正确；a和b接电源时即为电解池，a为电源正极，左侧为阳极区，右侧为阴极区，则理论上当电路中通过3 mol e－时，必有3 mol H＋由左侧向右侧迁移，D错误。 二、非选择题 15．2023年9月23日晚，随着亚运会主火炬的点燃，第19届亚运会在杭州正式开幕。开幕式主火炬燃料创新使用零碳甲醇燃料，这在全球是首次。本次亚运会期间零碳甲醇制备的原理是综合利用焦炉气中的副产物氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色甲醇。每年可生产11万吨甲醇，直接减排二氧化碳16万吨，实现了二氧化碳的资源化利用。 (1)已知：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，该反应一般通过如下步骤来实现： ①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1 ②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2＝－90.0 kJ·mol－1 步骤①的ΔH1＝________ kJ·mol－1。 (2)甲醇燃料可替代汽油、柴油，用于各种机动车、锅灶炉使用。已知：在25 ℃和101 kPa下，CH3OH(l)的标准燃烧热为ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，请写出甲醇燃烧的热化学方程式：________________________________________________________。 (3)①甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理程序，能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流，已广泛应用于电动车，其工作原理如图，消耗0.1 mol甲醇时需要标准状况下O2的体积为________ L，写出负极的电极反应式：____________________________。 ②以该电池作电源电解饱和食盐水，产生的Cl2与消耗甲醇的物质的量之比为________，产生1 mol Cl2后，若将饱和食盐水复原应加入________。 答案：(1)41.0 (2)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1453 kJ·mol－1 (3)①3.36　CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋　②3∶1　2 mol HCl 16．回答下列问题。 (1)已知：①H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1＝－184.6 kJ·mol－1 ②2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－290 kJ·mol－1 则C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝____________。 (2)已知：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝230 kJ·mol－1 ②4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH2＝－2317 kJ·mol－1 则表示氨气标准燃烧热的热化学方程式为______________________________________，该反应可设计为碱性条件下的燃料电池，负极电极反应式为________________________________。 (3)用电解法处理有机废水是目前工业上一种常用手段，电解过程中阳极催化剂表面水被电解产生氧化性强的羟基自由基(·OH)，羟基自由基再进一步把有机物氧化为无毒物质。下图为电解二氯乙烷废水的装置图，写出电解池阴极的电极反应式：____________________________ ________________________；羟基自由基与二氯乙烷反应的化学方程式为________________________________________________________。 答案：(1)79.2 kJ·mol－1 (2)NH3(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－406.75 kJ·mol－1 2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O (3)2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　10·OH＋CH2ClCH2Cl===2CO2↑＋2HCl＋6H2O 17．(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1 2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　ΔH＝c kJ·mol－1 则：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)已知CO中的C与O之间为三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH。下表所列为常见化学键的键能数据： 化学键 C—C C—H H—H C—O C≡O H—O 键能/(kJ·mol－1) 348 414 436 326.8 1032 464 则该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。 (3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。 已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 ①写出能表示硫的标准燃烧热的热化学方程式：_______________________________ _________________________。 ②ΔH2＝________kJ·mol－1。 答案：(1)(2a＋b＋2c)　(2)－128.8　 (3)①S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1 ②－78.64 18．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F电极附近呈红色。请回答： (1)电源电极A名称为________。 (2)写出C和F的电极名称及电极反应式 C：__________________________________________________________________， F：__________________________________________________________________。 (3)若通过0.02 mol电子，通电后甲中溶液体积为200 mL，则通电后所得的H2SO4溶液的物质的量浓度为________。 (4)丁中X电极附近的颜色逐渐变浅，Y电极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe(OH)3胶体粒子带________(填“正”或“负”)电荷，在电场作用下向Y极移动。 (5)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为________。 (6)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是________(填“铜件”或“银”)。 答案：(1)正极 (2)阳极，2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　阴极，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (3)0.05 mol·L－1　(4)正 (5)1∶2∶2∶2　(6)铜件 解析：根据题意分析可知，F电极附近氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，则F为阴极，所以C、E、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极，A为正极、B为负极，C电极上氢氧根离子放电、D电极上铜离子放电、E电极上氯离子放电、F电极上氢离子放电。 (4)Y电极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体粒子向该电极移动，异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷。 (5)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－===Cu、2Cl－－2e－===Cl2↑、2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，当各电极转移电子的物质的量均为1 mol时，生成单质的物质的量分别为0.25 mol、0.5 mol、0.5 mol、0.5 mol，所以生成的单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2。 11 学科网（北京）股份有限公司 $$