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作业与测评全书Word（苏教版2019）

化学　选择性必修1　作业与测评(苏教) 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1个选项符合题意) 1．下列过程中，将电能转化为化学能的是(　　) A.风力发电 B.电解熔融氯化钠 C.太阳能发电 D.天然气烧水 答案：B 2．下列装置为某实验小组设计的Cu­Zn原电池，关于其说法错误的是(　　) A．装置甲中电子流动方向为Zn→电流表→Cu B．装置乙比装置甲提供的电流更稳定 C．装置乙的盐桥中可用装有琼脂的Na2CO3饱和溶液 D．若装置乙中盐桥用铁丝替代，反应原理发生改变 答案：C 解析：装置乙的盐桥中若用装有琼脂的Na2CO3饱和溶液，则电池工作时，CO移向ZnSO4溶液，Zn2＋和CO发生反应产生沉淀堵塞盐桥，不能形成闭合回路，使原电池停止工作，C错误。 3．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　) ①焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝131.3 kJ·mol－1 ②太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2＝571.6 kJ·mol－1 ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝206.1 kJ·mol－1 A．反应①为放热反应 B．反应②中电能转化为化学能 C．若反应③使用催化剂，ΔH3不变 D．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 答案：C 解析：反应①的ΔH1>0，该反应为吸热反应，A错误；反应②是光能转化为化学能，B错误；由②可知，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，而D项中生成的是气态水，错误。 4．下列叙述中错误的是(　　) A．电解精炼铜时，粗铜应该和外接电源正极相连作阳极 B．电解法冶炼金属时，可通过电解MgCl2溶液获得金属镁 C．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 D．可将钢铁设备与电源的负极相连以防止钢铁腐蚀 答案：B 解析：Mg是活泼金属，应该采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，如果电解氯化镁溶液，阴极上是氢离子放电，得不到Mg，故B错误。 5．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1>ΔH2，ΔH2<ΔH3 D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 答案：B 解析：根据题图可知，反应物HCO(aq)和H＋(aq)的总能量小于生成物CO2(g)和H2O(l)的总能量，故反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；根据题图，结合盖斯定律，CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；ΔH1<0，ΔH2<0，根据题图分析，ΔH1<ΔH2，C错误；使用催化剂不改变反应热的大小，D错误。 6．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.29 kJ·mol－1 则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为(　　) A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1 C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1 答案：D 解析：已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，则H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44.01 kJ·mol－1　Ⅰ，又有2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.66 kJ·mol－1　Ⅱ、C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.29 kJ·mol－1　Ⅲ，根据盖斯定律Ⅲ－×Ⅱ＋Ⅰ得C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝131.29 kJ·mol－1－×571.66 kJ·mol－1＋44.01 kJ·mol－1＝－110.53 kJ·mol－1，故D正确。 7．几组常见的化学能与电能转化的装置如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．装置①中阳极上有红色物质析出 B．装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 C．装置③中，若电解液为KOH溶液，则电极a的反应式：H2－2e－＋2OH－===2H2O D．装置④中，CuSO4溶液的浓度始终不变 答案：C 解析：装置①中用惰性电极电解CuCl2溶液，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，故电解时在阴极上有红色物质析出，A错误。在装置②电镀铜时，应该使镀层金属铜片与直流电源的正极相连，作阳极，B错误。在装置④的金属铜的精炼中，粗铜作阳极，精铜作阴极。阳极上Cu及活动性比Cu强的金属如Zn、Fe等会失去电子变为金属阳离子进入电解质溶液；在阴极上只有Cu2＋得到电子被还原变为单质Cu，因此电解一段时间后，溶液中CuSO4的浓度会降低，D错误。 8．我国自主开发应用的铁－铬液流储能电池的放电工作原理如图所示。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量；电极a、b均为惰性电极。下列说法正确的是(　　) A．放电时，a极为电池的负极 B．放电时，a极区的H＋可通过质子交换膜向b极区迁移 C．充电时，a极连接外电源的正极 D．电池反应式为Cr3＋＋Fe2＋Fe3＋＋Cr2＋ 答案：C 解析：由题中示意图可知，放电时a电极上Fe3＋得电子被还原为Fe2＋，a为正极，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，b电极上Cr2＋失电子被氧化为Cr3＋，b为负极，电极反应式为Cr2＋－e－===Cr3＋，放电时，H＋向a电极移动；充电时a极与外接电源正极相连作阳极，b极与外接电源负极相连作阴极，H＋向b极移动。该可逆电池的总反应式应为Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。 9．化学反应在有新物质生成的同时，一定伴随能量的变化。下列说法正确的是(　　) A．已知I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－11 kJ/mol，现将1 mol I2(g)和1 mol H2(g)充入密闭容器中充分反应后，放出的热量小于11 kJ B．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，用含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应，放出57.3 kJ热量 C．H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多 D．已知H2的标准燃烧热为285.8 kJ/mol，则表示H2标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJ/mol 答案：A 解析：氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1 mol氢气与1 mol碘蒸气充入密闭容器中充分反应后放出的热量小于11 kJ，A正确；浓硫酸稀释时会放出热量，则0.5 mol的浓硫酸与足量稀氢氧化钠溶液反应放出热量大于57.3 kJ，B错误；气态水比液态水的能量高，则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水比气态水放出的热量更多，C错误；氢气的标准燃烧热为1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，D错误。 10．我国科学家研究出一种新型水系Zn­C2H2电池(装置如图甲所示)，既能实现乙炔加氢又能发电；同时开发新型催化剂，实现CO2电催化加氢制备C3H6(装置如图乙所示)。下列说法错误的是(　　) A．甲、乙两装置相互连接时，a应接c B．离子交换膜M与N不能选择相同的交换膜 C．a极的电极反应式为C2H2＋2e－＋2H2O===C2H4＋2OH－ D．甲、乙两装置相互连接时，理论上每消耗1 mol CO2，b极质量增大48 g 答案：A 解析：甲装置中，Zn被氧化，所以b电极为负极，a电极为正极；乙池中d电极上H2O被氧化为O2，所以d电极为阳极，c电极为阴极。c应与b相连，A错误。 11．膜法分离CO2是最具有发展前景的CO2分离方法之一。如图是从烟气中分离CO2的原理示意图。 已知：①气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过； ②R为，RH2为。 下列分析错误的是(　　) A．电解质溶液中的HCO移向N极 B．M极消耗的与N极生成的CO2的物质的量之比为1∶1 C．溶液中NaHCO3和R的物质的量均保持不变 D．理论上，每分离1 mol CO2，电路中通过2 mol电子 答案：D 解析：由题图可知，M极上R转化为RH2，发生“加氢”的还原反应，故M极为阴极，电极反应式为R＋2e－＋2H2O===RH2＋2OH－，烟气中的CO2通过膜电极与生成的氢氧根离子反应生成HCO，N极为阳极，电极反应式为RH2－2e－===R＋2H＋，溶液中的HCO与氢离子反应生成CO2，CO2通过膜电极从出口2排出。由上述分析可知，M极为阴极，N极为阳极，电解池中阴离子移向阳极，故HCO移向N极，A正确；由分析可知，分离CO2过程中发生反应R＋2e－＋2H2O===RH2＋2OH－、OH－＋CO2===HCO、RH2－2e－===R＋2H＋、H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，根据各电极转移电子数相等可知M极消耗的与N极生成的CO2的物质的量之比为1∶1，B正确；由B项分析可知，电解过程中溶液中NaHCO3和R的物质的量均保持不变，C正确；结合上述分析可知，理论上，每分离1 mol CO2，电路中通过1 mol电子，D错误。 12．某钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电等优势。它的工作原理为Na1－mMnO2＋NamCnNaMnO2＋Cn，其装置如图所示，负极为碳基材料(NamCn)，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，下列说法错误的是(　　) A．放电时a极反应式为Na1－mMnO2＋mNa＋＋me－===NaMnO2 B．放电时，电子由b极经过导线移向a极 C．充电时，若转移1 mol e－，碳基材料电极将增重12 g D．用该电池电解精炼铜，当电池中迁移1 mol Na＋时，理论上可获得32 g纯铜 答案：C 解析：充电时，碳基材料电极反应为Cn＋mNa＋＋me－===NamCn，若转移1 mol e－，碳基材料电极将增重23 g，C错误。 13．一些烷烃在25 ℃、101 kPa下的标准燃烧热ΔH数据如表。下列表述正确的是(　　) 化合物 甲烷 乙烷 丙烷 ΔH/(kJ·mol－1) －890.3 －1559.8 －2219.9 化合物 正丁烷 异丁烷 2­甲基丁烷 ΔH/(kJ·mol－1) －2878.0 －2869.6 －3531.3 A.热稳定性：正丁烷>异丁烷 B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－3119.6 kJ·mol－1 C．C3H8(g)＋O2(g)===3CO(g)＋4H2O(l)　ΔH>－2219.9 kJ·mol－1 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，完全燃烧放出的热量越多 答案：C 解析：由表格中的数据可知，异丁烷的标准燃烧热ΔH比正丁烷的标准燃烧热ΔH大，则异丁烷的能量低，即热稳定性：正丁烷<异丁烷，A错误；根据标准燃烧热的含义，1 mol乙烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出热量1559.8 kJ，所以乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－3119.6 kJ·mol－1，B错误；C3H8不完全燃烧生成CO，放出的热量小于完全燃烧放出的热量，即ΔH>－2219.9 kJ·mol－1，C正确；相同质量的烷烃，氢的质量分数越大，完全燃烧放热越多，D错误。 14．利用氢氧燃料电池，以镍、铁作电极电解NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4，其在浓碱中稳定存在)的装置如图所示。已知固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下能传导O2－。下列说法正确的是(　　) A．电极b的电极反应为H2－2e－===2H＋ B．电极d材料是铁，电极反应式为Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2 C．理论上，固体电解质中每迁移0.3 mol O2－，可以制得16.6 g Na2FeO4 D．为提高Na2FeO4的产率，应使用阳离子交换膜 答案：C 解析：根据题意及分析可知，装置图中左侧装置为氢氧燃料电池，右侧装置为电解池。氢氧燃料电池中，负极反应式为2H2＋2O2－－4e－===2H2O，正极反应式为O2＋4e－===2O2－；电解池中，Fe电极(阳极)反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O，Ni电极(阴极)反应式为6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－。从图中箭头可知，电极c产生的H2流入电极b中，所以电极c为Ni电极(阴极)，电极b为负极；电极a为正极，电极d为Fe电极(阳极)。 二、非选择题 15．(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25 ℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为____________________________________________________________。 (2)已知：25 ℃、101 kPa时，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.5 kJ·mol－1。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是________。 (3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。 ①补全上图：图中A处应填入____________________。 ②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)已知：①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－283 kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242 kJ·mol－1 ③CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＝－676 kJ·mol－1 以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)，该反应的ΔH＝__________ kJ·mol－1。 答案：(1)C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518 kJ·mol－1 (2)C8H18 (3)①1 mol CO2(g)＋3 mol H2(g)　②不变 (4)－91 解析：(2)M(CH3OH)＝32 g·mol－1，M(C8H18)＝114 g·mol－1，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量之比为∶≈11∶24，则辛烷放出的热量较多。 (4)根据盖斯定律，①＋②×2－③可得CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝[(－283)＋(－242)×2－(－676)] kJ·mol－1＝－91 kJ·mol－1。 16．电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。 (1)如图是一种甲烷燃料电池的装置。 ①铂电极a是________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。 ②电子从______(填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反应式是______________________________。 ③盐桥中的K＋向________(填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶液移动。 (2)白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是______________________________，故而金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐蚀的方法叫__________________(填名称)。 (3)一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池，在提供电能的同时还可以得到一种化工产品，其装置如图所示： 已知：KOH溶液中，Zn2＋以[Zn(OH)4]2－形式存在。 ①隔膜a是________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ②写出MnO2电极上发生的电极反应式：________________________________________。 ③写出该原电池总反应的离子方程式：__________________________________________。 答案：(1)①正极　还原　②b　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　③稀硫酸 (2)Zn　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　牺牲阳极的阴极保护法 (3)①阴离子　②MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O　③Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===[Zn(OH)4]2－＋Mn2＋＋2H2O 解析：(1)③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的K＋向稀硫酸溶液移动。 (3)①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极是负极，故MnO2电极是正极，Ⅱ区为产品室，得到K2SO4浓溶液，故硫酸中的硫酸根离子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾离子向硫酸钾溶液中移动，所以a是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。 17．低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： (1)用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g)，该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝________________(用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如表所示，实验测得上述反应的ΔH＝－152 kJ·mol－1，则表中反应过程的x＝________。 化学键 C===O H—H C===C C—H H—O 键能(kJ·mol－1) x 436 764 414 464 (2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。 已知： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1； CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g)　ΔH2＝23.4 kJ·mol－1； 则2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝________ kJ·mol－1。 (3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。C2H2的热值为________。 答案：(1)－(b－a) kJ·mol－1　803 (2)－130.8 (3)50 kJ·g－1 解析：(2)根据盖斯定律分析，①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1， ②CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g)　ΔH2＝23.4 kJ·mol－1，有①×2－②得2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝(－53.7×2－23.4) kJ·mol－1＝－130.8 kJ·mol－1。 (3)每有5NA个电子转移时，说明有0.5 mol乙炔反应，放出650 kJ的热量，则1 mol乙炔完全燃烧放出的热量为1300 kJ，则C2H2的热值为 kJ·g－1＝50 kJ·g－1。 18．一种组合的电化学装置工作时的原理如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中盛放等浓度KOH溶液，Ⅳ中盛放KCl溶液，电极均为惰性电极，回答下列问题： (1)电极Ⅰ为________(填“正”或“负”)极，该电极上的电极反应式为__________________ ______________________________。 (2)右侧装置工作时能量的转化形式主要为____________________(填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”)。 (3)膜Y是________(填“阴”或“阳”)离子交换膜；电极Ⅳ上的电极反应式为____________ __________________。 (4)电池工作一段时间后，图中三处KOH溶液的质量分数的大小顺序为________(填字母标号)。 A．c%>a%>b% B．a%>c%>b% C．b%>c%>a% D．c%>b%>a% (5)当电路中每转移0.4 mol电子： ①此时消耗O2的质量为________g。 ②此时电极Ⅳ上生成气体的体积为________L(标准状况下)。 答案：(1)正　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)电能转化为化学能 (3)阳　2Cl－－2e－===Cl2↑ (4)D (5)①3.2　②4.48 解析：由题图和分析可知左边是燃料电池，右边是电解池；通入氧气的电极Ⅰ是电池的正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，与电极Ⅰ相连的电极Ⅳ是电解池的阳极，则电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，电极Ⅲ是电解池的阴极，电极反应式应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，所以气体X是氢气，电极Ⅱ的电极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O。 (4)由上述分析可知电极Ⅰ、Ⅲ生成OH－，电极Ⅱ消耗OH－，故KOH溶液的质量分数大小关系为c%>b%>a%，故选D。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$