阶段质量评价(1)专题1 化学反应与能量变化(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版2019）

阶段质量评价(一)　化学反应与能量变化 (满分：100分) 一、选择题：本题包括15小题，每小题3分，共45分。 1．下列图示变化为吸热反应的是 (　　) 答案：C 2．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，已知： 化学键 H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436 243 431 则下列热化学方程式不正确的是 (　　) A．H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol-1 B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol-1 C．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝183 kJ·mol-1 D．H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝91.5 kJ·mol-1 答案：D 3．在进行中和反应的反应热的测定实验中，下列操作或说法错误的是 (　　) A．不可将温度计当环形玻璃搅拌棒使用，也不可靠在容器内壁上 B．搅拌时环形玻璃搅拌棒应上下移动 C．测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度 D．为了使反应完全，必须保证酸和碱恰好完全反应 答案：D 4．已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)　 ΔH＝－701.0 kJ·mol-1，2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝ －181.6 kJ·mol-1，则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为 (　　) A．－259.7 kJ·mol-1 B．＋259.7 kJ·mol-1 C．＋519.4 kJ·mol-1 D．－519.4 kJ·mol-1 答案：A 5．已知2O(g)===O2(g)　ΔH＝－496 kJ·mol-1，结合能量变化示意图，下列说法正确的是 (　　) A．断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收932 kJ能量 B．断开1 mol H2O(g)中所有的化学键需要吸收926 kJ能量 C．1 mol H2O(l)转变为1 mol H2O(g)需要吸收88 kJ能量 D．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)，共放热1 940 kJ 答案：B 6．关于如图所示装置的叙述，正确的是 (　　) A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．铜离子在铜片表面被还原 答案：D 7．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语，正确的是 (　　) A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑ B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu－2e－===Cu2+ D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－3e－===Fe3+ A　解析：根据电解原理，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；燃料在负极上参加反应，氧气在正极上参加反应，B错误；精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，C错误；电化学腐蚀中Fe－2e－===Fe2+，D错误。 8．把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中，经充分搅拌后，将所得溶液用石墨作电极进行电解，阳极生成的物质是 (　　) A．H2 B．Ag C．Cl2 D．O2 D　解析：物质的量相等，发生NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3，反应后溶质为Na2SO4和NaNO3，根据电解原理，该电解反应实际上为电解水，阳极上发生：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，D正确。 9．下列说法正确的是 (　　) A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀 B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀 C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同 D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被还原 C　解析：钢铁中因含杂质，容易形成原电池，发生电化学腐蚀，并不是所有合金都不耐腐蚀，如不锈钢，A错误；金属作原电池的正极被保护，可以用原电池原理来减缓金属的腐蚀，B错误；钢铁电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，C正确；金属化合价升高，被氧化，D错误。 10．下列说法或表示方法正确的是 (　　) A．若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．由“C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.9 kJ·mol-1”可知，金刚石比石墨稳定 C．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol-1 D．在稀溶液中：H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol H2SO4与含2 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于114.6 kJ D　解析：硫蒸气的能量高于硫固体的能量，因此若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，A错误；由“C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.9 kJ·mol-1”可知金刚石总能量高于石墨，能量越低越稳定，石墨比金刚石稳定，B错误；在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol-1，C错误；在稀溶液中：H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol H2SO4与含2 mol NaOH的溶液混合生成2 mol水，放出的热量等于2 mol×57.3 kJ·mol-1＝114.6 kJ，D正确。 11．烧杯A中盛放0.1 mol·L-1的稀硫酸，烧杯B中盛放0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，下列说法不正确的是 (　　) A．A为原电池 B．B为电解池 C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D．一段时间后，B烧杯中溶液的浓度增大 D　解析：由图可知，A池中Fe、C与稀硫酸构成原电池，A正确；由图可知，A池为原电池，A池、B池相连，B有外接电源，所以B为电解池，B正确；A中C上有氢气生成，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，当A烧杯中产生0.1 mol气体时，转移0.2 mol电子，B中阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，当转移0.2 mol电子时，生成氯气为0.1 mol，所以A和B中生成气体的物质的量相同，C正确；B池为惰性电极电解氯化铜溶液，实际上是电解氯化铜，所以一段时间后，B烧杯中溶液的浓度会减小，D错误。 12．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4)等跟O2(或空气)发生反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱(如KOH)溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是 (　　) A．通入氧气的一极发生还原反应，通入甲烷的一极发生氧化反应 B．负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O C．随着反应的进行，电解质溶液的pH保持不变 D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的大 答案：C 13．某蓄电池放电、充电时的反应为Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2下列推断正确的是 (　　) ①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ②充电时，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－ ③充电时，Ni(OH)2为阳极 ④该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 答案：B 14．负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是 (　　) A．Ag作原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－ 答案：B 15．人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图所示，下列说法正确的是 (　　) A．除去1 mol尿素，质子交换膜中转移6 mol H＋ B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高 C．该方法与血液透析清除尿素的原理基本相同 D．若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为6 g(忽略气体的溶解) 答案：A 二、非选择题：本题包括5小题，共55分。 16．(11分)(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ·mol-1 CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ·mol-1 若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为________ kJ。 (2)肼(N2H4)­空气燃料电池(产物为N2和H2O)是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼­空气燃料电池放电时：正极的电极反应式：____________________ __________________________________________________________，负极的电极反应式：_____________________________________________________。 (3)下图是一个电解过程示意图。 ①锌片上发生的电极反应式是________________。 ②假设使用肼­空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128 g，则肼­空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________ L(假设空气中氧气体积分数为20%；Cu相对原子质量：64)。 答案：(1)173.4 (2)O2＋2H2O＋4e－===4OH－ N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑ (3)①Cu2+＋2e－===Cu ②112 解析：(1)将已知热化学方程式依次编号为①②，由盖斯定律可知①×＋②×可得CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，则ΔH＝(－574 kJ·mol-1)×＋(－1 160 kJ·mol-1)×＝－867 kJ·mol-1，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为＝0.2 mol，由所得热化学方程式可知放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1＝173.4 kJ。 (2)肼­空气燃料电池中，碱性条件下，燃料肼在燃料电池负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑，氧气在燃料电池正极上得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)①锌与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu； ②铜片质量变化为128 g，即电解128 g铜时失去电子的物质的量是×2＝4 mol，由电子得失守恒可知燃料电池消耗氧气的物质的量是1 mol，标准状况下的体积是22.4 L，则需要空气的体积是＝112 L。 17．(11分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。 (1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀____________(填标号)。 (2)实际生产可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如图所示。请回答： ①A电极对应的金属是________________(填元素名称)，B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。 ②镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁中更容易被腐蚀的是________________(填标号)。 A．镀铜铁　　　B．镀锌铁 答案：(1)BD　(2)①铜　Cu2+＋2e－===Cu　②A 解析：(1)装置A中，金属铁作原电池的负极，腐蚀速率加快，更易被腐蚀；装置B中，比铁活泼的锌作原电池的负极，正极铁被保护；装置C中，金属铁在水中发生吸氧腐蚀，会被腐蚀；装置D中，铁与电源负极相连，阴极铁被保护，BD可防止铁棒被腐蚀。 (2)①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，作阴极的是待镀金属铁，该极上金属铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2+＋2e－===Cu； ②镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀。 18．(12分)氨能源是目前研究的热点之一，回答下列问题： (1)一种可以快速启动的氨制氢工艺如图1所示： 已知：3H2(g)＋N2(g)===2NH3(g)　 ΔH1＝－91.8 kJ·mol-1 4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1 272 kJ·mol-1 快速制氢反应：NH3(g)＋O2(g)===H2(g)＋N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol-1。 (2)氨是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，供氨水式燃料电池工作原理如图2所示： ①B极为燃料电池的________极。 ②“净化的空气”是指在进入电池装置前除去________(填化学式)的气体。 ③该燃料电池的反应原理是氨气与氧气反应生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极上的电极反应式是__________________________________________________________。 (3)已知液氨中存在下列平衡：2NH3(l)⥫⥬NH＋NH。用溶有金属氨基化合物(如KNH2)的液氨作电解质电解制氢的工作原理如图3所示： ①电极Y的名称是________。 ②图3中阳极的电极反应式为_____________________________________________ ___________________________。 ③若图3中电解质改用(NH4)2SO4，则阴极的电极反应式为____________________ __________________________________________________。 答案：(1)－75.4 (2)①正　②CO2　③O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)①阳极 ②6NH－6e－===N2↑＋4NH3 ③2NH＋2e－===H2↑＋2NH3 解析：(1)已知：①3H2(g)＋N2(g)===2NH3(g)　ΔH1＝－91.8 kJ·mol-1，②4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1 272 kJ·mol-1，由盖斯定律②×－①×可知快速制氢反应：NH3(g)＋O2(g)===H2(g)＋N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝－1 272 kJ·mol-1×－(－91.8 kJ·mol-1)×＝－75.4 kJ·mol-1。 (2)①B极通入空气，氧气得电子作正极； ②空气中的CO2能与碱性电解质反应，通入前应该除去； ③空气通入B极为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－； (3)①NH向Y极移动，故Y极为阳极； ②Y极为阳极，电极反应式为6NH－6e－===N2↑＋4NH3； ③若图3中电解质改用(NH4)2SO4，则阴极的电极反应式为2NH＋2e－===H2↑＋2NH3。 19．(9分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入甲烷和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2-(O2＋4e－===2O2-)。 (1)c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为_________________________ _____________________________________________。 (2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L-1硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为__________，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________(填标号)。 a．CuO B．Cu(OH)2 c．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3 答案：(1)正极　CH4＋4O2-－8e－===CO2＋2H2O (2)2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　1　ac 解析：(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极；d电极为负极，通入的气体为甲烷，d电极反应式为CH4＋4O2-－8e－===CO2＋2H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑；阴极反应式：2Cu2+＋4e－===2Cu，n(O2)＝＝2.5×10-3 mol。转移电子的物质的量为2.5×10-3 mol×4＝0.01 mol，溶液中c(H＋)＝＝0.1 mol·L-1，pH＝－lg 0.1＝1。此时反应了n(Cu2+)＝0.005 mol<0.05 mol，则加入CuO或CuCO3与溶液中的H＋反应，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。 20．(12分)研究电化学原理与应用有非常重要的意义。 (1)与普通(酸性)锌锰电池相比较，碱性锌锰电池的优点是__________________ ______________________________________________________(回答一条即可)。 (2)铅蓄电池是最常见的二次电池 Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 ①充电时阴极反应为_____________________________________________________。 ②用铅蓄电池为电源进行电解饱和食盐水实验(阳极为石墨棒，阴极为铁，食盐水500 mL，温度为常温)，当电路中有0.05 mol电子转移时，食盐水中c(OH－)为________(假设溶液体积不变，产物无损耗)。 (3)二氧化硫­空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。Pt(Ⅱ)上的电极反应式为_________________________________________。 (4)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，可以用电解法制取，离子反应为Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如图所示。 装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO，镍电极有气泡产生。电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)；铁电极发生的反应为________________________________________________________________________。 答案：(1)比能量大、可存储时间长、不易发生电解质的泄漏等 (2)①PbSO4＋2e－===Pb＋SO　②0.1 mol·L-1 (3)O2＋4H＋＋4e－===2H2O (4)阳极室　Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O 解析：(1)碱性锌锰电池的优点是比能量大、可存储时间长、不易发生电解质的泄漏等。 (2)①电解质溶液为硫酸，根据总反应式可知，在阴极区，硫酸铅得电子转化为铅，其电极反应式为PbSO4＋2e－===Pb＋SO；②电解饱和食盐水发生的总反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，2NaOH～H2～2e－，则0.05 mol电子转移时，n(OH－) ＝0.05 mol，故c(OH－)＝＝0.1 mol·L-1。 (3)SO2­空气质子交换膜燃料电池中，Pt(Ⅱ)电极为电源的正极，结合质子交换膜可知，发生的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (4)用铁作阳极电解氢氧化钠制备高铁酸钠，阳极室铁失去电子，发生氧化反应，结合氢氧根离子生成高铁酸根离子和水，则电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在阳极室，电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$