第1章 化学反应与能量转化 基础练习 2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 基础练习2025-2026学年化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸溶液的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，可观察到有气泡产生，且醋酸溶液逐渐凝固。则下列说法不正确的是(　　) A．NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应 B．该反应中，热能转化为产物内部的能量 C．反应物的总能量高于反应产物的总能量 D．反应的化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O 2、氢能是一种理想的“绿色能源”，以下有关氢能开发的方式中最理想的是（　　） A．大量建设水电站，用电力分解制取氢气 B．利用化石燃料燃烧放热，高温分解水产生氢气 C．在催化剂作用下，利用太阳能分解水 D．利用铁等金属与酸反应产生氢气 3、下列现象或过程中涉及电能转化为化学能的是（ ） A．电闪雷鸣 B．钢铁冶炼 C．火箭升空 D．石笋形成 A．A B．B C．C D．D 4、将两组用导线连接的片和片，一组插入稀硫酸中，一组插入稀溶液中，分别形成原电池，在这两个原电池中，负极分别为（ ） A．片、片 B．片、片 C．片、片 D．片、片 5、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪的电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2＝CH3COOH+H2O。下列有关说法正确的是(　　) A．负极上发生的反应为CH3CH2OH+H2O-4e-＝CH3COOH+4H+ B．正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O＝4OH- C．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 D．若有0.4mol电子转移，则消耗2.24L氧气 6、KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解质溶液。在一定条件下电解，总反应式为KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列有关说法正确的是(　　) A．电解时，石墨作阳极，铁作阴极 B．电解时，在阳极上产生氢气 C．电解后得到KIO3产品的步骤：过滤→浓缩→结晶→灼烧 D．电解过程中，每转移0.6 mol电子，理论上可得到0.6 mol无水KIO3晶体 7、用如图所示装置处理含的酸性废水，右侧电极反应式为，下列说法不正确的是（ ） A．a端是直流电源的正极 B．该装置将电能转化为化学能 C．电解时，通过离子交换膜从左侧移向右侧 D．每转移电子，左侧电极上产生 8、在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。该原理简化如图1所示。则下列有关说法不正确的是（ ） A．图1装置可看作两个串联电解装置，图2所示环境中，铁被腐蚀速率：I＞Ⅲ＞Ⅱ B．图1溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色 C．图1溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，图2II中的铁主要发生了析氢腐蚀 D．地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等) 9、钢铁腐蚀发生得最普遍的是（　　） A．物理腐蚀 B．吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀 D．摩擦损耗 10、将二氧化碳通过电化学方法转化成燃料(原理如图所示)，为碳化学品的生产提供了一种有前景的替代途径，下列说法正确的是（ ） A．a为电源的负极 B．电解一段时间后，阳极区的pH值会显著变大 C．Cu电极上产生C2H4的反应为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O D．导线中每通过2mol电子时，就能得到1molCO 11、化学反应A2+B2 = 2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．该反应是吸热反应 B．断裂 1molA-A 键和 1molB-B 键能放出xkJ 的能量 C．2mol AB 的总能量高于1mol A2和1mol B2和的总能量 D．断裂 2mol A-B 键需要吸收ykJ 的能量 12、一种由甲醇(CH3OH)和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。下列说法不正确的是(　　) A．放电时CH3OH参与负极反应为:CH3OH-6e-+6OH-=CO2+5H2O B．放电时每消耗1molCH3OH转移6 mol电子 C．充电时阳极的电极反应为：4OH－-4e－ = O2＋2H2O D．充电时电解质溶液的pH逐渐增大 13、如图所示为阳离子交换膜法以石墨为电极电解饱和溶液的原理示意图。已知溶液从A口进料，含少量的水从B口进料，下列说法错误的是（ ） A．阳极发生氧化反应，有氧气生成 B．电路中转移电子时，阳极区有生成 C．从D出口流出的是较浓的溶液 D．从E出口逸出的气体是 14、下列解释事实的离子方程式不正确的是（ ） A．电解精炼铜的阴极反应： B．钢铁腐蚀发生的反应：Fe−2e－ = Fe2+ C．铜在潮湿空气中被腐蚀： D．草酸使酸性KMnO4溶液褪色：5 + 2 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O 15、有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，所用装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．图中的甲池为电解池，乙池为原电池 B．N2O5在c极上产生，c极的电极反应为N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+ C．a极发生的电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+ D．每转移2mol电子，生成1molN2O5和1molH2SO4 16、下列化学反应中符合图示反应过程的能量关系的是（　　） A．氢气在氯气中燃烧 B．固体与晶体混合 C．铝与氧化铁粉末高温下反应 D．粉末加入水中 17、据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、KOH电解液和空气，则下列叙述正确的是(　　) A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O C．正极发生氧化反应 D．放电时电子在溶液中从正极向负极移动 18、工业上以含溶液作电解液，以含Fe、Zn、Pb、C等杂质的粗锡为阳极进行电解，可得到精锡。下列说法错误的是（ ） A．阴极发生的反应为 B．电解一段时间，溶液中溶质的浓度不变 C．在电解槽底部产生含Pb的阳极泥 D．当阴极质量增加11.9g，电路中通过电子为0.2mol 二、填空题。 19、下表中的数据是破坏1 mol气体物质中的共价键所吸收的能量(键能)： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 键能/ (kJ·mol－1) 243 193 151 431 366 298 436 根据表中数据回答下列问题： (1)上述物质中最稳定的氢化物是________。 (2)反应X2(g)＋H2(g)===2HX(g)(X代表Cl、Br、I)是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)相同条件下，X2(g)与H2(g)反应，当消耗等物质的量的H2(g)时，放出或吸收的热量最多的是________。 20、(1)图1是高铁电池的模拟实验装置，放电时电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ①该电池放电时正极的电极反应式为_________。 ②盐桥中含有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______移动（填“左”或“右”）。 ③如图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有___________________。 (2)某同学在研究如图所示的原电池装置时，测得Zn电极质量减轻6.5 g，Cu电极质量增加4.8 g。通过导线的电子数与反应转移电子总数的比值定义为电池的能量转换效率，则该实验中电池的能量转换效率为_______。 (3)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO+2−4e−═4CO2 正极反应式____________；总电池反应_______________。 21、电解水型 电解质 总化学方程式 电解物质 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 稀硫酸 NaOH溶液 K2SO4溶液 电解电解质型 电解质 总化学方程式 电解物质 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 盐酸 氯化铜溶液 电解电解质+水型 电解质 总化学方程式 溶液pH 溶液复原 NaCl溶液 CuSO4溶液 三、计算题。 22、如图所示A为直流电源，B为电解槽，c、d为石墨电极，B中盛有和的混合溶液，其中的物质的量浓度为，闭合S，d极收集到标准状况下的气体甲，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。假设溶液的体积变化忽略不计，不考虑电解产生的气体溶解和吸收。请回答下列问题： (1)电源的a极是 ，d极发生的电极反应为 。 (2)c极理论上收集到的气体的体积是 (标准状况)。 (3)假设溶液中，，，完全放电后，理论上d极共产生甲气体的体积V(标准状况)的范围是 (用含a、b的代数式表示)。 四、实验题。 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 基础练习2025-2026学年化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸溶液的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，可观察到有气泡产生，且醋酸溶液逐渐凝固。则下列说法不正确的是(　　) A．NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应 B．该反应中，热能转化为产物内部的能量 C．反应物的总能量高于反应产物的总能量 D．反应的化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O 【答案】C　 2、氢能是一种理想的“绿色能源”，以下有关氢能开发的方式中最理想的是（　　） A．大量建设水电站，用电力分解制取氢气 B．利用化石燃料燃烧放热，高温分解水产生氢气 C．在催化剂作用下，利用太阳能分解水 D．利用铁等金属与酸反应产生氢气 【答案】C 3、下列现象或过程中涉及电能转化为化学能的是（ ） A．电闪雷鸣 B．钢铁冶炼 C．火箭升空 D．石笋形成 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 4、将两组用导线连接的片和片，一组插入稀硫酸中，一组插入稀溶液中，分别形成原电池，在这两个原电池中，负极分别为（ ） A．片、片 B．片、片 C．片、片 D．片、片 【答案】C 5、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪的电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2＝CH3COOH+H2O。下列有关说法正确的是(　　) A．负极上发生的反应为CH3CH2OH+H2O-4e-＝CH3COOH+4H+ B．正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O＝4OH- C．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 D．若有0.4mol电子转移，则消耗2.24L氧气 【答案】A 6、KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解质溶液。在一定条件下电解，总反应式为KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列有关说法正确的是(　　) A．电解时，石墨作阳极，铁作阴极 B．电解时，在阳极上产生氢气 C．电解后得到KIO3产品的步骤：过滤→浓缩→结晶→灼烧 D．电解过程中，每转移0.6 mol电子，理论上可得到0.6 mol无水KIO3晶体 【答案】A　 7、用如图所示装置处理含的酸性废水，右侧电极反应式为，下列说法不正确的是（ ） A．a端是直流电源的正极 B．该装置将电能转化为化学能 C．电解时，通过离子交换膜从左侧移向右侧 D．每转移电子，左侧电极上产生 【答案】D 8、在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。该原理简化如图1所示。则下列有关说法不正确的是（ ） A．图1装置可看作两个串联电解装置，图2所示环境中，铁被腐蚀速率：I＞Ⅲ＞Ⅱ B．图1溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色 C．图1溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，图2II中的铁主要发生了析氢腐蚀 D．地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等) 【答案】C 9、钢铁腐蚀发生得最普遍的是（　　） A．物理腐蚀 B．吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀 D．摩擦损耗 【答案】B 10、将二氧化碳通过电化学方法转化成燃料(原理如图所示)，为碳化学品的生产提供了一种有前景的替代途径，下列说法正确的是（ ） A．a为电源的负极 B．电解一段时间后，阳极区的pH值会显著变大 C．Cu电极上产生C2H4的反应为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O D．导线中每通过2mol电子时，就能得到1molCO 【答案】C 11、化学反应A2+B2 = 2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．该反应是吸热反应 B．断裂 1molA-A 键和 1molB-B 键能放出xkJ 的能量 C．2mol AB 的总能量高于1mol A2和1mol B2和的总能量 D．断裂 2mol A-B 键需要吸收ykJ 的能量 【答案】D 12、一种由甲醇(CH3OH)和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。下列说法不正确的是(　　) A．放电时CH3OH参与负极反应为:CH3OH-6e-+6OH-=CO2+5H2O B．放电时每消耗1molCH3OH转移6 mol电子 C．充电时阳极的电极反应为：4OH－-4e－ = O2＋2H2O D．充电时电解质溶液的pH逐渐增大 【答案】A 13、如图所示为阳离子交换膜法以石墨为电极电解饱和溶液的原理示意图。已知溶液从A口进料，含少量的水从B口进料，下列说法错误的是（ ） A．阳极发生氧化反应，有氧气生成 B．电路中转移电子时，阳极区有生成 C．从D出口流出的是较浓的溶液 D．从E出口逸出的气体是 【答案】D 14、下列解释事实的离子方程式不正确的是（ ） A．电解精炼铜的阴极反应： B．钢铁腐蚀发生的反应：Fe−2e－ = Fe2+ C．铜在潮湿空气中被腐蚀： D．草酸使酸性KMnO4溶液褪色：5 + 2 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O 【答案】D 15、有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，所用装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．图中的甲池为电解池，乙池为原电池 B．N2O5在c极上产生，c极的电极反应为N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+ C．a极发生的电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+ D．每转移2mol电子，生成1molN2O5和1molH2SO4 【答案】C 16、下列化学反应中符合图示反应过程的能量关系的是（　　） A．氢气在氯气中燃烧 B．固体与晶体混合 C．铝与氧化铁粉末高温下反应 D．粉末加入水中 【答案】B 17、据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、KOH电解液和空气，则下列叙述正确的是(　　) A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O C．正极发生氧化反应 D．放电时电子在溶液中从正极向负极移动 【答案】B 18、工业上以含溶液作电解液，以含Fe、Zn、Pb、C等杂质的粗锡为阳极进行电解，可得到精锡。下列说法错误的是（ ） A．阴极发生的反应为 B．电解一段时间，溶液中溶质的浓度不变 C．在电解槽底部产生含Pb的阳极泥 D．当阴极质量增加11.9g，电路中通过电子为0.2mol 【答案】B 二、填空题。 19、下表中的数据是破坏1 mol气体物质中的共价键所吸收的能量(键能)： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 键能/ (kJ·mol－1) 243 193 151 431 366 298 436 根据表中数据回答下列问题： (1)上述物质中最稳定的氢化物是________。 (2)反应X2(g)＋H2(g)===2HX(g)(X代表Cl、Br、I)是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)相同条件下，X2(g)与H2(g)反应，当消耗等物质的量的H2(g)时，放出或吸收的热量最多的是________。 【答案】(1)HCl　 (2)放热 　(3)Cl2 20、(1)图1是高铁电池的模拟实验装置，放电时电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ①该电池放电时正极的电极反应式为_________。 ②盐桥中含有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______移动（填“左”或“右”）。 ③如图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有___________________。 (2)某同学在研究如图所示的原电池装置时，测得Zn电极质量减轻6.5 g，Cu电极质量增加4.8 g。通过导线的电子数与反应转移电子总数的比值定义为电池的能量转换效率，则该实验中电池的能量转换效率为_______。 (3)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO+2−4e−═4CO2 正极反应式____________；总电池反应_______________。 【答案】+4H2O+3e−=Fe(OH)3+5OH- 右 使用时间长、工作电压稳定 75％ O2+2CO2+4e−=2 2CO+O2=2CO2 21、电解水型 电解质 总化学方程式 电解物质 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 稀硫酸 NaOH溶液 K2SO4溶液 电解电解质型 电解质 总化学方程式 电解物质 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 盐酸 氯化铜溶液 电解电解质+水型 电解质 总化学方程式 溶液pH 溶液复原 NaCl溶液 CuSO4溶液 【答案】2H2O2H2↑+O2↑ 水 增大 减小 增大 增大 加水 2HCl2H2↑+Cl2↑ HCl 减小 增大 HCl 2CuCl2Cu+Cl2↑ CuCl2 CuCl2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 增大 HCl 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 减小 CuO(CuCO3) 三、计算题。 22、如图所示A为直流电源，B为电解槽，c、d为石墨电极，B中盛有和的混合溶液，其中的物质的量浓度为，闭合S，d极收集到标准状况下的气体甲，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。假设溶液的体积变化忽略不计，不考虑电解产生的气体溶解和吸收。请回答下列问题： (1)电源的a极是 ，d极发生的电极反应为 。 (2)c极理论上收集到的气体的体积是 (标准状况)。 (3)假设溶液中，，，完全放电后，理论上d极共产生甲气体的体积V(标准状况)的范围是 (用含a、b的代数式表示)。 【答案】负极 四、实验题。 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 $