专题1 化学反应与能量变化章末检测-【经纶学霸】2026-2027学年高二化学选择性必修第一册4星学霸黑白题（苏教版）

专题1 (时间：60分钟 一、选择题（每小题3分，共42分）》 1.下图所示的装置中，与手机充电的能量转化 形式相同的是 氢气 氧气 涡轮机 发电机 厂电源 A.电解水 B.水力发电 电池 C.太阳能热水器 D.干电池 2.(2025·重庆高二期中)已知： ①碳的燃烧热为393.5kJ·mol1; ②氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1； ③CH,C00H(1)+202(g)=2C02(g)+2H20(1) △H3=-870.3kJ·mol-1 则2C(s)+2H2(g)+02(g)=CH,C00H(I) 的△H值为 A.+244.15kJ·mol-1B.+488.3kJ·mol-1 C.-996.6kJ·mol-1D.-488.3kJ·mol1 3.（2025·江苏苏州高二月考)肼和液氧可以作 为一种组合推进剂，用于火箭发动机中。其 中肼(NH4)在不同条件下分解产物如下： I:3N2H4(g)-N2(g)+4NH3(g) △H1=-32.9kJ·mol-1 Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH,(g) △H2=-41.8kJ·mol- 200℃时在Cu表面发生分解反应的机理 如图。 NH. NH 过程① 过程② 图 下列说法正确的是 选择性必修第一册·S 章末检测 总分：100分)》 A.图1中过程①和② 都是吸热反应 B.反应Ⅱ的能量变化 N2H.(g)+H2(g NH(g) 如图2所示 反应过程 图2 C.3molN2H4(g)的化 学键能量大于1molN2（g)和4mol NH,(g)的化学键能量 D.肼生成N2和H2的热化学方程式为N2H,(g) =N2(g)+2H2(g)△H=-50.7kJ·mol 4.(2025·贵州遵义高三月考)一定条件下，CH, 合成CH,OH的反应历程如图所示。已知相 同条件下，反应物中的元素被质量数更大的 同位素替换时，反应速率会变慢（说明：过渡 态中“”表示化学键未完全断裂或形成)。 下列说法正确的是 O-H CH HO--CH, ow.[)/ 过渡 态I d,过渡 态Ⅱ CH,+FeO HO CH CH,OH+Fe Fe 反应历程 A.Fe0·是该反应的催化剂 B.该反应的△H=(a-e)kJ·mol1 C.D为氚原子，在相同条件下CD,发生上述 反应，则其过渡态I的能量比b低 D.CH,D发生上述反应，可获得不止1种有机 产物 5.(2025·安徽阜阳高二月考)已知：某些化学 键的键能数据如表所示： 化学键 H-H CI-CIH-CI S=S H-S 键能/ 436 243 432 255 339 (kJ·mol1) 注：键能为1mol气态分子完全解离成气态原 子所吸收的能量。下列说法正确的是( 黑白题034 A.反应的焓变△H=生成物的键能之和-反应 物的键能之和 B.1molH2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成 HCl(g)时放出370kJ热量 C.2H2(g)+S2(s)=2H2S(g）△H> -229kJ·mol-1 D.断开硫硫键形成1mol硫原子需要吸 收255kJ能量 6.(2025·河南南阳高二月考)下图是模拟金属 电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙 述错误的是 A.若X为食盐水，K M 未闭合，Fe棒上B 点铁锈最多 B.若X为食盐水，K X溶液 与M连接，石墨附 石墨ZnFe 近pH最大 C.若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，Fe腐 蚀情况前者更慢 D.若X为稀盐酸，K与M连接，石墨上电极 反应为2H+2e—H2↑ 7.(2025·江苏苏州高二期中)全世界每年钢铁 因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所 示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道， 使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正 确的是 ( A.钢质管道易被腐蚀 潮湿的弱 金属棒X 碱性土壤 是因为在潮湿的土 壤中形成了原电池 B.这种方法称为牺牲 导线 阳极的阴极保护法 C.钢管上的电极反应式：02+2H,0+4e =40H D.也可用外接直流电源保护钢管，直流电源 负极连接金属棒X 8.(2025·陕西咸阳高三期中)生成热是指由标 准状况(101kPa,273K)下最稳定单质生成 专题1黑 标准状况下单位物质的量的化合物的热效应 或焓变（△H)。最稳定的单质的标准生成热 规定为零。几种含锡物质的生成热如图所 示。下列叙述错误的是 -250-285.8 -300 -325.1 -350 400 -450 4-5001 -471.5 -550 -600 -580.7 SnO(s)SnO,(s)SnCL(s)SnCl(g) 含锡物质 A.其他条件相同，最稳定的是Sn0,(s) B.SnCl2(s)+Cl2(g)=SnCla(g) △H=-146.4kJ·mol-1 C.SnO2(s)+Sn(s)=2SnO(s)AH<0 D.最稳定的Sn在氧气中燃烧生成 30.2gSn02(s)时放出的热量为116.14kJ (2025·浙江杭州高二期中)甲烷燃料电池采 用铂作为电极材料，两个电极上分别通入 CH4和O2,电解质溶液为KOH溶液。某研究 小组将上述两个甲烷燃料电池串联后作为电 源，进行电解饱和NaCl溶液的实验，如下图 所示。 CH- O,CH4三 KOH溶液 KOH溶液 饱和NaCl溶液 下列说法正确的是 ( A.将a电极换成铁棒，电解池反应将发生 变化 B.c电极反应式：CH4-8e+2H,0= C02↑+8H C.每个电池甲烷通入量为1mol且反应完 全，则理论上最多能产生氢气8mol D.用外加电流法保护钢铁设备，可以将设备 白题035 与d极相连 10.（2025·浙江嘉兴高二期中)下列关于如图 所示转化关系(X代表卤素)的说法中正确 的是 2H(g)+2X(g) △H② ③△H △H H.(g)+X:(g 2HX(g) A.△H1+△H2+△H3=0 B.按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次增大 C.△H3越小，则HX就越稳定 D.△H越小，则X的非金属性越弱 11.（2025·河南郑州高二月考)科学家设计微 生物原电池，用于处理废水（酸性）中的有机 物及脱除硝态氨，该装置如图所示。有关该 电池说法正确的是 ( 负载 电极mCO, 电极n CH0 质子交换膜 A.电子由n极转移到m极 B.H可通过质子交换膜移向右侧极室 C.m电极反应为2N03+6H20+10e —N2↑+120H D.每生成1molC0,转移电子的物质的量 为2mol 12.（2024·四川内江高三一模)《自然》杂志报 道了一种充放电的铝离子电池，该电池的电 解质为含有AICI:的离子液体 (AC),放电时泡沫石墨电极 中释放AICI:。下列说法正确的是( 负载 C[AICI.] 离子液体 668836泡沫石 d o 8净 墨电极 AICI ALCL 选择性必修第一册·SJ黑 A.放电时，电流由铝电极经负载流向泡沫石 墨电极 B.充电时，泡沫石墨电极与外电源的负极 相连 C.充电时，阴极反应：4AL,C17+3e— A1+7A1C1 D.放电时，铝电极质量减少27g,则泡沫石 墨电极质量减少169g 3.(2025·北京高二月考)双极膜是阴、阳复合 膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间 的H,0解离成H和OH,作为H和OH离 子源。利用双极膜制取NaOH和H,P04,其 装置如图所示。 a铅蓄电池 双极膜 膜1 膜2 双极膜 电极 电极 H,0 NaH,PO 产品室1原料室产品室2 已知：产品室1的产品是Na0H,则下列说 法正确的是 A.a为铅酸蓄电池的正极 B.膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交 换膜 C.电极Ⅱ的电极反应式为2H,0+4e= 02↑+4H D.若要制60 g NaOH,理论上铅酸蓄电池的 负极增重72g 4.（2025·辽宁鞍山高三期中)中科院福建物 构所首次构建了一种可逆水性Zn-C0,电 池，实现了C02和HC00H之间的高效可逆 转换，其反应原理如图所示。已知双极膜可 将水解离为H和OH,并实现其定向通过。 下列说法错误的是 -OH [Zn(OH)1 C02 HCOOH 00 OH 多孔Pd H- 0 纳米片 KOH双极膜 NaCl 白题036 A.充电时，OH由双极膜移向Zn电极 B.放电时，Pd电极表面的电极反应为 C0,+2e+2H=HC00H C.放电时和充电时，Pd电极的电势均高于 Zn电极 D.当外电路通过1mol电子时，双极膜中解 离水的物质的量为1mol 二、非选择题（本大题共4小题，共58分）》 15.（14分)(2025·江西上饶高二月考)氢气被 视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研 究从未停歇。回答下列问题。 (1)在101kPa下，1mol氢气完全燃烧生成 液态水放出285.8kJ的热量。 ①氢气的燃烧热△H= ②该反应的热化学方程式为 ③已知H一0键能为463kJ·mol1,0=0 键能为498kJ·mol1,1molH2完全燃烧生 成1molH20(g)放出241kJ热量，计 算H一H键能为 kJ·mol-1。 ④已知甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ·mol-1, 乙醇的燃烧热△H=-1336.8kJ·mol1,计 算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完 全燃烧放出的热量分别为 ,并据此说明氢气作为能源的优 点是 (2)工业上制取氢气时涉及的一个重要反应 是C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g) △H。 已知： ①2C(s)+02(g)=2C0(g) △H1=-221kJ·mol ②2H2(g)+02(g)=2H20(g) △H2=-482kJ·mol-1 专题1 ③C(s）+02(g)=C02(g) △H3=-393kJ·mol 则△H= 16.（14分)(2025·辽宁沈阳高三期中)现有如 下图所示装置，所有电极均为Pt,请按要求 回答下列问题： KS0,溶液，C 02 D KOH溶液CuS0溶液H,0名 H20 (含少量 (含少量 甲 H2S0) 丙 KOH) (1)甲装置是 (填“原电池”或“电 解池”)，甲池中a极的电极反应式为 ,乙池中c极的电极 反应式为 (2)通电5min后，电路中通过0.2mol电子， 乙中共收集到2.24L气体（标准状况），溶液 体积为200mL,则通电前CuS04溶液的物质 的量浓度为 (设电解前后溶液体积 无变化)，若加入一种物质即可使乙装置溶 液恢复到电解前的状态，则加入的物质是 （填字母)，其物质的量为 A.Cu B.NaOH C.Cu(OH)2 D.Cuo (3)现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、 氧气、硫酸和氢氧化钾，其中M、N为离子交 换膜，只允许某些离子通过，则N为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 17.（15分)(2025·北京高二月考)氯碱工业是 化工产业的重要基础，其装置示意图如下 图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要 处理。 已知：当pH升高时，Cl0易歧化为CI0? 和Cl。 黑白题037 H 电极a。 电极b 淡盐水 较浓 NaOH溶液 离子交换膜 精制饱和 稀NaOH溶液 NaCl溶液 (1)①电解饱和NaCl溶液的离子方程式为 ②电极a接电源的 (填“正”或 “负”)极，电极反应式为 ③离子交换膜主要允许 (填离子符 号)通过。 ④结合化学用语解释b极区产生较浓NaOH 的原因： (2)下列关于CI0?产生的说法中，合理的是 (填字母)。 a.Cl0?主要在阴极室产生 b.C在电极上放电，可能产生Cl03 c.阳离子交换膜破损导致OH向阳极室迁 移，可能产生CI03 (3)可用盐酸处理淡盐水中的CIO?并回 收Cl2。 ①反应的离子方程式为 ②处理Cl0?时，盐酸可能的作用是： i.提高c(H),使ClO,氧化性提高或CI 还原性提高； i.提高c(Cl), 石墨 盐桥 电和 石墨 电极 NaClO,溶液NaCl溶液 ③用如图装置验证ⅰ，请补全操作和现象： 闭合K,至指针读数稳定后 选择性必修第一册·SJ黑 8.(15分)(2025·吉林长春高二月考)氯及其 化合物在生产、生活中应用广泛。 (1)已知：①CL2(g)+2Na0H(aq)— NaCl(ag)+NaClO(ag)+H,O(1) △H1=-101.1kJ·mol-1 23NaClO(ag)=NaClO3 (aq)+2NaCl(ag) △H2=-112.2kJ·mol- 则反应3Cl2(g)+6Na0H(aq)= 5NaCl(aq)+NaCl03(aq)+3H20(1)的△H= kJ·mol1。 (2)几种含氯离子的相对能量如下表所示： CI CIO C102 CIO CIO. 离子 (ag) (ag) (aq) (ag) (ag) 相对能量 0 60 101 63 38 (kJ·mol1) ①在上述五种离子中，最不稳定的离子是 (填离子符号)。 ②写出由C10,反应生成CI0:和CI的热化 学方程式： (3)以HC1为原料，用0，氧化制取CL2,可提 高效益，减少污染，反应如下： 4HCl(g)+02(g)→2Cl,(g)+2H20(g)） △H=-115.4kJ·mol- 上述反应在同一反应器中，通过控制合适条 件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近 100%。其基本原理如图所示： HCI(g) H20g) 200℃ CuO(s) 过程I(氯化) 过程Ⅱ（氧化） CuCL(s) 400℃ CL(g 02(g） 已知过程I的反应为2HCl(g)+Cu0(s) =CuCl2(s)+H20(g） △H1=-120.4kJ·mol1。 过程Ⅱ反应的热化学方程式为 白题0386.C解析：图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8,AB段溶液 pH增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH增 大，体系压强减小，正极反应式为02+4e+4H一2H20;DE段溶 液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe+被0，氧化，pH基本不变 可能的原因：相同时间内，2Fe+02+4H+一2Fe2++2H20消耗H的 量与4Fe2++0,+10H20一4Fe(0H)3+8H产生H*的量基本相同 由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发 生析氢腐蚀，A正确：AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极 的电极式为Fe-2e一Fe2+,B正确：由图可知BC段的pH为3~ 5,正极不能产生氢氧根离子，电极反应式为02+4e+4H* 2H20,C错误：根据分析，D正确。 7.(1)4fe+302+2H20=2Fe203·H20(2)D(3)①0.08NA ②CH20H-6e+80H=C03+6H20 解析：(1)钢铁在中性条件下发生吸氧腐蚀时，02为氧化剂，同时有 水参与反应，故总的化学反应方程式为4Fe+302+2H20 2F203·H20。（2)A.铁棒为负极，碳棒为正极，形成原电池反应 中性条件，是铁的吸氧腐蚀；B.锌比铁活泼，铁棒为正极，锌棒为负 极，锌失电子，铁被保护不易腐蚀，是牺牲阳极的阴极保护法；C.水 中溶解有氧气，铁可被腐蚀；D.铁棒连接电源负极，为阴极，被保护， 是外加电流的阴极保护法：综上，BD都可以防止铁棒腐蚀，D效果最 好。(3)在铁件的表面镀铜，用硫酸铜溶液作为电解液，A连接外电 源的正极是阳极，电极材料是铜，B是阴极，铁件作阴极，溶液中铜离 子在阴极得电子生成铜单质，电极反应式为Cu2++2e一Cu:①阳 极铜变为铜离子，阴极铜离子转化为铜单质，两电极变化质量相同 故二者质量差为5.12g时，阳极溶解的铜质量为2.56g,物质的量为 0.04mol,则电路中通过的电子物质的量为0.08mol,电子数为 0.08N:②甲醇燃料电池，甲醇在负极失电子，碱性条件下，生成的 C02以碳酸根离子存在，故电极反应式为CH30H-6e+80H C03+6H20。 压轴挑战 8.(1)ACD(2)减慢氧气的浓度(3)①02+4e+2H20=40H ②铁氧化钾溶液③Fe-2e—Fe2+b 解析：(1)由影响化学反应速率的因素进行推导，其中A项中改变的 因素为浓度、B项中改变的因素为温度、C项中改变的因素为固体表 面积，但B项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会 产生气泡不会形成气柱，D项换成更细的导管旨在放大实验现象，以 便于明显观察到水柱的上升，答案为ACD。（2)通过表格可知，间 隔2min液柱高度的变化，5~7min,7~9min变化趋势逐渐减小，则 反应速率逐渐减慢，原因是随着反应的进行，空气中氧气的含量逐渐 减小，反应速率逐渐诚慢。(3)铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a点 附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式为02+4e+2H20 一40H:b点则为Fe失电子生成Fe2+,b点周围出现蓝色沉淀则 加入铁氰化钾验证Fe2+的存在，电极反应式为Fe-2e一Fe2+;b点 作电池的负极，腐蚀更严重。 专题1章末检测 题号123 4 56 7 8 答案ADB D 题号9 1011 13 答案A A D A 1.A 2.D解析：根据题意，①C(s)+02(g)一C02(g）△H1= -393.5·m0l；②H,(g)+202(g)—H,0(1)△H= -285.8kJ·mol-1;③CH3C00H(1)+202(g)=2C02(g)+2H20(1) △H3=-870.3kJ·mol-1。由盖斯定律可知，①×2+②×2-③，代入 数据计算可得△H=-488.3kJ·mol1。 3.B解析：根据信息反应I放热，可知图1中过程①放热：利用盖斯定 律将I-Ⅱ×3得2NH3(g)一N2(g)+3H2(g)△H= -32.9kJ·mol-1-3×(-41.8kJ·mol-1)=+92.5kJ·mol-1,可知图1 正本参考答案 中过程②是吸热反应，A错误：反应Ⅱ中△H2<0为放热反应，反应Ⅱ 的能量变化如图2所示，B正确：已知△H=反应物总键能-生成物总 键能，根据信息可知△H1<0,即3molN2H4(g)的化学键能量小于 1molN2(g)和4 mol NH3(g)的化学键能量，C错误；利用盖斯定律将 I-Ⅱ×2得N2H4（g)—N2(g)+2H2（g) △H= -32.9kJ·mal-1-2×(-41.8kJ·mol-1)=+50.7kJ·mdl-1,D错误。 4.D解析：根据图知，F0*是该反应的反应物，不是催化剂，A错误； 该反应的△H=(e-a)kJ·mol1,即生成物的总能量减去反应物的总 能量，B错误：已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大 的同位素替换时，反应速率会变慢，所以相同条件下，CD4与F0发 生上述反应，反应速率会变慢，则其过渡态I的能量比b高，C错误； 根据图可知，CH,D与Fe0*发生上述反应，可以获得CH,OD CH2DOH两种相对分子质量相等的有机产物，D正确。 5.C解析：在化学反应中，反应物中的化学键断裂吸收能量，生成物中 化学键形成放出能量，△H=反应物的键能之和-生成物的键能之 和，A错误；反应H2(g)+C2(g)一2HC1(g)的△H=E(C-C)+ E(H-H)-2E(H-Cl)=(243kJ·mol-1+436kJ·mol-1)-2× 432kJ·mol1=-185kJ·mol-1,当2molC2(g)与1molH2(g)反应 时，只有1 mol Cl2.(g)参加反应，所以放出的热量为185kJ,B错误； 根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)+S2(g)一2H2S(g) △H=-229kJ·mol1,结合S2(s)=S2(g)△H>0,可得热化学 方程式：2H2(g)+S2(s)—2H2S(g)△H>-229k·mo,C正确； 断开硫硫键形成2mol硫原子，吸收能量255kJ,则断开硫硫键形成 1mol硫原子需要吸收能量127.5kJ,D错误。 6.C解析：若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点处水面上铁与空气 及水蒸气接触，最易发生腐蚀，铁锈最多，A正确：若X为食盐水，K 与M连接，形成原电池，碳棒为正极，发生吸氧腐蚀，02+4e+2H20 =40H,氢氧根离子浓度增大，pH最大，B正确；若X为稀盐酸，K 分别与M、N连接，都形成原电池，接M时铁为负极，腐蚀加快，而 接N时铁为正极，被保护，e腐蚀情况前者更快，C错误；若X为稀 盐酸，K与M连接，石墨上氢离子得电子产生氢气，电极反应为 2H+2e一H2↑，D正确。 7.D解析：钢质管道在潮湿的土壤中形成原电池，铁作负极，易被腐 蚀，A说法正确：根据原电池工作原理，金属棒应作负极，钢管作正 极，钢管被保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，B说法正确； 发生吸氧腐蚀，钢管作正极，正极反应式为0，+2H20+4e 40Hˉ，C说法正确；用外接直流电源保护钢管，该装置为电解池，根 据电解原理，钢管应作阴极，即钢管连接直流电源负极，D说法错误。 8.C解析：其他条件相同，物质能量越低越稳定，由图可知，四种含锡 物质中S0,(s)的生成热最小，即生成单位物质的量的含锡物质，生 成Sn02(s)时放热量最大，则Sn02(s)的能量最低，也最稳定，A正 确；由生成热的定义可得热化学方程式：①Sn(s)+Cl2(g)一 SnCl2(s)△H1=-325.1kJ·mol1、②Sn(s)+2Cl2(g)=SnCl4(g) △H2=-471.5kJ·mol1,由②-①式可得：SnCl2(s)+CL2(g) SnCl4(g),则由盖斯定律可得该反应的△H=(-471.5kJ· mol1)-(-325.1kJ·mol-1)=-146.4kJ·mol-1,B正确：由生成热的定 义可得热化学方程式：③sn(s)+20,(g)—sn0(s)△4，= -285.8kJ·mol-1、④Sn(s)+02(g)=Sn02(s)△H4= 580.7kJ·mol1,由2×③-④式可得：Sn02(s)+Sn(s)—2Sn0(s), 则由盖斯定律可得该反应的△H=(-285.8kJ·mol1)×2 (-580.7kJ·mol1)=+9.1kJ·mol1>0,C错误：由生成热的定义可 得热化学方程式：Sn(s)+02(g)一Sn02(s)△H= -580.7kJ·mol1,30.2gSn02(s)的物质的量为 30.2g 51g·mol-1 0.2mol,则放出的热量为580.7kJ·mol-1×0.2mol=116.14kJ,D正确。 9.A解析：燃料电池中通入CH4燃料一极为负极，通入02一极为正 极，与负极相连的b电极为电解池阴极，正极相连的a电极为电解池 阳极。a电极为电解池阳极，若换成铁棒，则阳极反应为Fe-2e Fe2+,A正确；c电极反应式：CH4-8e+100HC03+7H20,B错 误：根据电子得失守恒可知CH4~C0~8e~4H2,此电路为串联电 黑白题13 路，所以标准状况下，每个电池通人1mlCH4且完全反应，理论上 最多能得到4molH2,C错误：用外加电流法保护钢铁设备，设备应 作阴极，即与c极相连，D错误。 10.C解析：根据盖斯定律①=②+③，△H1=△H2+△H3,△H1-△H2- △H3=0,A错误；按照Cl、Br、I的顺序，由于Cl、Br、I原子半径递增 C2、Br2、l2的共价键的键能递减，因此△H2依次递减，B错误；△H3 越小，说明生成1molH一X键释放的能量越大，则HX就越稳定， C正确；△H,越小，说明HX越稳定，则X的非金属性越强，D错误。 11.A解析：该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则左边装 置中电极m是正极，电极反应式为2NO?+10e+12H*一N2↑+ 6H20,右边装置电极n是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应， 有机物在微生物的作用下生成二氧化碳，电极反应式为C6H2O6 ......m 24e+6H20—6C02↑+24H*。原电池中电子由负极流向正极， 即电子由n极经外电路转移到m极，A正确：阳离子向正极移动， 即H可通过质子交换膜移向左侧极室，B错误；左边装置中电极m 是正极，电极反应式为2N03+10e+12H=N2↑+6H20,C错误； 由电极反应式为C6H1206-24eˉ+6H20=6C02↑+24H,生成 6mol二氧化碳转移24mol电子，则每生成1molC02转移电子的 物质的量为4mol,D错误。 12.C解析：由题干图示可知，放电时属于原电池，铝为负极，被氧化生 成Al2Cl5,负极反应式为Al+7A1Cl4-3e4AL2Cl7,泡沫石墨 为正极，正极反应式为Cn[AlCl4]+e一Cn+ACl4,其逆过程就是 充电时，属于电解池，阴极反应式为4Al2Cl+3e一A1+7A1CI4,阳 极反应式为Cn+A1Cl:-e=Cn[AlCl4]。放电时，电流由正极流 向负极，即由泡沫石墨电极经负载流向铝电极，A错误：充电时，泡 沫石墨电极为阳极，与外电源的正极相连，B错误；根据分析可知， 充电时，阴极反应：4AlCl7+3e一A1+7A1C1:,C正确；放电时，铝 电极质量减少27名，转移3mol电子，则泡沫石墨电极质量减 少3mol×169g·mol1=507g,D错误。 13.D解析：已知产品室1的产品是NaOH,说明原料室中Na往左移 动，电极I是阴极，a为铅蓄电池的负极，b为铅蓄电池的正极，膜1 为阳离子交换膜，H2P0:向右移动到产品室2中，膜2为阴离子交 换膜，双极膜向左解离生成氢离子，从而得到磷酸，解离生成的氢氧 根离子向右移动到电极Ⅱ（阳极）区，阳极发生失电子的氧化反应 根据上述分析可知，a为铅蓄电池的负极，A错误：结合上述分析可 知，膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，B错误；电极Ⅱ为 阳极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为40H-4e 02↑+2H20,C错误；铅蓄电池的负极反应为Pb-2e+S0? PbS04,生成的60gNa0H即为1.5mol,转移的Na也是1.5mol,电 路中转移15m0l电子，负极增重的质量为5，mox96g·al1= 72g,D正确。 14.A解析：由图中可知，Z发生失去电子的反应，为电池的负极，电 极反应为Zn-2e+40H一[Zn(0H)4]2,C02得电子生成 HC00H,电极反应为C02+2H++2e=HC0OH,则多孔Pd纳米片 为电池的正极；充电时，Z为阴极，多孔Pd纳米片为阳极，电极反 应与原电池相反。充电时，阴离子向阳极移动，0H由双极膜移向 Pd电极，A错误：放电时，Pd电极表面CO,得电子生成HCOOH,电 极反应为C0,+2e+2H+—HC00H,B正确；放电时Pd为正极，充 电时，Pd为阳极，电极的电势均高于Z电极，C正确；根据溶液呈 电中性，可知外电路通过1mol电子时，双极膜中解离水的物质的 量为1mol,D正确。 15.(1)①-285.8k·mol②2H2(g)+02(g)=2H20(1)△H= -571.6k灯·m0lP1③436④55.6kJ29.1k相同质量时，三种 物质中H2完全燃烧放出的热量最多(2)-41.5kJ·mol1 解析：(1)①1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量， 故氢气的燃烧热△H=-285.8kJ·mol1:②根据①的分析，该反应 的热化学方程式为2H2(g)+02(g)一2H20(1)△H= -571.6kJ·mol-1;③设H一H键能为xkJ·mol-1,根据反应热与键 四 能的关系，△H=x灯·moP1+2×498W·moP-2x463·ma1= 选择性必修第一册·SJ 890,3灯-5.61,1g乙醇完全燃烧放出的热量为13368W- 16 46 29.1kJ:相同质量的氢气、甲烷、乙醇完全燃烧，氢气放出的热量最 多，且燃烧产物为水，无污染。(2)已知①2C(s)+02(g) 2C0(g）△H1=-221kJ·mol-1,②2H2(g)+02(g)—2H20(g) △H2=-482kJ·mol1,③C(s)+02(g)—C02(g)△H3= -393k灯·mol1,则反应C0(g)+H20(g)一C02(g)+H2(g)可由 子×①-子×@+③得到，则△H=-子×AH,-子×4+A ×(-2i·mr)-2×(-42a)+(-3931· 1 mol1)=-41.5kJ·mol-1。 16.(1)原电池CH30H-6e+80H=C03+6H202H20-4e— 02↑+4H*(2)0.25mol·L-1C0.05mol(3)阳 解析：由图可知，甲装置为燃料电池，通入甲醇的电极a为燃料电池 的负极，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根 离子和水，电极b为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成 水；乙、丙装置为电解池，乙装置中c电极和丙装置中的左侧电极为 阳极，d电极和丙装置中的右侧电极为阴极。(1)由分析可知，甲装 置为燃料电池，通人甲醇的电极a为燃料电池的负极，碱性条件下 甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应 式为CH30H-6e+80H一C0}+6H20,乙池为电解池，c极为阳 极，水中的氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为2H20-4e 02↑+4H*。(2)乙装置为电解池，c电极为阳极，水分子在阳 极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气，电路中通过0.2mol 电子时，标准状况下阳极生成氧气的体积为0.2m×}× 22.4L·mol1=1.12L<2.24L,则铜离子在阴极得到电子发生还原 反应生成铜后，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成标准状况 下1.12L氢气，由得失电子数目守恒可知，通电前硫酸铜溶液的浓 1.12L 0.2 mol- 24L·m0lr7x2 2 度为 -=0.25mol·L1,则由铜原子和氢原 0.2L 子个数守恒可知，加入0.05ol氢氧化铜固体可使乙装置溶液恢复 到电解前的状态。(3)由分析可知，丙装置为电解池，左侧电极为 阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气，右 侧电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢氧根离 子和氢气，则利用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢 氧化钾时，硫酸钾溶液中钾离子通过阳离子交换膜N进入阴极室。 17.（1)02C+2H,0通电20H+C,↑+H2↑②正20-2e Cl2↑③Na*④b极发生反应2H20+2eH2↑+20H,0H 浓度增大，同时Na*从阳极区通过阳离子交换膜进入b极区，Na+浓 度增大，故Na0H浓度增大(2)bc(3)①C103+6H++5Cl 3H20+3C2↑②使C还原性增强③先向左侧烧杯中加人少量 硫酸，观察电压表示数是否变化；再向右侧烧杯中加入等量硫酸，观 察电压表示数是否变化 解析：(1)①电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的 离子方程式为2C+2H,0通电20H+C,↑+H,↑：②根据图示，a 极氯离子失电子生成氯气，a极发生氧化反应，a是阳极，电极a接 电源的正极，电极反应式为2C-2e一C2↑；③为防止氯气与氢 氧化钠混合，离子交换膜为阳离子交换膜，主要允许Na通过； ④b是阴极，阴极发生反应2H20+2e=H2↑+20H,0H浓度增 大，同时Na从阳极区通过阳离子交换膜进入b极区，Na浓度增 大，故NaOH浓度增大。(2)当pH升高时，ClO易歧化为C1O?和 C,阴极发生还原反应，氯元素化合价不可能升高，CO3不可能在 阴极室产生，a错误；C在阳极失电子可能产生ClO,b正确；阳离 子交换膜破损导致OH向阳极室迁移，氯气与氢氧化钠反应生成氯 化钠、次氯酸钠，C10~易歧化为C103和C,c正确。(3)①酸性条 件下，氯离子和C03发生归中反应生成氯气，反应的离子方程式为 C03+6H+5Cl一3H20+3CL2↑；②处理Cl03时盐酸作还原剂。 黑白题14 ⅱ.盐酸作还原剂，盐酸可能的作用是提高c(Cl),使CI还原性增 强：③用题图装置验证ⅰ，若增大右侧烧杯中氢离子浓度，电流计指 针发生偏转，说明提高c(H+),C还原性增强：若增大左侧烧杯中 氢离子浓度，电流计指针发生偏转，说明提高c(H+),CIO3氧化性 增强：实验操作和现象为先向左侧烧杯中加入少量硫酸，观察电压 表示数是否变化：再向右侧烧杯中加入等量硫酸，观察电压表示数 是否变化。 18.(1)-415.5(2)①Cl02②4C105(aq)=3Cl04(aq)+Cl(ag) △H=-138kJ·mol1(3)2CuCl2(s)+02(g)=2Cu0(s)+ 2C2(g)△H=+125.4kJ·mol- 解析：(1)已知：①C2(g)+2Na0H(aq)一NaCl(aq)+NaCI0 (aq)+H20(1)△L1=-101.1k·mol1,②3NaCl0(aq) NaCl03(aq)+2NaCl(ag)△H2=-112.2kJ·mol1,根据盖斯定律 由①×3+②可得3Cl2(g)+6Na0H(aq)一5NaCl(ag)+NaCl0: (aq)+3H20(1)△H=3△H1+△H2=(-101.1kJ·mol1)×3+ (-112.2kJ·mol-1)=-415.5kJ·mol1。(2)①物质具有的能量越 高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是CIO2;②△H=生成物的总 能量-反应物的总能量，则反应4C103(aq)=3C104(aq)+CI(ag) 的△H=0+3×38-4×63=-138(kJ·mol-1)。(3)由图可知，过程 Ⅱ（氧化）发生的反应为2CuCL2(s)+02(g)=2Cu0(s)+2CL2(g), 将题给O,氧化HCl的热化学方程式编号为ⅰ，将过程I反应的热 化学方程式编号为iⅱ，根据盖斯定律，由i-iⅱ×2可得2CuCl2(s)+ 02(g)=2Cu0(8)+2Cl2（g)△H=(-115.4k·mol1)- (-120.4kJ·mol-1)×2=+125.4kJ·mol-1。 专题1真题演练 黑题 真题体验 题号12 56 7 8 10 答案BC BD A A D 题号111213141516 1718 答案DB B CC BC C 1.B解析：根据盖斯定律，①+②-③可得反应：CH4(g)+H20(g) C0(g)+3H2(g),该反应△H=△H1+△H2-△H3=247k·mol1+ (-131kJ·mol-1)-(-90kJ·mol1)=206kJ·mol1,根据△H=反 应物键能总和-生成物键能总和可得：△H=4c+2b-3a-C0(g)中的碳 氧键键能=206，C0(g)中的碳氧键键能=(-206-3a+26+4c)kJ·mol。 2.C解析：根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2= 436(kJ·mol1),A正确：由表格中的数据可知，02的键能为 249×2=498(kJ·mol1),由题中信息可知H202中氧氧单键的键能 为214kJ·mol1,则02的键能大于H202中氧氧单键的键能的两 倍，B正确：由表格中的数据可知HO0一H0+0,解离其中氧氧单 键需要的能量为249+39-10=278(kJ·mol1),H202中氧氧单键的 键能为214kJ·mol-1,C错误；由表格中的数据可知H20(g)+0(g) =H202(g)的△H=-136-249-(-242)=-143(kJ·mol-1),D正确。 3.+118解析：根据盖斯定律，将①-②-③可得C6HC2H(g)= C6H,CH=CH2(g）+H2(g）△H4=-4386.9k·mol1 (-4263.1kJ·mol-1)-(-241.8kJ·mol1)=+118kJ·mol-1。 4.+6解析：设方程式①C0(g)+H20(g)一C02(g)+H2(g)△H= -41.2k·mol1;②3Fe203(s)+C0(g)=2Fe304(s)+C02(g) △H1=-47.2kJ·mol1:③2Fe304(s)+H20(g)==3Fe203(s)+ H2(g)△H2;根据盖斯定律可知，③=①-②，则△H2=△H-△H1 =(-41.2kJ·mol-1)-(-47.2kJ·mol1)=+6kJ·mol1。 5.B解析：该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生 成PbS04,则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充 电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3,PbS04电极为阴极， PbS0,得电子生成Pb和硫酸。放电时负极上Pb失电子结合硫酸根 离子生成PbS04附着在负极上，负极质量增大，A错误：储能过程中 该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；放电时，右侧为正 正本参考答案 极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H*通过质子交换膜 移向右侧，C错误：充电时，总反应为PbS0a+2Fe2+一P%+S02 +2Fe3+,D错误。 6.D解析：放电过程中产生(CF,S02)2NLi,由图可知，放电过程中氨 气得到电子发生还原反应生成Li3N,LiN又转化为(CF,S02)2NLi 和LiC1,则左侧电极为正极，右侧电极为负极。放电过程中负极锂失 去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成 (CF3S02)2NLi,A错误；锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液 不能为水溶液，B错误；充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应 产生Cl2:2CI-2eˉ=Cl2↑，锂离子在阴极得到电子发生还原反应 生成锂单质：2Li+2e=2Li,则每生成1 mol Cl2,同时生成 2olLi,C错误：由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原 反应生成i,N,Li,N又转化为(CF3S02)2NLi和LiC1,负极锂失去电 子发生氧化反应生成锂离子，总反应为6Li+N2+4C,S0,Cl 2(CF3S02)2NLi+4LiCl,D正确。 7.A解析：放电时嵌入PbSe中的Na变成Na*后脱嵌，则右侧电极为 负极，Na失电子生成Na:Na*透过隔膜从右侧进入左侧，则左侧 为正极。外电路通过1mol电子时，负极有1 mol Na失电子生成Na 进人右侧溶液，溶液中有1 mol Na*从右侧进入左侧，并与正极 的Na-V2(P04)3结合，则理论上两电极质量变化的差值为 2mol×23g·mol1=46g,A错误；充电时，左侧电极为阳极， NaV2(P04)3失电子生成Na.V2(P04)3,则阳极电极反应为 Na3V2(P04)3xe—Nag-V2(P04)3+xNa*,B正确；放电一段时 间后，负极产生的Na的物质的量与负极区通过隔膜进入正极区 的Na+的物质的量相同，进入正极区Na的与参加左侧正极反应 的Na+的物质的量相同，所以电解质溶液中Na*的浓度基本保持不 变，C正确；Na能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF,的水溶液 替换，D正确。 8.C解析：由题干信息可知，放电时，Zn2+可插入V205层间形成 Zn,V205·nH20,V20s发生了还原反应，则放电时V20s为正极，A 说法正确：Zn为负极，放电时Zn失去电子变为Zn2+,阳离子向正极迁 移，则放电时Z2+由负极向正极迁移，B说法正确；电池在放电时的 总反应为xZn+V205+nH20= =ZnV20s·nH20,则其在充电时的 总反应为ZnV205·nH20 =xZn+V20s+nH20,C说法不正确；充 电时阳极上Zn,V205·nH20被氧化为V205,则阳极的电极反应为 Zn,V205·nH20-2xe xZn2++V205+nH20,D说法正确。 9.A解析：由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠 电极为原电池负极。充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电 极，故充电时，Na由硫电极迁移至钠电极，A错误：放电时Na在a电 极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得 电子与a电极释放出的Na*结合得到Na2S,电子在外电路的流向为 a→b,B正确；由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反 应式为2Na*+g5g+2e一Na,S,C正确；炭化纤维素纸中含有大 量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确。 10.D解析：复合电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成 甲酸根离子和氢氧根离子：C02+2e+H20一HC00+0H,甲酸 根离子和氢氧根离子通过阴离子交换膜进人中间室，氢氧根离子和 氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，N是 阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H20-4e= 4H*+02↑，氢离子通过阳离子交换膜进入中间室。酸性条件下，电 解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H,0-4e= 4H+02↑，A错误；复合电极M上二氧化碳得到电子发生还原反 应，B错误；由分析，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；由分 析，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确。 11.D解析：根据图示，b端的产物为H2,因此电极反应为2Ht+2e 一H2↑，故a为电源正极，b为电源负极，则a端电势高于b端电 势，A错误；右侧电极上产生氢气的电极反应式为2H+2e= H2↑，则理论上转移2mole生成2gH2,B错误；由图可知，该装置 的总反应为CI+H2O+H一HCO+H2↑，因此c(H)减小，pH增 黑白题15