第一章《化学反应与能量转化》检测题（含答案）2021-2022学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修1

第一章《化学反应与能量转化》检测题
一、单选题（
共11题
）
1．下列说法正确的是
A．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
B．淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等高分子化合物均能发生水解反应
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法
D．煤中含有大量苯及其同系物，可通过干馏的方法得到苯及其同系物
2．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
B．氢氧化钠与盐酸的反应
C．甲烷与氧气的反应
D．石灰石的分解反应
3．下列描述中，不符合生产实际的是
A．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
B．用惰性电极电解熔融的氯化镁制取金属镁
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．用铁作阳极电解熔融的氧化铝制取金属铝
4．下列说法不正确的是
A．化学反应中一定伴随能量变化
B．S在纯氧中燃烧是将全部化学能转化为热能
C．物质所含化学键键能越大，其越稳定
D．放热反应有时需要加热才能发生
5．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小、安全性高等优点。如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池，该固体氧化物电解质在700—900℃温度时，O2-
可在该固体氧化物电解质中自由移动，电池反应生成物均为无毒无害的物质，下列说法正确的是
A．电池的总反应为：N2H4+2O2
=
2NO+2H2O
B．电池外电路的电流由电极乙流向电极甲
C．电池工作时内部的
O2-
由电极甲移向电极乙
D．当甲电极上消耗1molN2H4时，乙电极上有22.4L
O2参与反应
6．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是（　　）
A．装置①是原电池，总反应是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
B．装置②通电一段时间后石墨I电极附近溶液红褐色加深
C．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液
D．装置④中钢闸门应与电源的负极相连被保护，该方法叫做外加电流的阴极保护法
7．以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
8．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。下面是二氧化氯的制备及由二氧化氯来制备一种重要的含氯消毒剂一亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O;
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
下列说法正确的是（
）
A．吸收塔内发生反应的化学方程式：2NaOH+2ClO2=NaClO2+H2O+NaClO
B．发生器中鼓入空气的作用是将NaClO3氧化成ClO2
C．在无隔膜电解槽中阳极的电极反应式为Cl--6e-
+6OH-=ClO3-
+
3H2O
D．要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是冷却结晶
9．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料转化成葡萄糖内酯并获得能量。下列对于该电池的说法正确的是
A．a电极为正极
B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大
C．b电极的电极反应式：MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D．当电路中转移0.2mol电子时，消耗0.1mol葡萄糖
10．已知：
?
?
?
若使46g液态乙醇完全燃烧，最后恢复至室温，则放出的热量为
A．
B．
C．
D．
11．下列叙述正确的是（
）
A．在298K、101
kPa条件下，表示丙烷燃烧热的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=
3CO2(g)+4H2O(g)
△H=－2220
kJ·mol-1
B．500°C、30MPa下，将0.5
mol
N2和1.5
mol
H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3
kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH＜－38.6
kJ?mol-1
C．在298K、101kPa条件下，表示硫燃烧热的热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO3(g)△H=－315
kJ·mol-1
D．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下的△H不同
二、非选择题（共10题）
12．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题(用符号A、B、C、D回答下列问题)
(1)装置甲中负极为___。装置丙中负极为__。
(2)装置乙中正极的电极反应式是___。
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是___。
13．某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到某种副产物，其原理如图所示(电极材料为石墨)。
(1)当有2molNa+通过阳离子交换膜时，a极生成气体___L(标准状况)；阳极的电极反应式是___。
(2)稀NaOH溶液的作用是____，B处流出较浓的NaOH溶液，C处流出的是___。
(3)在标准状况下，若用甲烷-空气燃料电池做电源，处理含SO220%(体积分数)的废气40m3，理论上需要消耗甲烷_____m3。
14．A、B、C、D、E、F是原子半径依次减小的短周期元素，A、C两元素形成的化合物是厨房中最常用的调味品，A、B、C的最高价氧化物对应的水化物两两间均能反应生成盐和水；D元素的同位素之一被用来作为相对原子质量和阿伏加德罗常数的标准；E元素能形成多种同素异形体，其中一种是导致许多食品、药品变质的气体；F元素的氧化物是许多有机物燃烧的液态生成物。据此回答：
(1)A、C、E按原子个数之比1：1：1形成的化合物是一种常见的消毒剂，将该消毒剂的水溶液滴在pH试纸上，可观察到现象是____________，原因是________________。
(2)我国首创的海洋电池以B的单质为负极，铂网为正极，空气作氧化剂，海水作电解质溶液。电池的正极反应式为_____________，电池总反应的化学方程式为___________。
(3)C的最高价氧化物为无色液体，0.25
mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q
kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：
___________________。
(4)在1
L的密闭容器中，充入1
mo1DE和1
mo1
F2E
(g)，于850℃时进行化学反应：DE
(g)+F2E
(g)DE2(g)+F2(g)
△H＜0，达平衡时，有50%的DE转化为DE2。在相同温度下，将1
mo1DE和4
mo1
F2E
(g)充入同样的容器中，记录0~8分钟内测得容器内各物质的物质的量如下表。t分钟时为改变条件后达平衡时所测得的数据。下列说法正确的是
时间/min
n(DE)/
mo1
n(F2E)/mo1
n(DE2)/
mo1
n(F2)/
mo1
0
1
4
0
0
4
0.25
3.25
0.75
0.75
6
n1
n2
n3
n4
8
n1
n2
n3
n4
t
0.15
3.15
0.85
0.85
①反应在第4
min时，v(正)___________v(逆)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②8分钟时，混合气体中DE2的体积分数为________________。
③t分钟时，反应所处的温度_______________850℃（填“＞”、“=”或“＜”）。
15．下图为中学化学中几种常见物质的转化关系(部分产物已略去)。已知：A、C、D是常见的气体单质，F气体极易溶于水，且液态常做制冷剂。
(1)写出化学式A_______，D_________，F_______；
(2)鉴定G中阳离子的实验方法和现象_____________________________；
(3)D单质和E溶液反应，生成一种常见的消毒剂和漂白剂的有效成分，写出D+E溶液反应的离子方程式和③的化学方程式_________、_______。
(4)常温下，电解B溶液制得pH
=
12的烧碱溶液1000mL则反应中转移的电子数目为________。
16．短周期主族元素A，B，C，D，E，F的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多，数目庞大；C，D是空气中含量最多的两种元素，D，E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题：
（一）（1）D在周期表中的位置是_______，写出实验室制备单质F的离子方程式__________。
（2）化学组成为BDF2的电子式为：______，A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为________化合物(填
“离子”或“共价”)。
（3）化合物甲、乙由A，B，D，E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为：______________________________。
（4）由C，D，E，F形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是_________
(用元素离子符号表示)。
（5）元素B和F的非金属性强弱，B的非金属性________于F(填“强”或“弱”)，并用化学方程式证明上述结论___________________________________________________。
（二）以CA3代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点。
（1）CA3燃料电池使用的电解质溶液是2mol?L﹣1的KOH溶液，电池反应为：4
CA3+3O2=2C2+6H2O．该电池负极的电极反应式为________；每消耗3.4g
CA3转移的电子数目为______。
（2）用CA3燃料电池电解CuSO4溶液，如图所示，A、B均为铂电极，通电一段时间后，在A电极上有红色固体析出，则B电极上发生的电极反应式为______；此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度，则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为________L。
（3）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。
图1
图2
0～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是____，溶液中的H＋向_____极移动（填“正”或“负”），t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是___________。
17．（某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置：
（1）某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量了Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是__________________________。
（2）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。
若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水________(填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________________________。
（3）上述3个装置中，能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是________(填装置序号)。
（4）取适量过氧化钠粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。下列各图中，可表示过氧化钠与水的反应的是____________
18．某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol·
L-1
盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液，尚缺少的实验玻璃用品有_________。
(2)实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，原因是_______
。
(3)他们记录实验数据如下：已知：Q=Cm(t2
-t1)，反应后溶液的比热容C=4.18J·g-1·℃-1，各物质的密度均为1g·cm-3。
①计算完成下表。(保留小数点后一位)
序号
实验用品
溶液温度
中和热?H
t1
t2
①
50mL
0.55mo/L
NaOH
50mL
0.5mo/L
HCl
20℃
23.3℃
________
②
50mL
0.55mo/L
NaOH
50mL
0.5mo/L
HCl
20℃
23.5℃
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式：__________
(4)若用KOH代替NaOH，对测定结果____(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替HCl做实验，测定所得的中和热的数值将_____(填“变大”或“变小”或“无影响”)。
19．某研究小组为探究弱酸性条件
下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
_____
36.0
③
_____
0.2
2.0
90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2.t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_______腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向_____；此时，碳粉表面发生了______(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是______。
(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：___________；
……
(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):
_______
20．(1)0.5
mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水放出1082.5
kJ的热量，其热化学方程式为_________。已知，则STP条件下，11.2
L乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量____________
(2)，
，又已知、和键的键能分别为、和，则a为__________。
(3)，，该反应能够自发进行，则温度所满足的条件是______________。
(4)平衡常数的表达式为____________。反应的平衡常数为49，则该温度下反应的平衡常数为____________。
21．磷在氧气中燃烧可能生成两种固态氧化物和。现将3.1g单质磷(Р)固体在氧气中燃烧至反应物耗尽，放出的热量。
(1)反应后生成物的组成是___________(用化学式表示)。
(2)已知单质磷的摩尔燃烧焓为，则与反应生成固态的反应焓变_________________。
(3)若磷在氧气中燃烧至反应物耗尽，放出的热量，则X____________(填“<”“>”或“=”)Z。
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．B
5．B
6．D
7．C
8．C
9．D
10．A
11．B
12．A
D
Cu2++2e-=Cu
D＞A＞B＞C
13．22.4
-2e-+H2O=+2H+
增强溶液导电性
较浓的硫酸
2
14．先变蓝后褪色；NaClO发生水解，
NaClO+H2OHClO+NaOH，溶液呈碱性使试纸变蓝，NaClO与CO2反应生成的HClO具有强氧化性(或漂白性)，使试纸褪色。
O2+4e-+2H2O=4OH-；
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
Cl2O7(l)＋H2O(l)=2HClO4(aq)；ΔH=－4QkJ/mol。
①＞
②16%
③＜
15．N2
Cl2
NH3
取少量D的溶液加入试管中，用胶头滴管加入少量NaOH浓溶液，加热用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验放出的气体，试纸变蓝色
2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
0.01NA
16．第二周期第ⅥA族
MnO2
+
4H+
+
2Cl-Mn2+
+Cl2↑
+
2H2O
离子
OH－＋=＋H2O
Cl-＞N3-＞O2-＞Na+
弱
Na2CO3＋2HClO4=CO2↑＋H2O＋2NaClO4或NaHCO3＋HClO4=CO2↑＋H2O＋NaClO4
2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O
0.6NA
4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O
1.12
2H＋＋＋e－=NO2↑＋H2O
正
常温下铝在浓HNO3中发生钝化，氧化物薄膜阻止了铝的进一步反应
17．左端液面降低，右端液面升高
可能是放热反应
某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是化学反应，故不是放热反应
I、II
放热
B
18．量筒、温度计
金属导热，热量散失导致误差大
-56.8kJ/mol
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
△H＝-56.8kJ/mol
无
变小
19．2.0
碳粉含量的影响
吸氧
还原
2H2O＋O2＋4e-=4OH-(或4H＋＋O2＋4e-=2H2O)
反应放热，温度升高
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)；
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化，检验Fe2＋等)。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。
(本题属于开放性试题，合理答案均给分)
20．B2H6(g）+3O2(g）=
B2O3(s）+3H2O
(l）△H=—2165kJ/mol
1016.5
kJ
130
T＞1053K
7
21．、
<