专题1《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析）2022-2023学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1．热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1的叙述正确的是
A．在25℃、101kPa时，一分子H2和Cl2反应，放出热量184.6kJ
B．在25℃、101kPa时，1molH2和Cl2完全反应生成2molHCl放出的热量为184.6kJ
C．在25℃、101kPa时，1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体，放出的热量为184.6kJ
D．在25℃、101kPa时，1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体，吸收的热量为184.6kJ
2．下列说法正确的是
A．金刚石和石墨是两种常见的同位素
B．金刚石转化成石墨时，原子的排列方式发生变化
C．由石墨比金刚石稳定可知：C(s，金刚石)=C(s，石墨) △H >0
D．C(s)的燃烧热△H = -393.5kJ·mol-1，则2C(s)+O2(g)=2CO(g)反应的△H = -787 kJ·mol-1
3．将1L含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出0.3molCu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为
A．3.36L B．5.60L C．6.72L D．大于5.60L，小于6.72L
4．下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是
A．H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H1
B．C(s)+O2(g)=CO(g) △H2
C．S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3
D．H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(l) △H4
5．我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．充电时，a电极接外电源正极
B．放电时，b电极发生氧化反应
C．放电时，每消耗0.65g锌，溶液中离子总数增加0.02NA
D．充电时，阳极反应为
6．N2、CO2 与 Fe+体系中存在如图 1 所示物质转变关系，已知 Fe+ (s)与中间产物 N2O(g) 反应过程中的能量变化如图 2 所示。下列说法错误的是
A． H=-( H 1＋ H 2＋ H 3 )
B．Fe+在反应中作催化剂，能降低反应的活化能
C． H 1和 H 2均小于 0
D．由图 2 可知，反应 Fe+ (s)+N2O(g)=FeO+(s) +N2 (g) H 4＜0
7．已知：
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．， B．，
C． D．
8．锰酸锂电池曾在大型蓄电池应用领域占主导地位。放电时的总反应可以表示为：Li1-xMnO4+xLi=LiMnO4，下列说法正确的是
A．放电时电池的正极反应为Li-e-=Li+
B．充电时电池内部Li+向负极移动
C．放电过程中，电极正极材料的质量减少
D．充电时电池上标注有“+”的电极应与外接电源的负极相连
9．科研工作者利用如图所示装置除去废水中的尿素[CO(NH2)2]。下列说法错误的是
A．b为直流电源的负极
B．工作时，废水中NaCl的浓度保持不变
C．工作时，H+由M极区通过质子交换膜移向N极区
D．若导线中通过6mol电子，理论上生成1mol N2
10．下列按要求书写的热化学方程式正确的是(注：△H的绝对值均正确)
A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g) +3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B．2NaOH(aq) + H2SO4(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l) △H= -114.6kJ/mol(中和热)
C．S(s) + O2(g) = SO2(g) △H= -269.8kJ/mol(反应热)
D．2NO2=O2+2NO △H= +116.2kJ/mol(反应热)
11．下列关于金属腐蚀正确的是
A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O=M(OH)n＋H2↑
B．金属腐蚀的实质是：M--ne-=Mn＋，电子直接转移给氧化剂
C．金属在酸性条件下都能发生析氢腐蚀
D．在潮湿的中性环境中，金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀
二、填空题
12．下图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请根据原电池原理回答问题：
(1)若电极a为Zn。电极b为Cu。电解质溶液为稀硫酸，该装置工作时，向___极(填a或b)移动，经过一段时间后，若导线中转移了0.4mol电子，则产生的气体在标况下的体积为____。如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在烧杯中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是____(填序号)。
A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C．Na2CO3溶液 D．CuSO4溶液 E.KNO3溶液
(2)若电极a为Mg，电极b为Al，电解质溶液为氢氧化钠溶液，该原电池工作时，电子从__极(填a或b)流出。一段时间后，若反应转移3NA个电子，则理论上的电解质溶液质量变化是___g。
13．甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的________棒；乙池中的________棒。
②在乙池中阳极的电极反应是_______________________________________。
(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式：_____________________________________。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。则该反应的化学方程式为___________________________。
14．利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
(1)若为铜，为减缓铁的腐蚀，开关应置于 _______ 处，铁棒上发生的电极反应为 _______ ，该种防护方法称为 _______ 。
(2)若为锌棒，开关置于 _______ 处，铁棒上的电极反应为 _______ 该电化学防护法称为 _______ 。
15．COS氢解反应产生的CO可合成二甲醚(CH3OCH3)，二甲醚燃料电池的工作原理如图所示。
该电池的负极反应式为___。
16．某原电池如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
(1)放电时，交换膜____(“左侧”或“右侧”)溶液中有大量白色沉淀生成；若用氯化钠溶液代替盐酸，则电池总反应____(“会”或“不会”)随之改变。
(2)当电路中转移0.01mole-时，交换膜左侧溶液中约减少____mol离子。
17．如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞液，在F极附近显红色.试回答以下问题：
(1)电源A极的名称是_______。甲装置中电解反应的总化学方程式_____________________。
(2)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是______________。
(3)欲用丙装置给铜镀银，G应该是_______，电镀液的主要成分是_________(填化学式)，G电极发生的反应是_____________________________。
(4)装置丁中的现象是__________________________，说明______________________。
18．高钴酸钠是钴元素目前发现的最高价化合物，实验室可通过电解硫酸钠与氯化钴的混合溶液获得氧化亚钴(CoO)，并通过一系列反应来制备高钴酸钠，相关化学方程式如下：
CoCl2+H2OCoO↓+H2↑+Cl2↑；
CoO+O2 → Co3O4 (未配平)
Co3O4+Na2O+O2→Na3CoO4 (未配平)
请计算：
(1)以氯化钴为原料制备1.920 g的高钴酸钠，消耗标准状况下氧气的体积为______mL。
(2)若电解过程转移电子共0.100 mol，两极收集到气体标准状况下总体积2.016 L (不考虑气体的溶解)，则可制得高钴酸钠的质量为________ (计算结果并写出计算过程)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A． 在25℃、101kPa时，不是一分子H2和Cl2反应，应是1molH2和Cl2反应，放出热量184.6kJ，故A错误；
B． 在25℃、101kPa时，1molH2和Cl2完全反应生成2molHCl放出的热量为184.6kJ，没有指明物质的状态，故B错误；
C． 在25℃、101kPa时，1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体，放出的热量为184.6kJ，故C正确；
D． 在25℃、101kPa时，1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体，不是吸收的热量为184.6kJ， ΔH=-184.6kJ·mol-1应是放出热量，故D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质为同素异形体，故A错误；
B．石墨和金刚石排列方式不同，故金刚石转化成石墨时，原子的排列方式发生变化，故B正确；
C．由石墨比金刚石稳定可知，金刚石能量较高，金刚石转化为石墨为放热反应，焓变为负，故C错误；
D．C(s)的燃烧热ΔH=-393.5kJ/mol,对应的燃烧产物为二氧化碳气体，故无法计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)反应的ΔH，故D错误；
故选：B。
3．B
【解析】电解1L含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的混合溶液时，阴极的反应式为Cu2++2e-=Cu，阳极的反应式依次为2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，结合两极转移电子数目相等分析解答。
【详解】电解1L含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的混合溶液时，阴极的反应式为Cu2++2e-=Cu，根据析出0.3molCu可知，阴极得到0.6mol电子；阳极的反应式依次为2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，氯离子完全析出时，生成n(Cl2)=0.2mol，转移电子0.4mol，
则生成氧气转移电子0.2mol，生成氧气0.05mol，所以阳极共生成(0.2+0.05)mol=0.25mol气体，在标准状况下，气体的体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故选B。
【点睛】明确阳极上析出气体的成分再结合转移电子相等是解答本题的关键。解答本题要注意阳极上先发生2Cl--2e-=Cl2↑，再发生4OH--4e-=O2↑+2H2O。
4．C
【分析】根据燃烧热定义：1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物进行判断；
【详解】A．氢气燃烧生成稳定的氧化物水应该是液态，故A不正确；
B．碳燃烧生成稳定的氧化物应是二氧化碳，故B不正确；
C．硫燃烧生成稳定的氧化物二氧化硫，故C正确；
D．硫化氢燃烧生成稳定的氧化物，故应该生成二氧化硫，故D不正确；
故选答案C；
【点睛】此题考查燃烧热的热化学方程式判断，注意稳定氧化物的判断。
5．C
【分析】由电池装置图可知，a极I2Br-生成I-，则发生还原反应，应为原电池的正极，b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，应为原电池的负极，充电时，a为阳极，b为阴极，以此解答该题。
【详解】A．充电时，a为阳极，接外电源正极，故A正确；
B．放电时，b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，故B正确；
C．放电时，负极电极反应为Zn-2e-═Zn2+，每消耗0.65g锌，即生成0.01molZn2+，正极反应I2Br-+2e-=2I-+Br-，溶液中离子总数增加0.03NA，故C错误。
D．充电时，a为阳极发生氧化反应，电极方程式2I-+Br--2e-=I2Br-，故D正确；
故选：C。
6．C
【详解】A．根据图示可知，N2(g)+CO2(g)=N2O(g)+CO(g) ΔH，N2O(g)=O(g)+N2(g) ΔH1，O(g)+Fe+(s)=FeO+(s) ΔH2，FeO+(s)+CO(g)= Fe+(s)+ CO2(g) ΔH3，根据盖斯定律可知，第一个反应=后面三个反应之和的逆反应， H=-( H 1＋ H 2＋ H 3 )，A正确；
B．从图1中可知，Fe+为反应的催化剂，可降低反应的活化能，B正确；
C．从图2中可知，Fe+(s)+ N2O(g)= FeO+(s)+ N2(g) ΔH<0，ΔH=(ΔH1+ΔH2)，只能说明(ΔH1+ΔH2)<0，不能说明 H 1 和 H 2 均小于0，C错误；
D．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，Fe+(s)+ N2O(g)= FeO+(s)+ N2(g) ΔH<0，D正确；
故答案选C。
7．C
【详解】A．所有的燃烧反应都属于放热反应，因此，A项错误；
B．铝热反应是一个放热反应，铝比铁还原性强，更活泼，铝和氧气燃烧放出的热量多，，B项错误；
C．根据盖斯定律可知，，C项正确；
D．根据盖斯定律可知，，D项错误；
答案选C。
8．B
【详解】A．放电时为原电池，正极得电子发生还原反应，Li-e-=Li+为负极反应，A错误；
B．充电时为电解池，电解池中阳离子向阴极移动，阴极即为放电时的负极，B正确；
C．放电过程中，正极反应为Li1-xMnO4+xe-+xLi+=LiMnO4，所以正极材料质量增加，C错误；
D．放电时，电池上标注有“+”的电极得电子发生还原反应，则充电时电池上标注有“+”的电极失电子发生氧化反应，为阳极，与外接电源的正极相连，D错误；
综上所述答案为B。
9．B
【详解】A．由图知，N极区生成H2，N极作阴极，故b为直流电源的负极，A项正确；
B．工作时，阳极区的反应为6Cl--6e-=3Cl2↑、3Cl2+CO(NH2)2+H2O=6Cl-+6H++CO2+N2，因消耗水而使废水中NaCl的浓度增大，B项错误；
C．工作时，H+由M极区通过质子交换膜移向N极区，C项正确；
D．由阳极区发生的反应知，若导线中通过6mol电子，理论上生成1 mol N2，D项正确；
故答案选B。
10．C
【详解】A．热化学方程式中，H2O呈气态而不是液态，则△H= -1367.0 kJ/mol不表示燃烧热，A不正确；
B．反应2NaOH(aq) + H2SO4(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l)表示生成2molH2O(l)的热化学方程式，则△H= -114.6kJ/mol不表示中和热，B不正确；
C．反应S(s) + O2(g) = SO2(g)标明了所有物质的状态，则△H= -269.8kJ/mol表示反应热，C正确；
D．反应2NO2=O2+2NO中，所有物质的状态都未标明，则△H= +116.2kJ/mol不表示反应热，D不正确；
故选C。
11．D
【详解】A．金属在潮湿的空气中是吸氧腐蚀，实质是：M＋nH2O+O2=M(OH)2n，A错误；
B．金属腐蚀的实质是：M_ne-=Mn+，化学腐蚀则电子直接转移给氧化剂，电化学腐蚀则电子转移到另一电极后与氧化剂结合，B错误；
C．较活泼的金属在酸性条件下能发生析氢腐蚀，有些不活泼的金属在酸性条件下不能发生析氢腐蚀，发生的是吸氧腐蚀，C错误；
D．在潮湿的中性环境中，金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀，D正确；
故选D。
12． a 4.48L AB b 24
【详解】(1)若电极a为Zn，电极b为Cu，电解质溶液为稀硫酸，则电极a是负极，电极b是正极，该装置工作时，向a极(填a或b)移动，b电极上的电极反应式是，导线中转移了0.4mol电子，则产生的气体在标况下的体积为0.4mol÷2×22.4L/mol=4.48L，如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，加入的物质应该降低氢离子的浓度，又不能消耗氢离子，则符合题意的有AB，
故选：AB；
(2)若电极a为Mg，电极b为Al，电解质溶液为氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝元素的化合价升高铝电极作负极，则该原电池工作时，电子从b极流出，负极电极反应式是 ，正极反应式是，一段时间后，若反应转移3NA个电子，负极溶解27g铝，正极析出3g氢气，则理论上的电解质溶液质量变化是27g-3g=24g。
13． C Fe 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3
【详解】（1）①甲池为原电池装置，Fe为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，C为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；②乙装置为电解装置，根据电子移动的方向可知C为阳极，Fe为阴极，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，所以甲池中的碳（C ）和乙池中的铁（Fe）有红色物质析出；②在乙池中阳极的电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（2）①氯化钠溶液中存在的离子是：氯离子、氢氧根离子、钠离子、氢离子，氯离子的放电能力大于氢氧根离子，氢离子的放电能力大于钠离子，所以该反应的生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，总反应式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；②过量的Cl2将生成的I2又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl。
14．(1) N 2H++2e-=H2↑ 外接电源的阴极保护法
(2) M 牺牲阳极的阴极保护法
【分析】根据装置图分析可知，当开关K连接在M处时，装置为原电池；当开关K连接在N处时，装置为电解池，以此分析；
【详解】（1）若 X 为铜，由于铁比铜活泼，为减缓铁的腐蚀，应使铁为电解池的阴极，故开关 K 应连接N处，则铁作阴极发生反应2H++2e-=H2↑，该种防护方法称为外加电源的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e-=H2↑；外加电源的阴极保护法；
（2）若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，铁作正极被保护，正极反应为O2+4e-+H2O=4OH-，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：M；O2+4e-+H2O=4OH-；牺牲阳极的阴极保护法。
15．CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+
【详解】二甲醚燃料电池中，通入二甲醚的一极为电池的负极，据图可知负极产生氢离子，所以负极的电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。
16．(1) 左侧 不会
(2)0.02
【分析】依据该原电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl可知，银化合价升高、发生氧化反应，氯气中的氯元素化合价降低、发生还原反应，所以银作原电池负极，Pt作原电池的正极，装置左侧即负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，正极电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-，由于阳离子交换膜的作用，负极H+通过交换膜进入正极，形成闭合回路。
（1）
根据以上分析可知，装置左侧即负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，所以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，又电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl，则用NaCl溶液代替盐酸，电池的总反应不会随之改变，故答案为：左侧；不会；
（2）
负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移0.01mole-，则负极消耗0.01molCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=0.01mol，所以负极区即交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子，故答案为：0.02。
17． 正极 2CuSO4＋2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 1:1 Ag AgNO3 Ag—e-=Ag+ Y 极颜色变深 氢氧化铁胶粒带正电
【详解】（1）向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，X电极是阳极，Y是阴极，A是电源的正极，B是原电池的负极，电解甲溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为：2CuSO4＋2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，
故答案为正极；2CuSO4＋2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；
(2)电解饱和食盐水的电解原理是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，产生的氢气和氯气体积比为1：1，
故答案为1：1；
（3）在铜上镀银时，G作阳极，镀层银作阳极，所以G的材料是银，电解质溶液是硝酸银溶液，G电极的电极反应为Ag—e-=Ag+；
故答案为Ag；AgNO3；Ag—e-=Ag+；
（4）氢氧化铁胶粒带正电荷，应移向电源的负极即向阴极移动，所以电极Y附近红褐色变深，
故答案为电极Y附近红褐色变深；氢氧化铁胶粒带正电。
18．(1)168.0##1.680 ×10-2
(2)5.76 g
【解析】（1）
该反应过程中Co由+2价升高到+5价，1.920 g高钴酸钠的物质的量=，则此时Co失去电子的物质的量=0.01mol×(5-2)=0.03mol，根据得失电子守恒，可知需要氧气的物质的量=，则氧气的体积=0.0075mol×22.4L/mol=0.168L，即168.0或者1.680 ×10-2ml；
（2）
电解过程中存在着电解氯化钴和电解水两个过程，设电解产生的Cl2 xmol，则同时产生的H2 xmol，设产生的O2 ymol，则同时产生H2 2ymol，依据转移电子为0.1mol可知，2x+4y=0.1；产生气体2.016L物质的量=，则x+x+y+2y=0.09mol，解两个方程组成的方程组可知，x=0.03mol，y=0.01mol，则参加反应的氯化钴的物质的量也为0.03mol，根据钴守恒可知，生成的高钴酸钠也是0.03mol，其质量=0.03mol×192g/mol=5.76g。
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