第一章 化学反应与能量转化 测试题 （含答案）2022-2023学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章《化学反应与能量转化》测试题
一、单选题（共13题）
1．液流电池是电化学领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。以全钒液流电池为例，酸性溶液中钒通常以等形式存在。全钒液流电池装置如图，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法错误的是
A．充电时，氢离子通过交换膜移向右侧
B．充电时，电源负极连接 a 电极
C．放电时装置发生的总反应为：
D．质子交换膜可阻止与V2+直接发生反应
2．下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A Fe3+有氧化性 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
B 浓硫酸有腐蚀性 常温下浓硫酸不能用铁罐盛装
C Cl2是非金属单质 Cl2能使湿润的有色布条褪色
D 熔融状态的Al2O3中有自由移动的Al3+和O2- 电解熔融状态的Al2O3制备Al
A．A B．B C．C D．D
3．下列物质的制备能够成功的是
A．石灰乳和氯气制备漂白粉
B．MnO2和稀盐酸反应制备氯气
C．用AlCl3与过量NaOH溶液制备Al(OH)3
D．电解饱和食盐水制备金属钠
4．燃料电池以熔融的金属氧化物为电解质、为燃料，装置如图所示。下列说法错误的是
A．极的电极反应式为
B．极通入的气体为空气，发生还原反应
C．向极移动
D．每消耗甲烷，导线中转移的电子数为
5．锌-空气电池(如图所示)是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液。下列说法不正确的
A．工作时正极发生的反应是O2+4e－+2H2O＝4OH－
B．正极区溶液的pH减小，负极区溶液的pH增大
C．电池的总反应为
D．电池工作时，电子流动方向：Zn电极→导线→石墨电极
6．用石墨棒作电极，电解下列物质的水溶液，溶质的质量不变的是
A． B． C． D．
7．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．该电池可以用水溶液作为电解质溶液
B．负极的电极反应式为2Li-2e–+O2–=Li2O
C．Fe2O3电极在充电时发生还原反应
D．放电完成后，电池被磁铁吸引
8．将Zn块连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法不正确的是
A．该装置设计利用了原电池原理
B．Zn的金属性比Fe的金属性强
C．Zn极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
D．工作时电子经外电路由钢铁设施流向金属Zn
9．中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下：
下列说法正确的是
A．电极I为负极，电极反应为
B．聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过
C．如果电极Ⅱ为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体
D．当负极质量减少时，正极消耗气体
10．下列方程式与所给事实不相符的是
A．浓硝酸保存于棕色试剂瓶中是为了防止：
B．向饱和溶液中依次通入过量、，析出沉淀：
C．将通入冷的石灰乳中，制得漂白粉：
D．电解饱和食盐水，两极(碳棒)均产生气体：
11．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳，该电池负极发生的应是
A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-
B．CH3OH(g)+6OH-(aq)-6e-=CO2(g)+6H2O(aq)
C．CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-
D．O2(g)+2H2O(l)+4e-=4OH-
12．下列有关电化学原理的说法正确的是
A．铝—空气燃料电池以KOH为电解液时，负极反应为：
B．用电解法精炼铜，阳极反应为：
C．钢铁在中性条件下被腐蚀，正极反应为：
D．电解法冶炼铝时，阳极反应为：
13．酷热七月，我们怀着梦想，在心中定下了自己的目标大学。下面是某些同学要对自己的目标大学说的话，其中不涉及氧化还原反应的是
A．我对你的向往，就如锌铜原电池上的导线。即便学习再苦，我也会像锌一样，用失去的电子将你保全。
B．我的以前，像三氯化铁溶液，暗淡的黄色浑浑噩噩。直到在茫茫大学中，我遇见了你，就如铁离子遇见了硫氰化钾，我的生活立即显得姹紫嫣红起来。
C．我是金子，你是王水，我会放下我的自傲，投入你的怀抱，因为，我知道，只有你懂得我那不为人知的脆弱。
D．我是铝，你是氧化铁，高三就如氯酸钾，而高考就是镁，照亮了我奔向你的路。
二、非选择题（共10题）
14．请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②：
①打开K2，合并K1。
A电极可观察到的现象是_______；B电极的电极反应式为_______。
②打开K1，合并K2。
A电极可观察到的现象是_______；B电极的电极反应式为_______；
(2)根据图2回答③④：
③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_______，电解反应的离子方程式为_______；
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积为_______L。
15．根据下图，回答下列问题：
(1)若闭合S1，装置属于___________，锌极作___________极(填“正”或“负”)。
(2)若闭合S2，装置属于___________，锌极上的反应为___________。
(3)若闭合S3，总反应为___________。
三、实验题
16．某实验小组用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液和50 mL 0.55 mol·L-1盐酸溶液进行中和反应的反应热的测定。 测定盐酸和稀氢氧化钠反应中和热的实验装置如图所示。
(1)该装置缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为___________
(2)写出该反应的热化学方程式 ______ (中和反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1)
(3)实验数值结果与57.3 kJ·mol-1相比偏小，产生偏差的原因可能是___________
A．实验装置保温、隔热效果差
B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D．测定NaOH溶液起始温度后的温度计未洗涤，直接再测定盐酸溶液的温度
17．碳化镁()可用于制备乙炔()。制备的原理为。以海水为原料制备碳化镁的工艺如下：
海水溶液
(1)氢氧化镁浊液中混有少量，提纯的操作是___________。
(2)电解熔融的时，阳极上的电极反应式为___________。
(3)实验室制备HCl的原理是(浓)，用图1中的装置制备一瓶纯净的氯化氢。
①气流从左至右，装置导管口的连接顺序为___________(填标号)。
②D装置干燥管的作用是___________。
③C装置的反应中利用了浓硫酸的___________(填标号)。
a.难挥发性 b.强氧化性 c.吸水性
(4)制备碳化镁的装置如图2所示(装置中试剂均足量)。
已知：，副产物有、等。
①仪器M的名称是___________。
②B装置中的试剂是___________。F装置中集气瓶收集的气体有(除水蒸气外)___________(填化学式)。
③假设各物质完全反应，根据下列物理量可以计算出的质量的是___________(填标号)。
a.乙醇的体积和密度 b.镁的质量 c.浓硫酸的体积和密度
四、计算题
18．如图所示的三个容器中分别盛有不同的溶液，其中，c、d、g、h为石墨电极，e、f为铜电极。闭合K，发现g电极附近的溶液先变红。电解20min时，停止电解，此时d电极上产生56mL气体(标准状况)。据此回答：
(1)电源a极是___极。
(2)整个电解过程中，电路中通过的电子的物质的量是_____。
(3)乙装置中发生电解的总反应方程式为______。
(4)要使甲中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是______。
(5)电解后恢复到室温，丙中溶液的pH为______ (不考虑溶液体积变化)。
19．低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答：
(1)用催化加氢可以制取乙烯：。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的_______(用含a、b的式子表示)。又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的，则表中的x=_______。
化学键
键能/ 803 436 x 414 464
注：乙烯结构如图：
(2)用表示阿伏加德罗常数，在(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出的热量。其燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
①科学家提出由制取C的太阳能工艺如图所示。
已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为_______。“热分解系统”中每分解，转移电子的物质的量为_______mol。
②工业上用和反应合成二甲醚。已知： ， ，则 _______。
20．K-O2电池结构如图所示，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为___________。用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗___________g水。
21．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示，其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题：
(1)写出W的离子结构示意图________________
(2)比较W 与Z的最高价氧化物对应水化物酸性的强弱______________(写化学式)
(3)写出X的氢化物的电子式___________，写出X氢化物的水溶液与X的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式_____________________
(4)已知：①C(s)+ O2(g)= CO2(g) △H="a" kJ· mol-1；
②CO2(g) +C(s)="2CO(g)" △H="b" kJ· mol-1；
③Si(s)+ O2(g)=SiO2(s) △H="c" kJ· mol-1。写出工业生产中用碳粉还原二氧化硅制取粗硅的热化学方程式_________________________；
22．A—J是中学化学中常见的几种物质，它们之间的转化关系如图所示。已知常温下A为固体单质，B为淡黄色粉末，C、F、I为气态单质，E在常温下为液体，且E可由C、F合成，J可用作杀菌消毒剂。回答下列问题：
(1)B中的化学键有______，(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”) E的电子式______。
(2)写出反应⑦的离子方程式______
(3)向AlCl3溶液中加入少量固体B，写出反应的化学方程式______
(4)以Pt为电极电解滴加有少量酚酞的H饱和溶液，则在______(填“阴或阳”)极附近溶液由无色变为红色，其原因是______
23．如图是短周期主族元素电负性与第一电离能的关系。回答下列问题：
(1)元素③基态原子的电子排布式为___________；元素 的离子结构示意图为___________。
(2)元素①⑤⑧组成的18电子的化合物，其空间构型为___________。
(3)元素⑧⑨⑩ 形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为___________(填离子符号)，元素⑥ 形成的简单氢化物，熔沸点由低到高的顺序是___________(填化学式)。
(4)实验室制备 单质的离子方程式为___________。
(5)我国研发的新能源汽车燃料电池工作原理如图所示，其中a为元素①与⑤形成的最简单化合物，b为元素⑦的单质，c为元素⑨的最高价氧化物对应水化物，反应后得到元素⑤的最高价含氧酸盐。则电极2上的电极反应式为___________。通入标准状况下，测得电路中转移电子，则该电池电能的利用率为___________。
参考答案：
1．B 2．D 3．A 4．D 5．B 6．A 7．D 8．D 9．C 10．A 11．C 12．D 13．B
14．(1) 锌不断溶解 Cu2＋＋2e-=Cu A镀上一层红色的铜 Cu-2e-=Cu2＋
(2) 4OH--4e-=2H2O＋O2↑ 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 0.175 a
15． 原电池 负极 电解池 Zn-2e-=Zn2+ Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
16．(1)环形玻璃搅拌棒
(2)
(3)ACD
17．(1)在浊液中加入足量的(或等)溶液，搅拌、过滤
(2)
(3) ebacdf或ebacdbaf 防倒吸 a
(4) 圆底烧瓶 NaOH溶液 、 b
18． 负 0.01mol Cu＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑ 0.005molCuO 13
19．(1) 764
(2)
(3) 2
20． 2.22 1.8
21． HClO4＞H2SiO3 NH3·H2O+H+=NH4++H2O 2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g) △H=(a+b-c)kJ·mol-1
22． Na2O2 Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O 4AlCl3+6Na2O2+6H2O=4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2↑ 阴极 在阴极由于H+得到电子产生H2，破坏了水的电离平衡，促进水继续电离，导致溶液中c(OH－)>c(H+)，溶液呈碱性，所以阴极附近溶液变为红色
23．(1)
(2)四面体
(3)
(4)
(5)