2023—2024学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修一第一章 化学反应与能量转化 章末选题(含答案)
鲁科版(2019)第一章 化学反应与能量转化
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、已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-1,若实验室测得SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量,则参加反应的SO2的物质的量为( )
A.1.6 mol B.2.0 mol C.3.2 mol D.3.6 mol
3、重庆一中化学组成龙老师,自从将身体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜看作微型的生物原电池后,顿时感觉浑身电力充沛,工作热情满满,不知疲惫。下列有关该电池电极反应及产物的判断正确的是( )
A.负极反应可能是O2+4e-+2H2O=4OH-
B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的、、H2O
C.正极反应可能是C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2+18H2O
D.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、和H2O
4、电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.O2在电极b上发生还原反应
B.溶液中OH-向电极a移动
C.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
D.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
5、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
6、用惰性电极电解下列各组中的三种溶液,电解过程中,溶液中c(H+ )依次为升高、不变、降低的是( )
A.CuSO4、Na2SO4、KCl B.AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2
C.CaCl2、KOH、NaNO3 D.HCl、HNO3、K2SO4
7、下列有关说法正确的有( )
①需要通电才可进行的有:电离、电解、电泳、电镀、电化学腐蚀
②酸性氧化物都是非金属氧化物
③盐在水溶液中一定电离出金属阳离子和酸根阴离子
④碱性氧化物都是金属氧化物
⑤纯净物只由一种元素组成,而混合物由两种或两种以上元素组成
⑥只由一种元素的阳离子和另一种元素的阴离子组成的物质一定是纯净物
⑦电离产生H+的化合物不一定是酸
⑧碘晶体分散到酒精中、淀粉溶于水中所形成的分散系分别为:溶液、胶体
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8、锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目,其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A.随着电极反应的不断进行,正极附近的电解液pH不断升高
B.若把碱性电解液换成固体氧化物电解质,则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞,不利于正极空气的吸附
C.放电时,当有22.4LO2(标准状况下)被还原时,溶液中有4molLi+从左槽移动到右槽
D.锂空气电池又称作“锂燃料电池”,其总反应方程式为4Li+O2=2Li2O
9、Mg还原SiCl4的反应如下:①SiCl4(g)+2Mg(l)Si(s)+2MgCl2(g) ΔH1
②SiCl4(g)+2Mg(g)Si(s)+2MgCl2(g) ΔH2
下列说法正确的是( )
A.Mg(l)Mg(g) ΔH=(ΔH1-ΔH2)
B.硅太阳能电池是将化学能转化为电能
C.减少Mg(l)的量,ΔH1变小
D.ΔH1<ΔH2
10、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2
B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
C.电池工作时,向电极A移动,电子由A极经电解质流向B极
D.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子
11、(双选)是种常见的绿色氧化剂,可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是( )
A.电极a为阴极
B.a极的电极反应为
C.电解一段时间后b极周围溶液的上升
D.标准状况下,当有反应时,收集到和混合气体的体积分数为80%
12、埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行保护。下列说法正确的是( )
A.该方法利用了电解池原理
B.该方法称为“外加电流的阴极保护法”
C.在此装置中钢管道作正极
D.镁块上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=== 4OH-
13、,根据以上热化学方程式,得出的下列推论中正确的是( )
A.正反应是一个吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.当白磷完全转变成红磷时放出热量
D.当红磷转变成白磷时吸收热量
14、如何综合利用有毒的NO2气体一直是科研的热门话题,根据反应4NO2+O2=2N2O5,有些科学家设计了如图所示的燃料电池,下列相关说法正确的是( )
A.图示中Y为NO,可以循环利用
B.电池工作过程中,NO3-向石墨Ⅰ电极迁移
C.正极发生的反应为NO+O2+e- =NO3-
D.转移1 mol电子时,负极产物为0.5 mol
15、以石墨为电极,电解KI溶液(含少量的酚酞和淀粉),下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体
C.阴极附近溶液呈蓝色 D.溶液的pH变大
16、下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.铜铁接触处,在潮湿的空气中直接发生反应: Fe-3e-=Fe3+,继而形成铁锈
B.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
C.金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
D.在酸性环境下,钢铁只能发生析氢腐蚀
17、反应过程中的能量变化如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A. B.为该反应的焓变
C.不是的摩尔燃烧焓 D.
18、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示。下列关于该电池的叙述不正确的是( )
A.该装置属于原电池
B.放电过程中,H+从负极区向正极区迁移
C.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成11.2 L(标准状况)CO2
D.电池负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
二、填空题。(2题)
19、(1)室温下,2 g 苯(C6H6)完全燃烧生成液态水和CO2,放出83.6 kJ的热量,写出 1 mol C6H6完全燃烧的热化学方程式:____________________。
(2)已知:Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+a kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-b kJ/mol
则2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH=_____ 。
(3)已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ/mol
①实验测得H2和C3H8的混合气体共 5 mol,完全燃烧生成液态水时放热6264.5 kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积之比为____________。
②已知:H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
求1mol丙烷燃烧生成CO2和气态水的ΔH=______ 。
(4)已知2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1225 kJ/mol
化学键 N—H N—N N≡N O—H
键能 (kJ/mol) 390 190 946 460
则使 1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
20、电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
① 电解池中X极上的电极反应式为___________。
② Y电极上的电极反应式为_________
③该反应的总反应方程式是:_________
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_____________
② Y电极的材料是_____________。
(3)如要用电镀方法铁上镀铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_______,电极反应式是__________。
② Y电极的材料是_______,电极反应式是__________。
三、工艺流程题。
21、铝硅合金材料性能优良。铝土矿(含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等)干法制取该合金的工艺如下:
(1)若湿法处理铝土矿,用强酸浸取时,所得溶液中阳离子有_______。
(2)铝硅合金材料中若含铁,会影响其抗腐蚀性。原因是_______ 。
(3)焙烧除铁反应:4(NH4)2SO4+ Fe2O32NH4Fe(SO4)2 + 3H2O + 6NH3↑(Al2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图,最适宜焙烧温度为_______。指出气体Ⅰ的用途_______ (任写一种)。
(4)操作①包括:加水溶解、_______ 。若所得溶液中加入过量NaOH溶液,含铝微粒发生反应的离子方程式为_______ 。
(5)用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间体SiC、Al4C3。任写一个高温下中间体又与Al2O3反应生成铝、硅单质的化学方程式_______ 。
四、原理综合题。
22、电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择__________(填字母)。
a.碳棒 b.锌板 c.铜板
(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的________(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为_____________________________________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因________________________________________________________。
(3)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图3所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。
①N电极上的电极反应式为_________________________________________。
②若有2mol H+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为________mol。
2023—2024学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修一第一章 化学反应与能量转化 章末选题(含答案)
鲁科版(2019)第一章 化学反应与能量转化
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、已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-1,若实验室测得SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量,则参加反应的SO2的物质的量为( )
A.1.6 mol B.2.0 mol C.3.2 mol D.3.6 mol
【答案】C
3、重庆一中化学组成龙老师,自从将身体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜看作微型的生物原电池后,顿时感觉浑身电力充沛,工作热情满满,不知疲惫。下列有关该电池电极反应及产物的判断正确的是( )
A.负极反应可能是O2+4e-+2H2O=4OH-
B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的、、H2O
C.正极反应可能是C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2+18H2O
D.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、和H2O
【答案】B
4、电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.O2在电极b上发生还原反应
B.溶液中OH-向电极a移动
C.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
D.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
【答案】D
5、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
6、用惰性电极电解下列各组中的三种溶液,电解过程中,溶液中c(H+ )依次为升高、不变、降低的是( )
A.CuSO4、Na2SO4、KCl B.AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2
C.CaCl2、KOH、NaNO3 D.HCl、HNO3、K2SO4
【答案】A
7、下列有关说法正确的有( )
①需要通电才可进行的有:电离、电解、电泳、电镀、电化学腐蚀
②酸性氧化物都是非金属氧化物
③盐在水溶液中一定电离出金属阳离子和酸根阴离子
④碱性氧化物都是金属氧化物
⑤纯净物只由一种元素组成,而混合物由两种或两种以上元素组成
⑥只由一种元素的阳离子和另一种元素的阴离子组成的物质一定是纯净物
⑦电离产生H+的化合物不一定是酸
⑧碘晶体分散到酒精中、淀粉溶于水中所形成的分散系分别为:溶液、胶体
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
8、锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目,其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A.随着电极反应的不断进行,正极附近的电解液pH不断升高
B.若把碱性电解液换成固体氧化物电解质,则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞,不利于正极空气的吸附
C.放电时,当有22.4LO2(标准状况下)被还原时,溶液中有4molLi+从左槽移动到右槽
D.锂空气电池又称作“锂燃料电池”,其总反应方程式为4Li+O2=2Li2O
【答案】D
9、Mg还原SiCl4的反应如下:①SiCl4(g)+2Mg(l)Si(s)+2MgCl2(g) ΔH1
②SiCl4(g)+2Mg(g)Si(s)+2MgCl2(g) ΔH2
下列说法正确的是( )
A.Mg(l)Mg(g) ΔH=(ΔH1-ΔH2)
B.硅太阳能电池是将化学能转化为电能
C.减少Mg(l)的量,ΔH1变小
D.ΔH1<ΔH2
【答案】A
10、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2
B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
C.电池工作时,向电极A移动,电子由A极经电解质流向B极
D.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子
【答案】A
11、(双选)是种常见的绿色氧化剂,可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是( )
A.电极a为阴极
B.a极的电极反应为
C.电解一段时间后b极周围溶液的上升
D.标准状况下,当有反应时,收集到和混合气体的体积分数为80%
【答案】CD
12、埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行保护。下列说法正确的是( )
A.该方法利用了电解池原理
B.该方法称为“外加电流的阴极保护法”
C.在此装置中钢管道作正极
D.镁块上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=== 4OH-
【答案】C
13、,根据以上热化学方程式,得出的下列推论中正确的是( )
A.正反应是一个吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.当白磷完全转变成红磷时放出热量
D.当红磷转变成白磷时吸收热量
【答案】C
14、如何综合利用有毒的NO2气体一直是科研的热门话题,根据反应4NO2+O2=2N2O5,有些科学家设计了如图所示的燃料电池,下列相关说法正确的是( )
A.图示中Y为NO,可以循环利用
B.电池工作过程中,NO3-向石墨Ⅰ电极迁移
C.正极发生的反应为NO+O2+e- =NO3-
D.转移1 mol电子时,负极产物为0.5 mol
【答案】B
15、以石墨为电极,电解KI溶液(含少量的酚酞和淀粉),下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体
C.阴极附近溶液呈蓝色 D.溶液的pH变大
【答案】C
16、下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.铜铁接触处,在潮湿的空气中直接发生反应: Fe-3e-=Fe3+,继而形成铁锈
B.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
C.金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
D.在酸性环境下,钢铁只能发生析氢腐蚀
【答案】B
17、反应过程中的能量变化如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A. B.为该反应的焓变
C.不是的摩尔燃烧焓 D.
【答案】C
18、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示。下列关于该电池的叙述不正确的是( )
A.该装置属于原电池
B.放电过程中,H+从负极区向正极区迁移
C.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成11.2 L(标准状况)CO2
D.电池负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
【答案】C
二、填空题。(2题)
19、(1)室温下,2 g 苯(C6H6)完全燃烧生成液态水和CO2,放出83.6 kJ的热量,写出 1 mol C6H6完全燃烧的热化学方程式:____________________。
(2)已知:Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+a kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-b kJ/mol
则2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH=_____ 。
(3)已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ/mol
①实验测得H2和C3H8的混合气体共 5 mol,完全燃烧生成液态水时放热6264.5 kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积之比为____________。
②已知:H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
求1mol丙烷燃烧生成CO2和气态水的ΔH=______ 。
(4)已知2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1225 kJ/mol
化学键 N—H N—N N≡N O—H
键能 (kJ/mol) 390 190 946 460
则使 1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
【答案】(1)C6H6(l)+ O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l) △H=-3260.4kJ/mol
(2)(-b-a) kJ/mol或-(b+a) kJ/mol
(3)1∶1 -2044kJ/mol (4)1793kJ
20、电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
① 电解池中X极上的电极反应式为___________。
② Y电极上的电极反应式为_________
③该反应的总反应方程式是:_________
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_____________
② Y电极的材料是_____________。
(3)如要用电镀方法铁上镀铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_______,电极反应式是__________。
② Y电极的材料是_______,电极反应式是__________。
【答案】2H++2e =H2↑或2H2O+2e- = H2↑ + 2OH- 2Cl 2e =Cl2↑ 纯铜 粗铜 铁
Cu2++2e ═Cu 铜 Cu 2e ═Cu2+
三、工艺流程题。
21、铝硅合金材料性能优良。铝土矿(含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等)干法制取该合金的工艺如下:
(1)若湿法处理铝土矿,用强酸浸取时,所得溶液中阳离子有_______。
(2)铝硅合金材料中若含铁,会影响其抗腐蚀性。原因是_______ 。
(3)焙烧除铁反应:4(NH4)2SO4+ Fe2O32NH4Fe(SO4)2 + 3H2O + 6NH3↑(Al2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图,最适宜焙烧温度为_______。指出气体Ⅰ的用途_______ (任写一种)。
(4)操作①包括:加水溶解、_______ 。若所得溶液中加入过量NaOH溶液,含铝微粒发生反应的离子方程式为_______ 。
(5)用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间体SiC、Al4C3。任写一个高温下中间体又与Al2O3反应生成铝、硅单质的化学方程式_______ 。
【答案】(1)Al3+、Fe3+、H+ (2)原因是铁与铝形成原电池,加快了铝的腐蚀
(3)300℃ 制氮肥、用硫酸吸收气体(氨气)循环到焙烧过程中等
(4)过滤 Al3++4OH-=AlO+2H2O (5)Al4C3+Al2O3=6Al+3CO↑
四、原理综合题。
22、电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择__________(填字母)。
a.碳棒 b.锌板 c.铜板
(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的________(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为_____________________________________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因________________________________________________________。
(3)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图3所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。
①N电极上的电极反应式为_________________________________________。
②若有2mol H+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为________mol。
【答案】(1)b
(2)负 ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH- Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
(3)HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O 2