第1章 化学反应与能量转化 章末题 （含答案）2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 章末题2023—2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修一
一、选择题。（18题）
1、(双选)一种分解海水制氢气的方法为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)。如图为此反应的能量变化示意图，则下列说法不正确的是(　　)
A．反应物H2O(l)的总能量高于反应产物H2(g)和O2(g)的总能量
B．TiO2可以提高H2O的分解速率
C．催化剂对该反应的反应热无影响
D．由于该反应使用了激光，故该反应不遵循能量守恒定律
2、下列反应吸收热量的是（ ）
A．铁与稀盐酸反应 B．铁丝在氧气中燃烧
C．铝还原氧化铁 D．碳与二氧化碳反应
3、下列说法正确的是（ ）
A．蛋白质溶液中加入饱和溶液可发生盐析
B．由反应可知，甲烷的燃烧热为
C．铅蓄电池放电时的正极反应式为
D．，，结论：相同条件下金刚石比石墨稳定
4、2019年诺贝尔化学奖由三位科学家共同获得，他们获奖的研究领域是( )
A．铅蓄电池 B．燃料电池 C．镍镉电池 D．锂离子电池
5、下列关于电解精炼铜与电镀的说法正确的是(　　)
A．电解精炼铜时，将电能转化为化学能，电路中每通过2 mol e－，阳极就会溶解64 g铜
B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为精铜，电解过程中电解质溶液不需要更换
C．在铁制器皿上镀铝，熔融氧化铝作电解质，铁制器皿作阴极，铝棒作阳极
D．电镀过程中电镀液需要不断更换
6、有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是(　　)
图Ⅰ　碱性锌锰电池 图Ⅱ铅 硫酸蓄电池 图Ⅲ　电解精炼铜 图Ⅳ　银锌纽扣电池
A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂
B．图Ⅱ所示电池放电过程中，正极质量不断增大
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液浓度始终不变
D．图Ⅳ所示电池中，放电时，负极附近溶液的pH不变
7、下到过程需要通电才可进行的是（ ）
①电离 ②电解 ③电镀 ④电化学腐蚀
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．②③
8、下列关于原电池和电解池的说法，不正确的是(　　)
A．燃料电池的优点是能量转化率很高，反应物不必全部储藏在电池内
B．电解质为KOH，氢气和氧气构成的燃料电池在放电过程中KOH溶液的浓度不变
C．电池充电时，原电池的正极变成了电解池的阳极
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
9、多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：
下列说法正确的是（ ）
A．反应II的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=+akJ/mol(a＞0)
B．1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量大于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量
C．该反应的意义在于生成燃烧热值更高的燃料，同时还可以分离处理CO2以降低碳排放
D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂
10、我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（　 ）
A．放电时，向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2＋C
D．充电时，Ni接直流电源的负极
11、阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是（ ）
A．溶液中N原子数目小于
B．标准状况下，含氯原子数目为
C．含键数目一定为
D．电解法精炼铜时，阴极质量增加，转移电子数一定为
12、如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是( )
A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B．甲烧杯中a的电极反应式为：4OH－―4e－＝O2↑＋2H2O
C．当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀
D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）
13、下列说法正确的是(　 )
A．化学反应的热效应的大小与参加反应的物质的多少无关
B．由H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol－1，则向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体，放出热量等于5.73 kJ
C．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
D．反应物的总能量大于生成物的总能量的反应一定是放热反应
14、控制合适的条件，将反应2Fe3＋+2I－2Fe2＋+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生还原反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
15、如图所示，将锌棒和铜棒插入稀硫酸中。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置中锌棒作负极发生氧化反应，乙装置中锌棒作阴极发生还原反应
B．甲装置中电子由锌棒经导线流向铜棒
C．乙装置中电解质溶液中的氢离子流向锌棒
D．甲、乙两个装置的反应原理不同
16、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
17、电石气是一种常见燃料，C2H2(g) + 5/2 O2(g) ＝ 2CO2(g) + H2O(l) ΔH 有关化学反应的能量变化如右图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：O=O为500、C-H为410，则断裂1molC≡C 键所需的能量（kJ）是（ ）
A．840 B．1590 C．900 D．1250
18、一定量的锌粉和6 mol/L的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是 （ ）
①石墨粉　②CuO　③铜粉　④铁粉　⑤浓盐酸
A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③
二、填空题。（4题）
19、合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。
(1)若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q________184.4 kJ(填“>”“<”或“＝”)。
(2)已知
1 mol N—H键断裂吸收的能量等于________kJ。
20、燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。
(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A为生物燃料电池的________（填“正”或“负”）极。
②正极反应式为_____________ 。
③放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移（填“正”或“负”）。
④在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________。
(2)一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。
请回答：
①a极电极反应式为______________ ；
②工作时，O2－由电极________向电极________移动（填“a”或“b”）；
③电子由电极________通过传感器流向电极________（填“a”或“b”）。
21、如图所示，A为直流电源，B为浸润饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现滤纸B上的c附近显红色。请回答：
(1)电源A中a为______极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为__________________________________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通开关K，使c、d短路，则电极e上发生的反应为__________________________________________________________，
电极f上发生的反应为________________________________________________，
槽中盛放的电镀液可以是________或________(要求填两种电解质溶液)。
四、原理综合题。
22、如图中的a和b为氢镍可充电碱性电池的电极，该电池总反应式为2Ni(OH)2H2＋2NiO(OH)。
(1)为了实现铜与稀硫酸反应，用Z通入氧气的同时，将开关K与Y相连即可。石墨电极的反应式为______________________________，总反应的化学方程式为________________________________________；
(2)不通入氧气，直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应。则氢镍碱性电池的负极为________(填“a”或“b”)，电解槽内总反应的离子方程式为_____________________________________________；
(3)当给氢镍碱性电池充电时，该电池的阳极反应式为__________________，氢镍电池放电时，负极附近的pH会________(填“变大”、“不变”或“变小”)；
(4)若将图中的稀硫酸换成CuSO4溶液，并且将氢镍碱性电池的电极反接，将K连接X，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2 mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后，恰好恢复到原来的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，则电解过程中转移电子的物质的量为____________。
第1章 化学反应与能量转化 章末题2023—2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修一
一、选择题。（18题）
1、(双选)一种分解海水制氢气的方法为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)。如图为此反应的能量变化示意图，则下列说法不正确的是(　　)
A．反应物H2O(l)的总能量高于反应产物H2(g)和O2(g)的总能量
B．TiO2可以提高H2O的分解速率
C．催化剂对该反应的反应热无影响
D．由于该反应使用了激光，故该反应不遵循能量守恒定律
【答案】AD　
2、下列反应吸收热量的是（ ）
A．铁与稀盐酸反应 B．铁丝在氧气中燃烧
C．铝还原氧化铁 D．碳与二氧化碳反应
【答案】D
3、下列说法正确的是（ ）
A．蛋白质溶液中加入饱和溶液可发生盐析
B．由反应可知，甲烷的燃烧热为
C．铅蓄电池放电时的正极反应式为
D．，，结论：相同条件下金刚石比石墨稳定
【答案】C
4、2019年诺贝尔化学奖由三位科学家共同获得，他们获奖的研究领域是( )
A．铅蓄电池 B．燃料电池 C．镍镉电池 D．锂离子电池
【答案】D
5、下列关于电解精炼铜与电镀的说法正确的是(　　)
A．电解精炼铜时，将电能转化为化学能，电路中每通过2 mol e－，阳极就会溶解64 g铜
B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为精铜，电解过程中电解质溶液不需要更换
C．在铁制器皿上镀铝，熔融氧化铝作电解质，铁制器皿作阴极，铝棒作阳极
D．电镀过程中电镀液需要不断更换
【答案】C　
6、有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是(　　)
图Ⅰ　碱性锌锰电池 图Ⅱ铅 硫酸蓄电池 图Ⅲ　电解精炼铜 图Ⅳ　银锌纽扣电池
A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂
B．图Ⅱ所示电池放电过程中，正极质量不断增大
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液浓度始终不变
D．图Ⅳ所示电池中，放电时，负极附近溶液的pH不变
【答案】B
7、下到过程需要通电才可进行的是（ ）
①电离 ②电解 ③电镀 ④电化学腐蚀
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．②③
【答案】D
8、下列关于原电池和电解池的说法，不正确的是(　　)
A．燃料电池的优点是能量转化率很高，反应物不必全部储藏在电池内
B．电解质为KOH，氢气和氧气构成的燃料电池在放电过程中KOH溶液的浓度不变
C．电池充电时，原电池的正极变成了电解池的阳极
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
【答案】B
9、多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：
下列说法正确的是（ ）
A．反应II的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=+akJ/mol(a＞0)
B．1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量大于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量
C．该反应的意义在于生成燃烧热值更高的燃料，同时还可以分离处理CO2以降低碳排放
D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂
【答案】C
10、我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（　 ）
A．放电时，向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2＋C
D．充电时，Ni接直流电源的负极
【答案】D
11、阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是（ ）
A．溶液中N原子数目小于
B．标准状况下，含氯原子数目为
C．含键数目一定为
D．电解法精炼铜时，阴极质量增加，转移电子数一定为
【答案】D
12、如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是( )
A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B．甲烧杯中a的电极反应式为：4OH－―4e－＝O2↑＋2H2O
C．当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀
D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）
【答案】B
13、下列说法正确的是(　 )
A．化学反应的热效应的大小与参加反应的物质的多少无关
B．由H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol－1，则向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体，放出热量等于5.73 kJ
C．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
D．反应物的总能量大于生成物的总能量的反应一定是放热反应
【答案】D
14、控制合适的条件，将反应2Fe3＋+2I－2Fe2＋+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生还原反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
【答案】AD
15、如图所示，将锌棒和铜棒插入稀硫酸中。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置中锌棒作负极发生氧化反应，乙装置中锌棒作阴极发生还原反应
B．甲装置中电子由锌棒经导线流向铜棒
C．乙装置中电解质溶液中的氢离子流向锌棒
D．甲、乙两个装置的反应原理不同
【答案】B
16、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
17、电石气是一种常见燃料，C2H2(g) + 5/2 O2(g) ＝ 2CO2(g) + H2O(l) ΔH 有关化学反应的能量变化如右图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：O=O为500、C-H为410，则断裂1molC≡C 键所需的能量（kJ）是（ ）
A．840 B．1590 C．900 D．1250
【答案】A
18、一定量的锌粉和6 mol/L的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是 （ ）
①石墨粉　②CuO　③铜粉　④铁粉　⑤浓盐酸
A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③
【答案】B
二、填空题。（4题）
19、合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。
(1)若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q________184.4 kJ(填“>”“<”或“＝”)。
(2)已知
1 mol N—H键断裂吸收的能量等于________kJ。
【答案】(1)＜　 (2)391
20、燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。
(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A为生物燃料电池的________（填“正”或“负”）极。
②正极反应式为_____________ 。
③放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移（填“正”或“负”）。
④在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________。
(2)一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。
请回答：
①a极电极反应式为______________ ；
②工作时，O2－由电极________向电极________移动（填“a”或“b”）；
③电子由电极________通过传感器流向电极________（填“a”或“b”）。
【答案】（1）正 O2＋4H＋＋4e－=2H2O 负 正 22.4 L
（2）CO＋O2－－2e－=CO2 b a a b
21、如图所示，A为直流电源，B为浸润饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现滤纸B上的c附近显红色。请回答：
(1)电源A中a为______极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为__________________________________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通开关K，使c、d短路，则电极e上发生的反应为__________________________________________________________，
电极f上发生的反应为________________________________________________，
槽中盛放的电镀液可以是________或________(要求填两种电解质溶液)。
【答案】(1)正 　(2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH　
(3)Zn－2e－===Zn2＋　Zn2＋＋2e－===Zn　ZnSO4溶液　ZnCl2溶液
四、原理综合题。
22、如图中的a和b为氢镍可充电碱性电池的电极，该电池总反应式为2Ni(OH)2H2＋2NiO(OH)。
(1)为了实现铜与稀硫酸反应，用Z通入氧气的同时，将开关K与Y相连即可。石墨电极的反应式为______________________________，总反应的化学方程式为________________________________________；
(2)不通入氧气，直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应。则氢镍碱性电池的负极为________(填“a”或“b”)，电解槽内总反应的离子方程式为_____________________________________________；
(3)当给氢镍碱性电池充电时，该电池的阳极反应式为__________________，氢镍电池放电时，负极附近的pH会________(填“变大”、“不变”或“变小”)；
(4)若将图中的稀硫酸换成CuSO4溶液，并且将氢镍碱性电池的电极反接，将K连接X，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2 mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后，恰好恢复到原来的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，则电解过程中转移电子的物质的量为____________。
【答案】O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 2Cu＋2H2SO4＋O2=2CuSO4＋2H2O
a Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑ OH－＋Ni(OH)2－e－=NiO(OH)＋H2O
变小 1.2 mol