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（含答案）

《化学反应与能量转化》检测题 一、单选题 1．下列有关原电池的说法中，正确的是 A．铝片和镁片用导线连接后插入 NaOH 溶液中，镁片较活泼，作负极 B．铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C．镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者较易被腐蚀 D．将反应 2Fe3++Fe=3Fe2+设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3 溶液作电解 质 2．下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋ 2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 B．500 ℃、30 MPa 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) 500 30MPa 催化剂 ℃、 2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol －1 C．NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ/mol(中和热) D．2NO2=O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反应热) 3．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。分 别向 1L0.5mol·L－1 的 NaOH 溶液中加入：①稀醋酸，②浓硫酸，③稀硫酸，恰好完全反应的 热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是 A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH2ΔH2 4．已知碳和氢气的燃烧热分别为 1393.5kJ mol 、 1285.8kJ mol ，则下列热化学方程式正确的 是 A． -1 2 1C(s)+ O (g)===CO(g)ΔH=+110.5kJ mol2  B． -1 2 2C(s)+O (g)===CO (g)ΔH=-393.5kJ mol C． -1 2 2 2 1H (g)+ O (g)===H O(g)ΔH=-285.8kJ mol2  D． -1 2 2 2 1H (g)+ O (g)===H O(l)ΔH=-241.8kJ mol2  5．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( ) A．正极附近的 SO 2- 4 浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．反应一段时间后，溶液中的 c(H＋)增大 D．铜片上发生的反应为 2H＋＋2e-=H2↑ 6．运动会上发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白色烟 雾。撞击时发生反应：5KClO3+6P=3P2O5+5KCl，则下列有关叙述错误的是（ ） A．该反应是放热反应 B．产生白色烟雾的原因是生成的 P2O5 白色固体小颗粒（烟）吸水性很强，吸收空气中的水分， 生成磷酸小液滴（雾） C．因红磷和白磷互为同分异构体，所以上述火药中的红磷可以用白磷代替 D．该上述反应中消耗 3molP 时，转移电子的物质的量为 15mol 7．一定量的锌粉和 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 8．一种新型绿色燃料电池是把 H2、CO、CH4 的混合气体和空气不断输入，将化学能转化为电能， 被称为“21 世纪的绿色发电站”．关于这种燃料电池的说法不正确的是（ ） A．通入空气的一极为正极 B．H2、CO、CH4 的混合气体在电池内部燃烧，放出大量的热，然后电池将热能转化为电能 C．电池实际运行时的电解液应选择碱性溶液 D．电池的正极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ 9．原电池是化学电源的雏形。关于如图所示原电池的说法正确的是 A．能将电能转化为化学能 B．电子从锌片经导线流向铜片 C．锌片为正极，发生氧化反应 D．铜片上发生的反应为 Cu2+＋2e－= Cu 10．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝 反应产生电流，电池总反应：4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3。下列说法正确．．的是 A．负极反应式：2H2O＋O2＋4e－=4OH－ B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池工作两极极板大量消耗必须及时更换 11．利用生物电化学系统处理废水的原理如图。下列对系统工作时的说法错误的是（ ） A．b 电极为负极，发生氧化反应 B．双极膜内的水解离成的 H+向 b 电极移动 C．有机废水发生的反应之一为 CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+ D．该系统可处理废水、回收铜等金属，还可提供电能 12．一种以肼(N2H4)为燃料的新型环保电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极 A 的电势比电极 B 的低 B．电极 A 的电极反应式为 N2H4－4e－+4OH－=N2+4H2O C．电极 B 发生氧化反应 D．每消耗 11.2L 的 O2，转移的电子数为 2NA 二、填空题 13．写出下列反应的热化学方程式： （1）NH3(气态)在高温高压催化剂下分解生成 1mol N2(气态)与 H2(气态)，吸收 92.2kJ 的热量 ___。 （2）1mol H2(气态)与适量 O2(气态)起反应，生成 H2O(液态)能放出 285.8kJ 的热量___。 （3）1mol Cu(固态)与适量 O2(气态)起反应，生成 CuO(固态)放出 157kJ 的热量____。 14．（1）某反应 A(g)+B(g)= C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答问题。 ①该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应,反应的ΔH=________ kJ· mol-1(用含 E1、E2 的代数式表示)。 ②该反应过程中，断裂旧化学键吸收的总能量____________（填“＞”“ ＜”或“=”） 形成新化学键释放的总能量。 （2）已知拆开 1 mol H-H 键，1 mol Cl-Cl 键，1 mol H-Cl 键，分别需要的能量是 436 kJ、 243 kJ、431 kJ，则 1 mol HCl 分解生成 0.5 molCl2 与 0.5 molH2 的热化学方程式为 ________________。 （3）液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水混合可作火箭推进剂，已知：16 g 液态肼和足量氧 气反应生成氮气和液态水，放出 310.6 kJ 的热量，该反应的热化学方程式为________________。 三、实验题 15．Ⅰ.用酸性 KMnO4 和 H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为 2 - 4MnO +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成 CO2 的速率， 探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4 溶液已酸化)： 实验序号 A 溶液 B 溶液 ① 20mL 0.1mol·L-1H2C2O4 溶液 30mL 0.1 mol·L-1KMnO4 溶液 ② 20mL 0.2mol·L-1H2C2O4 溶液 30mL 0.1mol·L-1KMnO4 溶液 (1)该实验探究的是_____________因素对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所 得的 CO2 体积大小关系是____________（填实验序号）。 (2)除通过测定一定时间内 CO2 的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定 _____________________________________________来比较化学反应速率。 (3)小组同学发现反应速率总是如图二，其中 t1～t2 时间内速率变快的主要原因可能是①产物 MnSO4 是该反应的催化剂、②_______________________________。 Ⅱ.(1)一定温度下，在容积 2 L 的密闭容器中充入 3 mol A 气体和 2.5 mol B 气体，发生反 应 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经过 5 min 反应达平衡，生成 1.0 mol D，同时测得 C 的平 均生成速率为 0.10 mol/(L·min)，则： ①A 的平均消耗速率为_______； ②平衡时 B 的转化率为____________； ③X 值为____________； 16．（1）1780 年，意大利解剖学家伽伐尼在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙时，无意间 发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。伽伐尼认为出现这种现象的原因是动物 体内存在“生物电”。结合你所学的知识模拟该过程，下列哪种材质的手术刀触碰铁盘上的青 蛙腿不会．．产生触动_________（填字母）。 a、铝 b、玻璃 c、银 d、铁 （2）1799 年，伏打仔细研究了伽伐尼的发现，以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形版中 间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池－伏打电池。将洁净的金属片 A、B、D、E 分别 放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如下图所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动 方向和电压表的读数如下： 金属 电子流动方向 电压（V） A A→Cu +0.78 B Cu→B -0.15 D D→Cu +1.35 E E→Cu +0.30 已知：构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断： _______金属可能是最强的还原剂；______金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。 （3）1836 年，英国科学家丹尼尔对伏打电池进行改进，获得了世界上第一个具有稳定电流的 电池，下图是丹尼尔电池的简易装置： 该电池的正极反应是_____________，负极反应 __________。 （4）随着社会的发展和科技的进步，越来越多的电池被制造出来。请选择适宜的材料和试剂 设计一个原电池，使它的正极反应为：Fe3++e-=Fe2+以“ ”代表反应容器，“ ” 代表导线，“ ”代表电极，“ ”代表小灯泡， 在下图方框内画出装置图并指出电极材料和电解质溶液，标出电源的正负极________。 17．已知 H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ/mol。回答有关中和反应的问题。 （1）用 0.1 mol Ba（OH）2 配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出______kJ 热量。 （2）如图装置中仪器 A 的名称_____，作用是_______，碎泡沫塑料的作用是___________。 （3）若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于－57.3 kJ/mol，其原因可能是 ____________。 （4）用相同浓度和体积的氨水（NH3·H2O）代替 NaOH 溶液进行上述实验，测得中和热的数值 会________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 四、元素或物质推断题 18．从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图 1 是 Fe 及其化合物的化合价～物质类别二维图。 回答下列问题： （1）工业上冶炼 Fe 常用的方法是______（填选项字母）。 a．电解法 b．还原法 c．热分解法 d．物理方法 （2）若图 1 中的 F 为硫酸盐，请写出由 D 生成 F 的离子方程式______。 （3）图 1 中的 B 在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成 E，该反应的化学方程式为______。 （4）图 1 中的 F 与 C 在水溶液中的转化离子反应有：2Fe3+＋2I-⇌2Fe2+＋I2。为了探究该反应存 在一定的限度，某化学兴趣小组在试管中取 10mL0.5mol/L 的 KI 溶液，再加入 10mL0.2mol/L 的 FeCl3 溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试 管中加入下列试剂中的______（填选项字母）。 A．淀粉溶液 B．KSCN 溶液 C．CCl4 D．酸性高锰酸钾溶液 （5）用 Fe 可以去除水体中的 3NO （原理如图 2）。若有 1mol 3NO 转化为 4NH ，则参加反应的 Fe 失去的电子的物质的量为______mol。 （6）某化学兴趣小组利用原电池原理（如图所示）探究 Fe3+的氧化性强于 Cu2+。 写出该装置的电极反应式。负极：______；正极：______。 19．Ⅰ.下表是元素周期表的一部分， 回答下列问题： a b c d e f g h i (1)d、e、f 对应简单离子的半径由大到小的顺序为_______(用具体微粒符号表示)。 (2)元素 i 的单质溶于水,生成一种具有漂白作用的化合物，该化合物的电子式为_____；写出 a 与 c 形成的一种含 18 电子且既含极性键又含非极性键的化合物的分子式_________。 (3)以元素 a 的单质为燃料，以 f 的最高价氧化物对应的水化物为电解质溶液，请写出该燃料 电池的负极反应方程式_________。 Ⅱ. (1)根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化： ①H2(g)与 O2(g)反应生成 1molH2O(g)时放出的热量为________kJ； ②图中甲、乙、丙中物质所具有的总能量由大到小顺序为：________； (2)铅蓄电池是最常见的二次电池，放电时的化学方程式为：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O。负极反应式为__________，一段时间后，负极增重 48 克，转移电子_______mol。 五、计算题 20．用石墨作电极电解 100mL 只含有以下离子（未考虑水的电离）的溶液， 离子 Cu2+ H+ Cl﹣ SO 2- 4 c/mol•L﹣1 1 6 4 x ①表中 x=________。 ②电解一段时间后，当阴极收集到 0.3mol 的气体时（忽略电极产物可能存在的溶解现象），收 集到 O2 的物质的量为________mol。 21．(1)使 Br2(g)和 H2O(g)在 1500℃时与焦炭反应，生成 HBr 和 CO2，当有 1 mol Br2(g)参与 反应时释放出 125 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_______。 (2)18 g 葡萄糖(C6H12O6)与适量 O2 反应，生成 CO2 和液态水，放出 280.4 kJ 热量。葡萄糖燃烧 的热化学方程式为_______。 (3)CuCl(s)与 O2 反应生成 CuCl2(s)和一种黑色固体。在 25℃、101 kPa 下，已知该反应每消 耗 1 mol CuCl(s)，放热 44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_______。 (4)SiH4 是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO2 和液态水，已知室温下 2g SiH4 自燃放出热量 89.2 kJ。SiH4 自燃的热化学方程式为_______。 参考答案 1．B 2．C 3．D 4．B 5．D 6．C 7．B 8．B 9．B 10．C 11．A 12．A 13．2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH= +92.2kJ·mol-1 H2(g)+ 1 2 O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1 Cu(s)+ 1 2 O2(g)=CuO(s) ΔH= -157kJ·mol-1 14．吸热 E1-E2 ＞ HCl(g)= 1 2 H2(g)+ 1 2 Cl2(g) ΔH=+91.5 kJ·mol－1 N2H4(l)＋ O2(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH=－621.2 kJ·mol－1 15．浓度 ②＞① 测定生成相同体积的 CO2 所需时间或相同时间内 KMnO4 溶液颜色变化 的程度 该反应放热 0.15 mol/(L·min) 20% 2 16．bd D B Cu2++2e-=Cu Zn－2e-=Zn2+ 17．11.46 环形玻璃搅拌棒 搅拌， 使溶液充分混合 减少实验过程中的热量损失 实验中不可避免的有少量热量损失 偏小 18．b Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3 B 8 Cu-2e-=Cu2+ 2Fe3++2e-=2Fe2+（或 Fe3++e-=Fe2+） 19．O2-＞F-＞Na+ N2H4 H2-2e-+2OH-=2H2O 245 乙>甲>丙 Pb + 2- 4SO -2e-= PbSO4 1 20．2 0.1 21．2Br2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HBr(g)+CO2(g) △H=-250 kJ/mol C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) △H=-2804 kJ/mol 4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=-177.6 kJ/mol SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol