第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化【單元卷·測試卷】-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)單元速記•巧練（魯科版2019選擇性必修1）（解析版）

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化測試卷（考試時間：60分鐘試卷滿分：100分）第I卷選擇題（共42分）一、選擇題（本大題共14個小題，每題3分，共42分，每題只有一個選項符合題目要求。）1．化學(xué)與生活關(guān)系密切。下列關(guān)于能量及能源的說法，正確的是A．物質(zhì)燃燒放出的熱量就是其燃燒熱B．恒容條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化等于該反應(yīng)前后體系的焓變C．需要加熱才能進行的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)D．化學(xué)反應(yīng)中能量變化多少于其反應(yīng)物用量無關(guān)【答案】C【解析】燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，如碳燃燒生成一氧化碳就不是燃燒熱，A錯誤；恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化等于該反應(yīng)前后體系的焓變，B錯誤；反應(yīng)的熱效應(yīng)和反應(yīng)條件無關(guān)，和反應(yīng)物和生成物的能量有關(guān)，有些放熱反應(yīng)在高溫下進行，如鋁熱反應(yīng)，有些吸熱反應(yīng)在常溫下可自發(fā)進行，如氯化銨和八水氫氧化鋇的反應(yīng)，C正確；對于一個確定的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小不僅與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，也與反應(yīng)物的質(zhì)量有關(guān)，反應(yīng)物的量越多，反應(yīng)過程中能量變化越多，D錯誤。2．下列有關(guān)乙烷燃燒時能量轉(zhuǎn)化的認識中正確的是A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能C．化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能D．乙烷的能量全部轉(zhuǎn)化為CO2和H2O的能量【答案】C【解析】乙烷燃燒時會放出熱量，這時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，A錯誤；乙烷燃燒時會放出熱量，這時化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能，還有部分能量轉(zhuǎn)化為光能及化學(xué)能，并不是化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能，B錯誤；乙烷燃燒時放出大量熱，同時有光產(chǎn)生，反應(yīng)產(chǎn)生CO2和H2O中也含有一定的化學(xué)能，因此物質(zhì)燃燒時化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能，C正確；乙烷燃燒時的能量主要轉(zhuǎn)化為熱能，還有一部分會轉(zhuǎn)化為CO2和H2O的能量及光能，D錯誤。3．下列說法不正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨能量變化B．S在純氧中燃燒并未將全部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C．化學(xué)反應(yīng)的△H，只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)D．需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【答案】D【解析】化學(xué)變化是舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程，斷鍵吸熱，成鍵放熱，所以物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，A正確；S在純氧中燃燒時產(chǎn)生熱和光，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，B正確；根據(jù)蓋斯定律可知，化學(xué)反應(yīng)的△H，只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，C正確；反應(yīng)條件與反應(yīng)中能量變化無關(guān)，需要加熱的反應(yīng)可能為放熱反應(yīng)，如鐵與氯氣加熱反應(yīng)，D錯誤。4．土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2-，S2-可與土壤中部分金屬陽離子形成難溶硫化物。其中，相互接觸的ZnS與CdS在土壤中構(gòu)成原電池，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．土壤中的微生物起還原作用B．電子由ZnS流向CdSC．ZnS表面發(fā)生的電極反應(yīng)為D．作為正極的CdS被保護起來，不因發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解【答案】C【解析】土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2-，S2-可與土壤中部分金屬陽離子形成難容硫化物。其中，相互接觸的ZnS與CdS在土壤中構(gòu)成原電池，其工作原理如圖所示，ZnS做負極，電極反應(yīng)式為，CdS做正極，電極反應(yīng)式為：。土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2-，則土壤中的微生物起還原作用，A正確；原電池中ZnS做負極，CdS做正極，電子由ZnS流向CdS，B正確；ZnS表面發(fā)生的電極反應(yīng)為，C錯誤；CdS做正極，，電極反應(yīng)作為正極的CdS被保護起來，不因發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解，D正確。5．下列有關(guān)中和熱和燃燒熱的說法中，正確的是A．反應(yīng)熱就是熱量B．在稀溶液中，和完全中和時放出的熱量小于C．溶液與稀溶液恰好完全反應(yīng)時，放出的熱量D．已知所以，C的燃燒熱是220.7【答案】B【解析】在一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)吸收或放出的熱量叫做反應(yīng)熱，A錯誤；醋酸為弱電解質(zhì)，電離吸熱，在稀溶液中，和完全中和時放出的熱量小于，B正確；中和熱是指強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)生成1mol水所釋放的熱量，所以的與稀溶液恰好完全反應(yīng)時放出的熱量，C錯誤；C的燃燒熱是C完全燃燒生成所放出的熱量，D錯誤。6．已知N2(g)＋O2(g)=2NO(g)為吸熱反應(yīng)，ΔH＝＋180kJ·mol－1，其中N≡N、O=O的鍵能分別為946kJ·mol－1、498kJ·mol－1，則NO分子中N、O之間共價鍵的鍵能為A．1264kJ·mol－1 B．632kJ·mol－1 C．316kJ·mol－1 D．1624kJ·mol－1【答案】B【解析】根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和可知，180kJ·mol－1＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2E(NO)，所以E(NO)＝632kJ·mol－1，B正確。7．根據(jù)能量關(guān)系示意圖，下列說法正確的是A．C燃燒的熱化學(xué)方程式為B．C．D．高溫進行“轉(zhuǎn)化Ⅱ”，其將升高【答案】C【解析】C燃燒的熱化學(xué)方程式為，A錯誤；由的熱化學(xué)方程式為，B錯誤；由圖知，C正確；溫度不影響反應(yīng)的，D錯誤。8．有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是A．這個反應(yīng)可設(shè)計成原電池B．利用可設(shè)計成圖裝置，鹽橋內(nèi)向溶液移動C．因為鐵的活潑性強于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池，鐵作負極，銅作正極，其負極反應(yīng)式為D．利用反應(yīng)，可設(shè)計成圖裝置，為使電池持續(xù)放電，需選陰離子交換膜【答案】D【解析】銅不能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，故不能設(shè)計成原電池，A錯誤；利用可設(shè)計成圖裝置，銅的化合價上升，則銅做負極，C做正極，原電池中陰離子向負極移動，則鹽橋內(nèi)向硫酸銅溶液移動，B錯誤；鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池，由于鐵被鈍化，所以銅做負極，鐵做正極，C錯誤；利用反應(yīng)，可設(shè)計成圖裝置，二氧化氮中氮元素化合價下降，做正極，電極反應(yīng)為，氨氣中氮元素化合價上升，做負極，電極反應(yīng)為，為保證氫氧根向負極移動，則應(yīng)選用陰離子交換膜，D正確。9．光催化氧化甲烷制甲醛的機理如圖所示。下列說法正確的是A．在光催化劑表面會發(fā)生反應(yīng)B．中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與相似，具有強氧化性C．整個過程中的能量變化：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．每生成1molHCHO，需消耗標準狀況下11.2L【答案】B【解析】在光催化劑表面會發(fā)生反應(yīng)，中電荷不守恒，應(yīng)為，A錯誤；中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與相似，均含有-1氧，具有強氧化性，B正確；整個過程中的能量變化：應(yīng)為光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C錯誤；根據(jù)圖示，甲烷生成甲醛的方程式為：，每生成1molHCHO，需消耗1mol氧氣，標準狀況下22.4L，D錯誤。10.下列實驗裝置符合實驗?zāi)康牡氖茿．粗銅的精練B．驗證電解飽和溶液(含酚酞)的產(chǎn)物C．在鐵制品上的鍍銅D．形成原電池A．AB．BC．CD．D【答案】B【解析】粗銅的精練是純銅作陰極，粗銅作陽極，故A不符合題意；電流流向右邊，則右邊為陽極，氯離子變?yōu)槁葰?，淀粉KI驗證生成了氯氣，右邊產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，溶液變?yōu)榧t色，B符合題意；在鐵制品上的鍍銅，鍍件作陰極，銅作陽極，C不符合題意；酒精是非電解質(zhì)，不能形成原電池，D不符合題意。11．碘與氫氣反應(yīng)的相關(guān)熱化學(xué)方程式為；，；。下列有關(guān)的大小判斷正確的是A．B．C．D．不能判斷【答案】A【解析】兩個熱化學(xué)方程式的區(qū)別是I2的狀態(tài)不同導(dǎo)致?H不同，氣態(tài)I2的能量高于固態(tài)I2的能量，反應(yīng)過程中放熱更多，故>，A正確。12．電化學(xué)“大氣固碳”方法是我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)的，相關(guān)裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．放電時電極A為負極，該電池可選用含水電解液B．放電時，電極B上發(fā)生的反應(yīng)是：C．充電時的移動方向是從電極B移向電極AD．放電時，電路中每通過電子，正極區(qū)質(zhì)量增加【答案】A【解析】放電時，A為負極，電極反應(yīng)為，B為正極，電極反應(yīng)為，充電時，A為陰極，電極反應(yīng)式為，B為陽極，電極反應(yīng)為。放電時電極A為負極，電極材料為Li，會與水反應(yīng)，因此該電池只可選用無水電解液，A錯誤；放電時，B為正極，電極反應(yīng)為，B正確；充電時，陽離子移向陰極，則Li+的移動方向是從電極B移向電極A，C正確；當有4mol電子轉(zhuǎn)移時，增加的質(zhì)量為(3×44+4×7)g=160g，則電路中每通過1mol電子時，正極區(qū)質(zhì)量增加40g，D正確。13．天然氣報警器可及時檢測到空氣中甲烷濃度的變化，當甲烷達到一定濃度時，傳感器隨之產(chǎn)生電信號并聯(lián)動報警，圖1是成品裝置，其工作原理如圖2所示，其中可以在固體電解質(zhì)中移動。當報警器觸發(fā)工作時，下列說法正確的是A．多孔電極b為負極B．圖2中的多孔電極a上發(fā)生還原反應(yīng)C．在電解質(zhì)中向a電極移動D．多孔電極a上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為【答案】C【解析】根據(jù)圖2所示，傳感器利用原電池工作原理制成，屬于烴燃料電池類別，故甲烷在負極反應(yīng)，多孔電極a是負極，空氣中的氧氣在正極反應(yīng)，多孔電極b是正極。根據(jù)分析知，多孔電極b是正極，A錯誤；多孔電極a是負極，反應(yīng)物甲烷失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；電池工作時，電解質(zhì)中的陰離子向負極移動，因此在電解質(zhì)中向a電極移動，C正確；多孔電極a上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為，D錯誤。14．是一種很有前景的鈉離子電池正極材料。研究人員利用如下裝置電解水、碳酸酯兩相電解液，并通過反應(yīng)器將Na+嵌入到合成。下列說法正確的是A．鐵電極與電源正極相連B．離子交換膜為陰離子交換膜C．陽極區(qū)采用水相，陰極區(qū)采用碳酸酯相D．反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：【答案】D【解析】鐵電極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e為陰極，與電源負極相連，A錯誤；根據(jù)圖示，陽極生成的鈉離子通過離子交換膜進入陰極區(qū)，所以離子交換膜為陽離子交換膜，B錯誤；鈉是陽極，鈉能與水反應(yīng)，所以陽極區(qū)采用碳酸酯相，陰極區(qū)采用水相，C錯誤；反應(yīng)器中FePO4把I?氧化為，自身被還原為，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：，D正確。第II卷非選擇題（共58分）15．（10分）回答下列問題(1)分子可形成單斜硫和斜方硫，轉(zhuǎn)化過程如下：S(s，單斜)S(s，斜方)，則S(單斜)、S(斜方)相比，較穩(wěn)定的是(填“S(單斜)”或“S(斜方)”)。(2)下表中的數(shù)據(jù)表示破壞1mol化學(xué)鍵需消耗的能量(即鍵能單位為)化學(xué)鍵鍵能436431熱化學(xué)方程式：，則的鍵能為。(3)標準狀況下，在中完全燃燒生成CO2g和，放出389.7kJ熱量，請寫出表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式：。(4)已知：C(石墨，s)計算C(石墨，s)與反應(yīng)生成的為(用含a、b、c的式子表示)。(5)與適量反應(yīng)生成，需吸收68kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為?！敬鸢浮?1)S(斜方，s)（2分）(2)243（2分）(3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)（2分）(4)c-a-2b（2分）(5)（2分）【解析】（1）S(s，單斜)S(s，斜方)，則S(單斜，s)的能量大于S(斜方，s)，能量越低越穩(wěn)定，較穩(wěn)定的是S(斜方，s)。（2），焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，設(shè)的鍵能為x，則436+x-2×431=-183，x=243。（3）標準狀況下的物質(zhì)的量為=0.3mol，0.3mol在中完全燃燒生成CO2g和，放出389.7kJ熱量，則1mol在中完全燃燒生成CO2g和，放出=1299kJ熱量，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)。（4）已知：①C(石墨，s)，②，③，根據(jù)蓋斯定律①+②×2-③得C(石墨，s)。（5）與適量反應(yīng)生成，需吸收68kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：。16．（11分）電化學(xué)給人類的生活和工業(yè)生產(chǎn)帶來極大的方便?；卮鹣铝袉栴}：(1)如圖所示的電池，作極(填“正”或“負”)。鹽橋由瓊脂和飽和溶液構(gòu)成，鹽橋中的往(填“”或“石墨”電極移動。(2)高鐵電池是一種新型可充電電池，總反應(yīng)為：。①放電時，負極電極反應(yīng)為。②充電時，陰極附近溶液的堿性(填“增強”、“減弱”或“不變”)。(3)用如圖所示的裝置研究電化學(xué)的相關(guān)問題(乙裝置中X為陽離子交換膜)。①甲裝置中負極反應(yīng)式為。②乙裝置中石墨電極上生成的氣體為(填化學(xué)式)。③丙裝置中CuSO4足量，工作一段時間后，溶液的(填“變大”、“變小”或“不變”)?！敬鸢浮?1)負（1分）石墨（1分）(2)（2分）增強（1分）(3)（2分）（2分）變?。?分）【解析】該裝置為原電池，左側(cè)Fe失去電子，為負極，右側(cè)三價鐵得到電子，為正極，在原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。（1）該裝置為原電池，F(xiàn)e作負極，失電子生成Fe2+，石墨作正極，鐵離子得電子生成亞鐵離子，原電池中陽離子移向正極，鹽橋中的往石墨電極移動；（2）①根據(jù)總方程式可知，放電時，Zn失去電子形成氫氧化鋅，作負極，則負極電極反應(yīng)為：；②充電時陰極反應(yīng)式為Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-，有氫氧根離子生成，所以溶液堿性增強；（3）①由圖可知甲池是燃料電池，通入燃料甲烷的一極是負極，電極反應(yīng)為：，故答案為；②乙裝置為電解池，其中鐵電極和原電池的負極相連，為陰極，則石墨電極為陽極，氯離子放電生成的氣體為Cl2，故答案為Cl2；③丙裝置為電解池，兩個電極都是石墨惰性電極，即電解CuSO4溶液，反應(yīng)為：，反應(yīng)過程中有硫酸生成，則溶液的pH變小。17．（22分）I．探究原電池和電解池原理，對生產(chǎn)生活具有重要的意義。(1)近年來，有研究人員用通過電催化生成多種燃料，其工作原理如圖所示。請寫出電極上產(chǎn)生的電極反應(yīng)式：。(2)以惰性電極電解CuSO4溶液，通電一段時間后，加入0.1mol可使溶液復(fù)原，則電路中轉(zhuǎn)移電子為mol。(3)在直流電源作用下，雙極膜中間層中的解離為H+和。某技術(shù)人員利用雙極膜(膜、膜)和離子交換膜高效制備和，工作原理如圖所示：①膜、、、需選用陽離子交換膜的是②當電路中轉(zhuǎn)移2mol時，整套裝置將制得molⅡ．利用電化學(xué)方法可以將CO?有效地轉(zhuǎn)化為，裝置如圖所示。(4)若以鉛蓄電池為直流電源，則鉛蓄電池中極的電極反應(yīng)式為。(5)裝置工作時，陰極除有生成外，還可能生成副產(chǎn)物，降低電解效率。已知：①副產(chǎn)物可能是(寫出一種即可)。②標準狀況下，當陽極生成氧氣的體積為224mL時，測得整個陰極區(qū)內(nèi)的，電解效率為(忽略電解前后溶液的體積變化)。Ⅲ．利用新型鎂—鋰雙離子二次電池(甲池)作電源同時電解乙池和丙池。(6)放電時，向(填“極”或“極”)移動；甲池中正極的電極反應(yīng)式為。(7)電解一段時間后，乙池中溶液的將(填“增大”、“減小”或“不變”)。(8)丙池發(fā)生電解反應(yīng)的總離子方程式為?！敬鸢浮?1)（2分）(2)0.6（2分）(3)a、e（2分）2（2分）(4)（2分）(5)CO或者H2(寫出一種即可)（2分）75%（2分）(6)n（2分）（2分）(7)減?。?分）(8)（2分）【解析】（1）由圖中裝置可以看出是電解池，銅電極作陰極，所以電極上產(chǎn)生的電極反應(yīng)式：。（2）以惰性電極電解CuSO4溶液，通電一段時間后，由加入0.1mol可使溶液復(fù)原可知電解硫酸銅溶液發(fā)生的反應(yīng)有：、，第一階段電解產(chǎn)生了0.2mol銅，轉(zhuǎn)移電子是0.4mol，第二階段電解了0.1molH2O，轉(zhuǎn)移電子0.2mol，所以一共轉(zhuǎn)移電子是0.6mol。（3）①由裝置目的制備和結(jié)合裝置分析可知，電解池M極是陰極制備氫氧化鈉，膜是陽離子交換膜，鈉離子可以通過膜進入陰極區(qū)，雙極膜中的膜c輸出氫離子，膜b是陰離子交換膜，硫酸根離子通過膜b進入膜b和膜c之間的區(qū)域生成硫酸；N極是陽極，制備硫酸，水在陽極失電子生成氧氣和氫離子，膜f是陰離子交換膜，硫酸根離子通過膜f進入陽極區(qū)，雙極膜中的膜d輸出氫氧根離子，膜e是陽離子交換膜，鈉離子通過膜e進入膜e和膜d之間的區(qū)域生成氫氧化鈉。膜、、、需選用陽離子交換膜的是、e。②N極的電極反應(yīng)式為，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，N極生成1mol硫酸，同時膜b和膜c之間的區(qū)域生成1mol硫酸，所以一共生成2mol硫酸。（4）由裝置將CO?有效地轉(zhuǎn)化為可知，右邊電極為陰極，左邊電極為陽極，以鉛蓄電池為直流電源，則鉛蓄電池中極為正極，電極反應(yīng)式為：。（5）①陰極得電子化合價降低，除有生成外，還可能發(fā)生二氧化碳得電子生成一氧化碳或者水得電子生成氫氣等。②標準狀況下，當陽極生成氧氣的體積為224mL時，氧氣的物質(zhì)的量為0.01mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.04mol，測得整個陰極區(qū)內(nèi)的，電解效率為。（6）分析裝置可知，m極為負極，n極為正極，所以放電時，向正極n極移動，甲池中正極的電極反應(yīng)式為：。（7）乙池中石墨作陽極，銀電極作陰極，電解總反應(yīng)式為：，所以乙池中溶液的將減小。（8）丙池是惰性電極電解氯化鎂溶液，會生成難溶的氫氧化鎂，電解反應(yīng)的總離子方程式為。18.（15分）完成下列問題(1)向1L1mol/L的NaOH溶液中分別加入下列物質(zhì)：①濃硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸。恰好反應(yīng)完全時的熱效應(yīng)(對應(yīng)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)均為1)分別為、、，則三者由大到小的順序為。(2)選用合理的試劑，用如圖裝置進行實驗，從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器。某次實驗測得中和熱，與理論值出現(xiàn)較大偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填字母序號)A．實驗裝置保溫、隔熱效果差B．分多次把堿溶液倒入盛有酸的小燒杯中C．用溫度計測定堿溶液起始溫度后直接測定酸溶液的溫度D．用量筒量取酸和堿溶液的體積時均仰視讀數(shù)(3)利用合成氣(主要成分為、和)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：①②③已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H4363431076465413(已知甲醇與CO的結(jié)構(gòu)式