专题1 化学反应与能量变化 单元检测题-高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1

试卷第=page99页，共=sectionpages99页试卷第=page88页，共=sectionpages99页专题1《化学反应与能量变化》单元检测题一、单选题1．白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应：P4+3O2=P4O6。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P

198kJ/mol，P—O

360kJ/mol，O=O

498kJ/mol。根据上图所示的分子结构和有关数据，计算该反应的能量变化，正确的是A．释放1638kJ的能量 B．吸收1638kJ的能量C．释放126kJ的能量 D．吸收126kJ的能量2．下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是ABCD固体氧化物燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池熔融盐燃料电池A．A B．B C．C D．D3．关于下列装置说法正确的是A．装置①中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C．装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护D．装置④盐桥中KCl的Cl－移向乙烧杯4．用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测得具支锥形瓶中压强、溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列分析错误是A．压强增大主要是因为产生了H2B．pH=4时正极只发生：O2+4e+4H+→2H2OC．负极的反应都为：Fe-2e-→Fe2+D．都发生了吸氧腐蚀5．某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法不正确的是A．盐桥中K+向Y极移动B．电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8LC．电子流由X极沿导线流向Y极D．Y极发生的反应为2＋10e-＋6H2O===N2↑＋12OH—，周围pH增大6．游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是A．电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀B．电解过程中钌钛电极上发生反应为C．电解过程中不锈钢电极附近pH降低D．电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子7．反应A+BC分两步进行：①A+BX，②XC，反应过程中能量变化如下图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是A．E2表示反应XC的活化能B．X是反应A+BC的催化剂C．反应A+BC的ΔH<0D．加入催化剂可改变反应A+BC的焓变8．锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀B．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀C．负极反应为：Fe-3e-=Fe3+D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性9．下列化学反应的能量变化与如图不符合的是A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D．C+O2CO210．中国文化源远流长，三星堆出土了大量文物，下列有关说法正确的是。A．测定文物年代的与互为同素异形体B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，可用明矾溶液除去C．青铜是铜中加入铅，锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀D．文物中做面具的金箔由热还原法制得11．下列反应方程式书写正确的是A．过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2↑+4OH-B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+C．电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓12．根据所示的能量图，下列说法正确的是A．断裂和的化学键所吸收的能量之和小于断裂的化学键所吸收的能量B．的总能量大于和的能量之和C．和的能量之和为D．二、填空题13．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为___(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为___。甲池溶液pH值___(填升高、降低或不变)(2)乙池中A(石墨)电极的名称为___(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为__。(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___mL(标准状况下)，丙池中__极析出___g铜。14．请按要求书写化学用语(1)实验室制取氯气离子方程式：___________。(2)工业制漂白粉的化学方程式：___________。(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水的离子方程式：___________。(4)2.3克钠放在100克水中放出aKJ热量的热化学方程式：___________。(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)的离子方程式___________。15．城镇地面下常埋有纵横交错的多种金属管道，地面上还铺有铁轨等。当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置，请分析其工作的原理_______。16．物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。(1)将锌片、铜片按照图装置所示连接，该装置叫做_______。(2)锌片作：_______极，实验现象是：_______。铜片作：_______极，电极反应式：_______。总反应式：_______。(3)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。①

②

③三、计算题17．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)如图是(g)和(g)反应生成1mol(g)过程中能量的变化示意图，请写出和反应的热化学方程式∶___________(2)若已知下列数据∶化学键H-HN=N键能/kJ·mol-1435943试根据表中及图中数据计算N－H的键能∶___________kJ·mol-1(3)用催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：①②若1mol还原NO至，则该反应过程中的反应热△H3___________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。(4)捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下可逆反应：反应I：反应II：反应Ⅲ：则△H3与△H1、△H2之间的关系是△H3=___________。18．下表列出了3种化学键的键能：化学键H—HCl—ClH—Cl键能/()436243431请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式_________。四、工业流程题19．中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：A1(OH)3和Cu(OH)2分解温度分别为450℃和80℃(1)在电解精炼银时，阳极材料为___________。(2)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为___________(写出两种)。(3)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为______________________。(4)过滤操作需要的玻璃仪器除烧杯外还有___________。(5)固体混合物B的组成为___________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为___________。(6)煅烧阶段通入惰性气体的原因___________。20．氯化亚铜(CuCl)是有机合成的重要催化剂。工业上由废铜料(含Cu、Fe、Al及SiO2等杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：已知：i)溶于NaCl的浓溶液可生成，的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。ii)部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH：物质开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7(1)煅烧的主要目的是_______。(2)操作1为“调节溶液的pH”。调节pH的范围为_______，物质X可以是_______。A．CuOB．NaOH溶液C．Fe(OH)2D．CaCO3(3)滤渣B的主要成分是_______。(4)往滤液B中加入食盐并通入SO2可生成，写出反应的离子方程式_______。在加入食盐时一般使用浓NaCl溶液，其主要目的是_______。(5)实验室可以使用铜电极电解饱和食盐水得到CuCl。写出阳极的电极反应式_______。答案第=page1717页，共=sectionpages88页答案第=page1616页，共=sectionpages88页参考答案：1．A【解析】拆开反应物的化学键需要吸热能量为198×6+498×3=2682kJ，形成生成物的化学键释放的能量为360×12=4320kJ，二者之差为释放能量4320kJ-2682kJ=1638kJ。综上所述答案为A。2．C【解析】A．电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；B．电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；C．存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；D．电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；故选C。3．B【解析】A．锌比铁活泼，锌作负极，电子从负极锌流出经导线流向正极铁，铁被保护，不可能产生二价铁离子，故A错误；B．a为与电源负极相连是阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，碱性增强，pH值增大，故B正确；C．用外加电源的阴极保护法保护金属，被保护的金属应该接电源的负极，即钢闸门应与外接电源的负极相连，故C错误；D．原电池中阴离子向负极移动，锌是负极，所以Cl－移向甲烧杯，故D错误。答案选B。4．B【解析】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，A正确；B．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，B错误；C．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，C正确；D．由题干溶解氧随时间变化曲线图可知，三种pH环境下溶解氧的浓度都有减小，则都发生了吸氧腐蚀，D正确；故答案为：B。5．B【解析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图知道：装置属于原电池装置，X是负极，氨气发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，Y是正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为：2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，电解质里的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电流从正极流向负极，据此回答。【解析】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，盐桥中的阳离子移向正极，即盐桥中K+向Y极移动，故A正极；B．X是负极，氨气发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，Y是正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为：2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，则总反应式为：5NH3+3═4N2+6H2O+3OH-，则电路中流过7.5

mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为×4mol×22.4L/mol=44.8L，故B错误；C．电子从负极经外电路流向正极，即X极沿导线流向Y极，故C正确；D．Y是正极，发生得电子的还原反应，2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，生成氢氧根离子，周围pH

增大，故D正确；故答案为B。6．B【解析】A．根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；B．钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；C．电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；D．未强调标准状况下，无法计算，D项错误；故选B。7．C【解析】A．E2表示活化分子转化为C时伴随的能量变化，A项错误；B．若X是反应A+BC的催化剂，则X是反应①的反应物，是反应②的生成物，B项错误；C．由图象可知，反应物A、B的总能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，ΔH<0，C项正确；D．焓变和反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D项错误；答案选C。8．C【解析】A．有图可知，0~t1时锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁可能发生了析氢腐蚀，故A不选；B．有图可知，t1~t2时锥形瓶内压强减少，说明气体物质的量减少，则铁一定发生了吸氧腐蚀，故B不选；C．负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故C选；D．锥形瓶内开始发生析氢腐蚀，则用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性，故D不选；故选：C。9．A【解析】图示中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。【解析】A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，铵盐与碱反应吸热，故选A；B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，铝热反应放热，故不选B；C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，金属与酸反应放热，故不选C；D．C+O2CO2，燃烧反应放热，故不选D；选A。10．B【解析】A．与是质子数相同，中子数不同的两种核素互为同位素，A错误；B．铜锈为碱式碳酸铜，明矾溶于水，铝离子水解，溶液显酸性可与碱式碳酸铜反应而除去，B正确；C．铅、锡比铜活泼，腐蚀反应中铜做正极，会减缓铜的腐蚀，C错误；D．古代得到金的方法是淘漉法，D错误；故选B。11．C【解析】A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；B．白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；C．工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正确；D．Ba(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误；故选C。12．B【解析】A．右图示可知，该反应为吸热反应，故断裂和的化学键所吸收的能量之和大于断裂的化学键所吸收的能量，A错误；B．右图示可知，该反应为吸热反应，故生成物的总能量高于反应物的总能量，即的总能量大于和的能量之和，B正确；C．由图示可知，和的键能之和为，C错误；D．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，故该反应的热化学方程式为：，D错误；故答案为：B。13．(1)

原电池

CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O

降低(2)

阳极

4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(3)

280mL

D

1.60【解析】甲池中发生自发的氧化还原反应，故为原电池，乙池和丙池为串联的电解池。（1）甲池为原电池，通入CH3OH电极为负极，负极上CH3OH失去电子，发生氧化反应，在碱性溶液中被氧化生成CO，则该电极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；甲池消耗碱，故pH值降低。（2）乙池中A(石墨)电极与电源的正极相连，作阳极，溶液中的OH-失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极B(Ag)电极上，溶液中的Ag+获得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可得总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；（3）当乙池B极质量增加5.4g时，n(Ag)==0.05mol，则电路中通过电子物质的量为0.05mol，由于在串联电路中电子转移数目相同，所以甲池中理论上消耗O2的物质的量为n(O2)==0.0125mol，则氧气在标准状况下体积为V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池与甲、乙池串联，电子转移的物质的量也是0.05mol，D极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，所以D极析出Cu的物质的量为=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g。14．(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(3)(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

∆H=-20akJ/mol(5)2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O【解析】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；（2）工业制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸根、水，2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；（3）碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水，氢氧根离子、钙离子完全反应生成水、碳酸钙，碳酸氢根离子过量，反应为；（4）2.3克钠（0.1mol）放在100克水中，钠完全反应放出akJ热量，则2mol钠完全反应放出20akJ热量，2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

∆H=-20akJ/mol；（5）NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)，铁元素化合价升高、氯元素化合价降低生成氯离子，根据电子守恒、质量守恒可知，反应为2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。15．钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护【解析】根据牺牲阳极的阴极保护法分析解答。【解析】镁比铁活泼，根据图示，钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护，避免了钢铁输水管的腐蚀，故答案为：钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护。16．(1)原电池(2)

负

不断溶解

正

2H++2e-=H2↑

Zn+2H+=Zn2++H2↑(3)②③【解析】（1）将锌片、铜片按照图装置所示连接，电流表显示有电流通过，将化学能转化为电能，该装置叫做原电池；（2）反应中Zn不断溶解，失去电子变成Zn2+，是负极，铜片上H+得到电子生成H2，为正极，电极反应式为2H++2e-=H2，总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2；（3）自发进行的氧化还原反应，才能将化学能直接转化为电能，①不是氧化还原反应，②③都是氧化还原反应能实现化学能直接转化为电能，故为②③。17．

390

【解析】(1)先求出此反应的焓变，根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式；(2)根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算；(3)利用盖斯定律计算；(4)利用盖斯定律计算。【解析】(1)反应物总能量大于生成物总能量，应为放热反应，生成1mol氨气放出46kJ热量，则反应的热化学方程式为；故答案为；(2)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，设N-H的键能为x，则，解得x=390kJ/mol；故答案为390；(3)已知①②利用盖斯定律将①-3×②可得△H=3b-akJ·mol－1，则1mol还原NO至的反应热为；故答案为(4)根据反应反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：可知：反应Ⅲ=反应II×2-反应I，因此△H3=2△H2-△H1；故答案为2△H2-△H1。18．H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)ΔH＝—183kJ/mol【解析】反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等，则气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的反应热为ΔH＝(436+243)kJ/mol—431kJ/mol×2=—183kJ/mol，则反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)ΔH＝—183kJ/mol，故答案为：H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)ΔH＝—183kJ/mol。19．

粗银

拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度或其它合理答案

3Ag+4H++NO3-=3Ag+＋NO↑+2H2O

漏斗、玻璃棒

Al(OH)3和CuO的混合物

Al(OH)3＋OH－=AlO2—＋2H2O

保护气(或防止铜被氧化)【解析】银铜合金在空气中熔炼，渣料中含有氧化铜和少量的银，加入稀硫酸，过滤后得到硫酸铜溶液，在硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液，煮沸、过滤得到Al(OH)3和CuO的混合物，煅烧可得到CuAlO2，据此答题。【解析】（1）电解精炼铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，硫酸铜溶液作电解液，电解精炼银与此类似，则纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电解液，故答案为粗银。（2）加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施有搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度或其它合理答案，故答案为搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度或其它合理答案。（3）滤渣A的主要成分是Ag，稀硝酸是氧化性酸，能溶解银、产生无色气体，即3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，离子方程式为：3Ag+4H++NO3-=3Ag+＋NO↑+2H2O，无色的一氧化氮气体在空气迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO+O2=2NO2；故答案为3Ag+4H++NO3-=3Ag+＋NO↑+2H2O。（4）过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为漏斗、玻璃棒。（5）结合信息和流程图可知：硫酸铜、硫酸铝与稀氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和氢氧化铝，煮沸时氢氧化铜分解生成氧化铜，氢氧化铝不分解，所以固体B的主要成分是Al(OH)3和CuO的混合物，若NaOH过量，两性氢氧化物Al(OH)3就会溶解，反应氮的离子方程式为：Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O，故