第1章 化学反应与能量转化 测试卷 高二化学鲁科版选修化学反应原理

第1章化学反应与能量转化测试卷一、单选题(共15小题)1.某实验小组学生用50mL0.50mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法正确的是()A．如图条件下实验过程中没有热量损失B．改用60mL0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液进行反应，反应所放出的热量相等C．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒D．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯2.根据图，下列判断中正确的是()A．烧杯a中的溶液pH升高B．烧杯b中发生还原反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3kJD．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)ΔH1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2，则ΔH1<ΔH24.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B．电解液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu5.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是()A．正极的电极反应方程式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成C．若向自来水中加入少量NaCl(s)，可较快地看到铁锈D．分别向铁、石墨电极附近吹入O2，前者铁锈出现得快6.将反应IO3-＋5I－＋6H＋－3I2＋3H2O设计成如下图所示的原电池。开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，检流计指针发生偏转，一段时间后，检流计指针回到零，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，检流计指针再次发生偏转。下列判断不正确的是(A．开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极上发生氧化反应B．开始加入少量浓硫酸时，同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，只有乙烧杯中溶液变蓝C．检流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．两次检流计指针偏转方向相反7.下列说法正确的是()A．葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－B．已知101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，则该反应的反应热为221kJ·mol－1C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为－57.3kJ·mol－18.已知化学键能：Si—Si：MkJ·mol－1，O==O：NkJ·mol－1，Si—O：QkJ·mol－1，则Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)ΔH为()A．－(4Q－2M－N)kJ·mol－1B．－(4Q－M－2N)kJ·mol－1C．－(2Q－M－2N)kJ·mol－1D．－(2Q－2M－N)kJ·mol－19.用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJB．由反应①可推知CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH<－574kJ·mol－1C．反应①②转移的电子数相同D．反应②中当4.48LCH4反应完全时转移的电子总数为1.60mol10.图示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是()。A．开始时发生的是析氢腐蚀B．一段时间后发生的是吸氧腐蚀C．负极的电极反应均为Fe－2e－===Fe2＋D．析氢腐蚀的总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)211.在25℃、100kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝725.76kJ·mol－B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝1451.52kJ·mol－112.以甲烷为燃料的熔融碳酸盐电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．正极的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．电池工作时，CO32-移向C．若转移4mol电子，则该电池消耗11.2LCH4D．该电池工作时，物质A循环利用，A为CO213.如图是有关的能量循环示意图，下列有关说法正确的是()A．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3B．如果H—H的键能为akJ·mol－1，O===O的键能为bkJ·mol－1，则断开1molH—O键所需要的太阳能为(ΔH1＋a＋b)kJC．1molH2燃烧生成液态水放出|ΔH3|kJ的热量D．水蒸气所具有的能量比液态水多ΔH2kJ14.如图所示，A池用石墨电极电解pH＝13氢氧化钠溶液(100mL)，B池c电极为纯铜，d电极为粗铜(含有杂质Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通电一段时间后停止，A池a极产生的气体在标准状况下为2.24L，则下列说法正确的是()A．d电极质量一定减少6.4gB．c电极质量一定增加6.4gC．A池pH不变D．A池溶液质量减少3.6g15.实验测得：101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1A．仅有②B．仅有②④C．仅有②③④D．全部符合要求二、实验题(共1小题)16.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。三、填空题(共3小题)17.以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：(1)酸性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①燃料电池正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O②①－②×2，得燃料电池负极反应式：________________________________________________。(2)碱性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O①燃料电池正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－②①－②×2，得燃料电池负极反应式：_______________________________________________。(3)固体电解质(高温下能传导O2－)燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①燃料电池正极反应式：O2＋4e－===2O2－②①－②×2，得燃料电池负极反应式：_______________________________________________。(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①正极电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO3①－②×2，得燃料电池负极反应式：_______________________________________________。18.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？(3)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？(4)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其中和反应热分别为Q1、Q2、Q3，则Q1、Q2、Q3的大小关系为________。19.[2015·全国卷Ⅱ，26(1)(2)]酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为_______________________________________________________，电池反应的离子方程式为________________________。(2)维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。(已知F＝96500C·mol－1)

答案解析1.【答案】C【解析】A项，大小烧杯的杯口不相平，热量容易散失，错误；B项，若改用60mL0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液进行反应，生成水量增多，放出的热量偏高，错误；C项，实验装置缺少环形玻璃搅拌棒，正确；D项，烧杯间填满碎纸条的作用为保温、减少热量的散失，错误。2.【答案】A【解析】由图可知形成了类似铁吸氧腐蚀的原电池，Zn为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，B项错误，D项错误；Fe为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，发生还原反应，烧杯a中的溶液pH升高，A项正确，C项错误。3.【答案】D【解析】A项，该反应为放热反应，应为反应物的总能量高于反应产物的总能量，错误；B项，ΔH>0，该反应为吸热反应，金刚石能量高于石墨能量，石墨比金刚稳定，错误；C项，该反应表示稀的强酸和稀的强碱溶液反应生成水和易溶易电离盐的反应，错误；D项，碳燃烧反应为放热反应，完全燃烧放热多，ΔH1<ΔH2，正确。4.【答案】D【解析】A项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极；电镀铜时，纯铜作阳极，镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变，电镀铜时电解液成分不改变；C项，电解精炼铜时，比铜活泼的金属(如锌)杂质，还会发生Zn－2e－===Zn2＋的反应；电镀铜时，阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋；D项，电镀铜和电解精炼铜时，阴极电极反应均为Cu2＋＋2e－===Cu。5.【答案】D【解析】钢铁发生吸氧腐蚀时，铁是负极，失电子被氧化成Fe2＋，在正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，A项正确；但若将石墨电极换成Mg电极，则负极为Mg，Fe被保护，难以看到铁生锈，B项正确；向自来水中加入NaCl(s)，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率，C项正确；将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快，D项错误。6.【答案】B【解析】加入少量浓H2SO4时，电极反应式为，负极：10I－－10e－===5I2正极：2IO3-＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O加入几滴浓负极：5I2＋10e－===10I－正极：I2－10e－＋12OH－===2IO3-＋6H2OB项，根据电极反应可以看出，甲、乙烧杯中均有I7.【答案】A【解析】A项，燃烧热是指在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量，葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2800kJ·mol－1，即12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1，正确；B项，该反应的反应热应为－221kJ·mol－1，错误；C项，醋酸是弱酸，醋酸电离吸收热量，稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ，错误；D项，浓硫酸溶于水放出热量，98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热小于－57.3kJ·mol－18.【答案】A【解析】在Si晶体中，一个硅原子与4个硅原子成键，每个化学键被两个硅原子共用，相当于每个硅原子完全占有两条化学键，反应掉1mol硅，需要断裂2mol的Si－Si；在二氧化硅晶体中，每个Si原子和4个O原子成键，生成1molSiO2形成4mol的Si－O键。化学反应的本质是化学键的先破后立，所以由键能可计算反应的焓变，即ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。ΔH＝(2M＋N－4Q)kJ·mol－1＝－(4Q－2M－N)kJ·mol－1，A项正确。9.【答案】D【解析】将①②相加除以2得CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，根据盖斯定律，ΔH＝12×(－574kJ·mol－1－1160kJ·mol－1)＝－867kJ·mol－1，标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，放出的热量为0.2mol×867kJ·mol－1＝173.4kJ；由于气态水生成液态水需要放出热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH<－574kJ·mol－1；反应②中每1molCH4反应完全时转移的电子总数为8mol,4.48LCH410.【答案】D【解析】因为开始c(H＋)较大，所以铁钉发生析氢腐蚀，随着反应的进行，c(H＋)减小，铁钉则发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，析氢腐蚀正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，只有D项错误。11.【答案】B【解析】1molCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放热为32×22.68kJ＝725.76kJ,2molCH3OH完全燃烧生成CO2和液态水时，放热为2×725.76kJ＝1451.52kJ。12.【答案】D【解析】在甲烷燃料电池中，甲烷发生氧化反应，通入甲烷的电极是负极，通入空气的电极为正极，a是负极、b是正极，在熔融碳酸盐电解质条件下，正极电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO32-，A项错误；电池工作时，电解质中阴离子CO32-移向负极a，B项错误；若转移4mol电子，则该电池消耗标况下甲烷体积＝4mol8×22.4L·mol－1＝11.2L，压强和温度未知导致无法计算甲烷体积，C项错误；甲烷在负极发生氧化反应，在熔融碳酸盐电解质条件下，负极电极反应为CH4＋4CO32-－8e－===2H2O＋5CO213.【答案】C【解析】根据盖斯定律，－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，A项错误；根据ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和可得：ΔH1＝(a＋b2)－2×E(H—O)，E(H—O)＝12(a＋b2－ΔH1)，B14.【答案】B【解析】根据A池中两管现象可知，a管生成H2，b管生成O2，A池实质是电解水，溶液pH增大；n(H2)＝0.1mol，则电解H2O的量为0.1mol，转移电子0.2mol，电解水的质量为1.8g，C、D项均错误；B池中，c电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，根据H2～2e－～Cu，生成Cu的质量为6.4g；d电极中Fe和Cu都放电溶解，失去相同电子时，Fe减小的质量小于Cu减小的质量，Ag形成阳极泥，故电极质量减少不一定是6.4g。15.【答案】A【解析】该热化学方程式书写时，25°C、101kPa时，H2O为液态，吸热用“＋”(常省略)，放热用“－”，①错误；单位是kJ·mol－1，不是kJ，③错误；ΔH的数值要与方程式中化学计量数保持一致，④错误；仅②符合要求。16.【答案】(答案合理即可)【解析】因为总反应式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，按原电池示意图一般形式画出装置图。17.【答案】(1)CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋(2)CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H(3)CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O(4)CH4＋4CO32-－8e－===