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

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第1章《化学反应与能量转化》测试卷一、单选题1．下列装置中，能形成原电池的是A．①③ B．②④ C．③⑤⑥ D．①③⑤2．已知：键能通常是指在101.3kPa、298K下，断开气态分子中1mol化学键变成气态原子时所吸收的能量；N≡N键的键能是946.2kJ·mol-1，N—H键的键能是391.1kJ·mol-1；合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    ΔH=-92.4kJ·mol-1。下列说法正确的是A．合成氨反应中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量B．常温常压下，气态氮原子和氢原子形成1molNH3会放出391.1kJ的热量C．H—H键的键能是416.0kJ·mol-1D．一定条件下将2molN2与足量H2置于密闭容器中充分反应，放出的热量会小于184.8kJ3．某课题小组设计一种常温脱除烟气中NO的方法，其反应原理如图所示。下列说法错误的是A．整个过程的总反应方程式为B．在整个反应中起到催化作用C．反应过程中有极性键的断裂与形成D．该反应原理涉及的总反应的4．下列反应属于吸热反应的是A．高温时碳与的反应B．高温时与的反应C．加热时铁粉与硫粉的反应D．铝粉与稀硫酸的反应5．下列与电池相关的说法不正确的是A．电池的使用可有效减少碳的排放B．新能源电车在充电时实现的是化学能→电能→机械能的转化C．锂金属电池具有极高的比能量，可大幅提高电动汽车的续航里程D．电池废弃后，需专业化处理其含有的各种重金属有害物质6．已知反应为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如下图所示原电池。下列说法中正确的是A．电极是正极，其电极反应为B．银电极质量逐渐减小，溶液中增大C．电极减少时，电解质溶液中有电子转移D．外电路中电流计的指针有偏转7．化学与生产、生活密切相关，下列有关叙述不正确的是A．“血液透析”利用了胶体的性质B．消毒碗柜产生臭氧可对厨具消毒C．Fe(OH)3胶体的制备与氧化还原反应有关D．电热水器用镁棒防止内胆(Fe)腐蚀，原理是牺牲阳极法8．微生物燃料电池(MFCs)技术以污水中的有机物为电子供体，在微生物的参与下将蕴含在污水中的化学能直接转化为电能，可在常温下运行，且污泥产率远低于活性污泥法，是一种集污水净化和能源转化于一体的新型污水处理与能源回收技术，为有机污水的低成本处理提供了一条新路径。关于MFCs说法错误的是A．有机物在阳极微生物作用下被氧化，释放质子和电子B．将碳纳米材料应用于MFCs可以大幅增加阳极的导电性和比表面积，从而使微生物与阳极之间的电子传递更容易C．阴极发生的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O、2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O D．若该有机物为CH3OH，则当反应32gCH3OH时，理论上转移4mole-9．下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是 A．碳酸钙受热分解 B．钠和H2O反应C．NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应 D．CO2和C反应10．化学反应N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的ΔH等于 (　 　)A．2(a-b-c) kJ·mol-1 B．-2(b-a) kJ·mol-1C．- (b+c-a) kJ·mol-1 D．(a+b) kJ·mol-111．下列有关化学用语的使用正确的是A．Na2O的电子式为  B．钠离子结构示意图  C．高氯酸的电离方程式HCl=H++ClOD．铁制品酸性条件下发生电化学腐蚀，正极主要的电极反应：Fe−2e－=Fe2+12．我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如下。下列说法不正确的是A．a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜B．电子由Zn电极经过外电路流向电极C．放电时，Zn电极反应为D．消耗6.5gZn的同时，电极理论上应增重3.2g13．化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是A．纽扣银锌电池体形小，含有害物质少，用后不用分类回收，可以随意处理B．太阳能集水器将空气中水蒸气冷凝成饮用水的过程是放热反应C．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用D．抢救钡离子中毒患者时，可以用合适浓度的溶液洗胃14．已知化学反应的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是A．该反应正反应的活化能大于B．每形成键，将吸收能量C．加入催化剂，该反应的反应热将减小D．每生成2分子吸收热量15．利用如图装置通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是A．烧杯间的碎泡沫塑料的主要作用是固定烧杯的位置B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌C．完成一次中和反应反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度D．由  可知，0.5L稀溶液与0.5LNaOH稀溶液完全反应，理论上放出热量为5.73kJ 二、填空题16．已知A和B是同种元素形成的两种单质，A转化为B时放出热量，则A和B中较稳定的是___________。17．锌锰干电池是应用最普遍的电池之一、其基本反应为：X极：Zn-2e−=Zn2+ Y极：2MnO2+2NH+2e−=Mn2O3+2NH3+H2O(1)X是电池的_______(填“正”或“负”，下同)极，Zn2+向_______极移动。(2)该电池总反应的离子方程式为：_______。该反应中MnO2是_______(填“还原剂”或“氧化剂”)。(3)若反应消耗16.25g Zn，则电池中转移电子的物质的量为_______。18．回答下列问题。(1)在相同温度下，反应①比反应②释放的热量多，为什么？_______    ①    ②(2)在相同条件下，反应③和反应④释放的热量几乎相等，从化学键的角度分析，原因是什么？_______    ③    ④(注：的结构简式为，的结构简式为，的结构简式为，的结构简式为) 三、实验题19．某学生测定中和反应的反应热，取用50mL0.50mol•L-1的盐酸和50mL0.55mol•L-1的NaOH溶液(密度都是1g•cm-3)。实验中测得的数据如表所示：实验次数反应物的温度/℃反应前体系的温度反应后体系的温度温度差盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t2-t1)/℃125.525.025.2528.53.25224.524.524.527.53.00325.024.524.7526.51.75(1)反应后溶液的比热容为4.18J/(g•℃)。请利用该学生测得的数据计算生成1molH2O时的反应热：ΔH=_______。(2)该学生测得反应热的数值比57.3kJ•mol-1_______(填“高”或“低”)。(3)从下列因素中选出该学生产生实验误差的可能原因_______。A．溶液混合后未及时盖好量热计杯盖B．倾倒溶液太快，有少量溶液溅出C．溶液混合后搅拌不够D．未等温度升到最高值就记录温度计示数E.用量筒量取盐酸体积时仰视读数20．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：（1）装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。（2）装置乙中正极的电极反应式是_______________________________________。（3）装置丙中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________________________。 四、计算题21．(1)碳氧化物的转化有重大用途，请回答下列关于和的问题。已知：①②③则的______(用表示)。(2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法：已知：①②③④则表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为_____。(3)实现反应对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。已知：则_____。
参考答案：1．A【详解】构成原电池必须同时满足四点：①要有活泼性不同的两个电极(金属与金属、金属与非金属、金属与金属氧化物)；②要有电解质溶液(酸、碱、盐溶液都可)；③要形成闭合回路；④能自发进行氧化还原反应。由图可知：②⑥没有形成闭合回路，④两电极相同，⑤CCl4是非电解质，只有①③同时满足构成原电池的条件，故答案选A。2．D【详解】A．合成氨反应是放热反应，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量，故A项错误；B．形成1molNH3时，产生3molN-H键，会放出3×391.1kJ的热量，故B项错误；C．反应热等于反应物中化学键键能之和减去生成物中化学键键能之和，即946.2+3E(H-H)-2×3×391.1=-92.4，E(H-H)=436.0kJ/mol，故C项错误；D．合成氨反应为可逆反应，热化学方程式中的反应热为完全转化时的能量变化，实际反应时放出的热量会减少，故D项正确。故答案为：D。3．D【详解】A．由整个流程可推知，、NO、在催化剂作用下反应，生成和，A项正确；B．参与反应，最后又生成，可推知在整个反应中起到催化作用，B项正确；C．反应中断裂氨气中的极性键N—H，形成水中的H—O极性键，C项正确；D．总反应为，常温下，为液体，该反应的，D项错误；故答案：D。4．A【详解】A．碳与在高温下反应产生CO，该反应为吸热反应，A符合题意；B．与在高温下反应产生Al2O3、Fe，该反应为放热反应，B不符合题意；C．与S在加热条件下反应生成，该反应为放热反应，C不符合题意；D．与稀硫酸发生置换反应产生硫酸铝和氢气，该反应为放热反应，D不符合题意；故合理选项是A。5．B【详解】A．电能的投入使用能降低人类对化石能源的开采，从而减少碳排放，故A项正确；B．电池充电过程中能量转化过程为电能→化学能，故B项错误；C．Li是最轻的金属，因此具有极高的比能量，储存相同电能所需质量更低，可提高电动汽车的续航里程，故C项正确；D．电池中含有大量重金属等有害物质，重金属离子会污染地下水等环境，因此电池废弃后，需专业化处理其含有的各种重金属有害物质，故D项正确；综上所述，不正确的是B项。6．D【详解】根据反应式可知，反应中Ag+被还原，应为正极反应，则电解质溶液为硝酸银溶液，Cu被氧化，应为原电池负极反应，再装置图中X为Cu，Y为硝酸银溶液；A．电极X的材料是铜，原电池的负极，A错误；B．银电解为电池的正极，被还原，发生的电极反应为：，银电极质量逐渐增大，Y溶液中c(Ag+)减小，B错误；C．X为Cu的质量减少0.64g，转移电子数为，但电子不能在电解质溶液中转移，C错误；D．该装置为原电池，外电路中电流计的指针有偏转，D正确；故答案为：D。7．C【详解】A．血液属于胶体，具有胶体的性质，“血液透析”是利用了胶体的性质，故A正确；B．臭氧具有强氧化性，可对厨具消毒，故B正确；C．Fe(OH)3胶体的制备是利用FeCl3水解生成的，没有元素化合价的变化，与氧化还原反应无关，故C错误；D．金属活动性Mg>Fe，电热水器利用原电池原理，用镁棒做负极，防止内胆(Fe)腐蚀，该方法是牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；答案选C。8．D【详解】A．据图可知阳极上有机物被氧化为CO2，释放电子，根据图示离子的迁移可知，同时有氢离子(质子)释放，A正确；B．碳纳米材料，半径小，颗粒数目多，可以大幅增加阳极的导电性和比表面积，从而使微生物与阳极之间的电子传递更容易，B正确；C．据图可知阴极上O2、NO被还原，根据该装置的作用可知产物应无污染，所以O2被还原生成水，NO被还原生成N2，电极方程式为O2+4e-+4H+=2H2O、2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，C正确；D．32gCH3OH的物质的量为1mol，CH3OH被氧化为CO2时C元素化合价升高6价，所以转移6mol电子，D错误；综上所述答案为D。9．D【详解】A．碳酸钙受热分解，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故A不符合；B．钠和H2O反应生成氢氧化钠和氢气，钠元素、氢元素化合价改变，属于氧化还原反应，但反应放热，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B不符合；C．NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故C不符合；D． CO2和C反应生成CO，C元素化合价改变，属于氧化还原反应，且反应吸热，生成物的总能量大于反应物的总能量，故D符合；故选D。10．A【详解】由图可以看出mol N2(g) 和mol H2(g)断裂化学键转化成1mol N、3mol H吸收能量为akJ，1mol N、3mol H形成1 mol NH3(1)放出的能量为(b+c)kJ，则mol N2(g) 和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(1)的△H=(a-b-c) kJ/mol，即N2(g)+ H2(g)=NH3(l)  △H=(a-b-c) kJ/mol，所以N2(g)+ 3H2(g)=2NH3(l)  △H=2(a-b-c) kJ/mol，所以A选项是正确的。故选A。11．C【详解】A．Na2O的电子式为  ，故A错误；B．钠离子核内质子数为11，核外电子数为10，其理解结构示意图  ，故B错误；C．高氯酸是强酸，全部电离，其电离方程式HCl=H++ClO，故C正确；D．铁制品酸性条件下发生电化学腐蚀的析氢腐蚀，铁为负极，其负极主要的电极反应：Fe−2e－=Fe2+，故D错误。综上所述，答案为C。12．D【分析】该电池为Zn-PbO2电池，从图中可知，Zn发生氧化反应转化为，故锌极为负极、PbO2极为正极，则M区为KOH，R区为K2SO4，N区为H2SO4；放电时正极反应为 ，负极反应为，为了溶液维持电中性，M区钾离子进入R、N区硫酸根离子进入R，故a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜；【详解】A．由分析可知，a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜，A项正确；B．电子由负极经外电路流向正极，故电子由Zn电极经过外电路流向电极，B项正确；C．根据分析，放电过程中Zn 电极反应为：，C项正确；D．消耗6.5gZn，电子转移0.2mol，根据电子守恒可知，电极反应为，理论上应增重 0.1mol×303g/mol-0.1mol×239g/mol=6.4g，D项错误；故选D。13．D【详解】A．纽扣银锌电池含有重金属，能够引起环境污染，使用完后，应回收，不能随意丢弃，A错误；B．水蒸气冷凝成饮用水是物质状态的变化，没有新物质产生，因此发生的变化属于物理变化，B错误；C．铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，会形成铁作负极、锡作正极的原电池，从而加快对铁制品腐蚀，则镀层不能对铁制品起保护作用，C错误；D．生成硫酸钡难溶于水，难溶于酸，可以使钡离子浓度达到安全范围，D正确。故选D。14．A【详解】A．该反应为生成物的总能量高于反应物的总能量，为吸热反应，图中a表示正反应活化能，b表示逆反应活化能，显然正反应活化能a=100+b，则a>100，A正确；B．每形成键放出能量，B错误；C．催化剂能降低反应所需的活化能，从而加快反应速率，不能改变反应热，C错误；D．热化学方程式中化学计量系数表示物质的量，则每生成2molAB吸收热量，不是2分子，D错误；故答案选A。15．D【详解】A．烧杯间的碎泡沫塑料主要作用为保温，减少热量的流失，A错误；B．温度计为计量仪器，不能用于搅拌，B错误；C．中和热的测定中，需要测出反应前酸溶液的温度，反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，因此总共需要测量3次，C错误；D．根据热化学方程式，1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应放热57.3kJ，则0.1mol氢离子和0.1mol氢氧根离子反应放热5.73kJ，D正确；故答案选D。16．B【详解】根据能量低的物质比较稳定分析，A转化为B放出热量，说明B的能量低，则较稳定的为B。17．(1)     负     正(2)     Zn + 2MnO2+2NH = Mn2O3+2NH3+H2O +Zn2+     氧化剂(3)0.5mol 【详解】（1）X极Zn失电子，X做负极，Zn2+移向正极，答案：负；正；（2）负极：Zn-2e−=Zn2+ ，正极：2MnO2+2NH+2e−=Mn2O3+2NH3+H2O，所以电池总反应Zn + 2MnO2+2NH = Mn2O3+2NH3+H2O +Zn2+，该反应中MnO2中Mn元素得电子，化合价降低，所以MnO2做氧化剂，答案：Zn + 2MnO2+2NH = Mn2O3+2NH3+H2O +Zn2+；氧化剂；（3）因为1molZn失2mol电子，反应消耗16.25g Zn为0.25mol，所以电池中转移电子的物质的量为0.25molmol，答案：0.5mol。18．(1)反应①生成液态水，反应②生成气态水，液态水的能量比气态水的能量低(2)反应③和反应④断裂和形成的化学键相同 【详解】（1）液态水的能量比气态水的能量低，反应①生成液态水，反应②生成气态水，所以反应①比反应②释放的热量多；（2）反应③、④断裂和形成的化学键相同，所以反应③和反应④释放的热量几乎相等。19．(1)-52.25kJ•mol-1(2)低(3)ABCD 【分析】先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，根据Q=mcΔT计算反应放出的热量，最后根据计算出中和热。【详解】（1）第3次实验的温度差误差较大，舍去，剩余2次温度差的平均值为，50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g，生成0.025mol的水放出热量Q=cmΔT=4.18J/(g•℃)×100g×3.125℃=1306.25J=1.30625kJ，则该实验测得的中和热，故答案为：-52.25kJ•mol-1；（2）该实验测得的反应热的数值为52.25 kJ•mol-1，比57.3kJ•mol-1低，故答案为：低；（3）该实验测得的反应热数值低于57.3kJ•mol-1；A．溶液混合后未及时盖好量热计杯盖，导致热量损失，测得的数值偏小，故A符合题意；B．倾倒溶液太快，有少量溶液溅出，放出热量偏小，测得的数值偏小，故B符合题意；C．溶液混合后搅拌不够，酸碱不能充分反应，放热的热量偏小，测得的数值偏小，故C符合题意；D．未等温度升到最高值就记录温度计示数，反应的温度差偏小，测得的数值偏小，故D符合题意；E．用量筒量取盐酸体积时仰视读数，量取的盐酸偏多，反应放出的热量偏多，测得的数值偏大，故E不符合题意；故答案选ABCD。20．     A－2e－＝A2+     Cu2+＋2e－＝Cu     变大     D＞A＞B＞C【分析】甲、乙、丙均为原电池装置，结合原电池工作原理分析解答。【详解】（1）甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A＞B，负极的电极反应式是A－2e－＝A2+；（2）乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性B＞C，正极的电极反应式是Cu2+＋2e－＝Cu；（3）丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D＞A，随着H＋的消耗，溶液pH逐渐变大。（4）根据以上分析可知四种金属活动性由强到弱的顺序是D＞A＞B＞C。21．               【详解】(1)根据盖斯定律，可得，故答案为：；(2)根据盖斯定律，由，整理可得热化学方程式：，故答案为：；(3)将题给热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由可得所求热化学方程式，则，故答案为：。