新苏教版高中化学选择性必修1专题1 化学反应与能量变化专题测评验收卷(一)

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGE答案第=2页总=sectionpages22页PAGE2课时作业5：专题测评验收卷(一)学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________一、单选题（共14小题）1.(4分)在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是()A.铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈B.金属钠置于空气中表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿D.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀2.(4分)下列说法正确的是()A.钢铁锈蚀时，Fe失去电子成为Fe3＋B.铅蓄电池(如图)在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加C.将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀D.铅蓄电池和碱性锌锰电池都属于二次电池3.(4分)一定条件下发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其能量变化如图所示。下列说法正确的是()A.1molH2(g)与1molI2(g)的总能量比2molHI(g)的总能量高13kJB.在某密闭容器中充入1molH2(g)与1molI2(g)，充分反应时放出热量13kJC.1molH2(g)与1molI2(g)的键能总和比2molHI(g)的键能总和高13kJD.2molH(g)和2molI(g)的总能量为170kJ4.(4分)已知H2O(g)===H2O(l)ΔH＝Q1kJ·mol－1，C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH＝Q2kJ·mol－1，C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝Q3kJ·mol－1若使23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()A.Q1＋Q2＋Q3 B.0.5(Q1＋Q2＋Q3)C.0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D.1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q35.(4分)锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和炭粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法不正确的是()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.负极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ D.用于润洗锥形瓶的溶液可能是稀盐酸6.(4分)下列关于反应能量的说法正确的是()A.Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)ΔH＝－216kJ·mol－1，则反应物总能量小于生成物总能量B.相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1＞E2C.101kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则H2的标准燃烧热为571.6kJ·mol－1D.氧化还原反应一定是放热反应7.(4分)下列说法正确的是()A.欲在铁片表面上镀银，则金属银应与电源负极相连，以AgNO3溶液作电解质B.若用电解法精炼粗铜，应把粗铜与电源的正极相连，以CuSO4溶液作电解质C.在轮船的船壳水线以下装上锌块用以保护，这种方法称为外加电流的阴极保护法D.钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜呈酸性时，以析氢腐蚀为主8.(4分)甲烷液化可获得工业原料甲醇，反应原理是：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.0kJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝－49.0kJ·mol－1下列说法正确的是()A.反应①中的能量变化如图所示B.反应②改变反应途径，能降低ΔH2C.合成过程中应向原料气中添加H2D.CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－90.0kJ·mol－19.(4分)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1下列说法不正确的是()A.该反应可作为氢氧燃料电池的反应原理B.破坏1molH—O键需要的能量是463.4kJC.H2的标准燃烧热ΔH＜－241.8kJ·mol－1D.H2(g)中的H—H键比H2O(g)中的H—O键牢固10.(4分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1下列说法不正确的是()A.反应①②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝kJ·mol－1D.反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－111.(4分)(2023·山西大学附中高二月考)研究发现，可以用石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF2－CaO作电解液，利用如图所示装置获得金属钙，并用钙作还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。下列叙述正确的是()A.该电池工作过程中，O2－向阴极移动B.将熔融CaF2－CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的C.TiO2在阴极表面放电D.制备金属钛前后CaO的量不变12.(4分)利用电化学装置实现CO2和CH4转化的原理如下图所示，下列说法正确的是()A.电极B上发生还原反应B.O2－从电极B移向电极AC.阴极反应：CO2－2e－===CO＋O2－D.相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶3，则消耗的CH4和CO2体积比为10∶713.(4分)我国科学家成功研制出新型铝－石墨烯(Cn)可充电电池，电解质为阳离子(EMIM＋)与阴离子(AlCl)组成的离子液体，该电池放电过程如图所示。下列说法错误的是()A.放电时电路中每转移1mol电子，有1molCn(AlCl4)被还原B.放电时正极的反应为Cn＋AlCl－e－===Cn(AlCl4)C.充电时石墨烯与电源的正极相连D.充电时的总反应为3Cn＋4Al2ClAl＋4AlCl＋3Cn(AlCl4)14.(4分)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。若反应过程中分解了2molH2O，则下列说法不正确的是()A.总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B.过程Ⅰ吸收了926kJ能量C.过程Ⅱ放出了574kJ能量 D.过程Ⅲ属于放热反应二、填空题（共3小题）15.(16分)利用电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。(1)以过渡金属为催化剂电解CO2制CH3OH的原理示意图如图所示。①石墨电极1上发生反应的电极反应式为_________________________________。②石墨电极2上发生反应的电极反应式为_________________________________。③电解的总反应方程式为___________________________________________。(2)电解CO2制HCOOH的原理示意图如图所示。①阴极上CO2与HCO反应时，CO2还原为HCOO－的电极反应式为________________________________________________。②阳极室排出的气体的化学式为___________________。③电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是___________________________________________________________________。16.(14分)化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴随能量的变化。(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面________(填字母序号)反应释放的热量加热食物。A.生石灰和水B.浓硫酸和水C.钠和水(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1，该反应的能量变化可用图中的________(填a或b)表示。(3)已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中：①4P(红磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－Q1kJ·mol－1②P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－Q2kJ·mol－1若Q1、Q2均大于零，则Q1和Q2的关系为________(填字母)。A.Q1＞Q2B.Q1＝Q2C.Q1＜Q2D.无法确定(4)已知拆开2molHCl分子中的化学键需要消耗862kJ的能量，则③、④的数值为：③________kJ；④________kJ。(5)已知298K时：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1写出C与O2反应生成CO的热化学方程式：__________________________________________________________________。17.(14分)甲醇(CH3OH)又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药。(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(g)ΔH＝Q1kJ·mol－1又查资料得知：①CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝Q2kJ·mol－1②H2O(g)===H2O(l)ΔH＝Q3kJ·mol－1，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________________________。(2)甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，如图是以甲醇燃料电池(甲池)为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1mol·L－1CuSO4溶液(假设反应前后溶液体积不变)，当向甲池通入物质a和b时，D极附近呈红色。①物质b的化学式为________，A电极的电极反应式为_____________________________________________________。②乙装置中总反应的离子方程式为___________________________________。③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时，丙中溶液的c(H＋)＝________mol·L－1。1.【答案】B2.【答案】C【解析】钢铁锈蚀时，Fe作负极，铁失去电子生成Fe2＋，A项错误；铅蓄电池在放电过程中，负极Pb失电子后与电解质反应生成PbSO4，质量增大，B项错误；将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，此时钢铁闸门作阴极，可阻止钢铁闸门中的铁失电子，从而防止闸门被腐蚀，C项正确；碱性锌锰电池在放电后不能进行充电，属于一次电池，D项错误。3.【答案】A【解析】由图可知，1molH2(g)与1molI2(g)的总能量比2molHI(g)的总能量高13kJ，A项正确；该反应为可逆反应，某密闭容器中充入1molH2(g)与1molI2(g)充分反应时，不可能完全反应，放出热量小于13kJ，B项错误；由图可知，该反应放出13kJ热量，则1molH2(g)与1molI2(g)的键能总和比2molHI(g)的键能总和低13kJ，C项错误；没有确定的参照系时，无法确定2molH(g)和2molI(g)的总能量，170kJ是该体系的活化能，D项错误。4.【答案】D【解析】将已知方程式依次编号为①②③，由盖斯定律可知，①×3－②＋③可得热化学方程式C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)则ΔH＝(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol－1，23g乙醇的物质的量为＝0.5mol，由热化学方程式可知完全燃烧生成液态水放出的热量为0.5mol×(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol－1＝(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ。5.【答案】C【解析】由图可知，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；由图可知，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；负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，故C选；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，可能是稀盐酸，故D不选。6.【答案】B【解析】因为所给反应为放热反应，所以反应物总能量高于生成物总能量，A项错误；因为分子变成原子要破坏化学键，吸收能量，相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1＞E2，B项正确；H2的标准燃烧热是1mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量，101kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则H2的标准燃烧热为285.8kJ·mol－1，C项错误；氧化还原反应不一定是放热反应，如C＋CO22CO，此反应是氧化还原反应，但是属于吸热反应，D项错误。7.【答案】B【解析】欲在铁片表面上镀银，则铁片为负极，金属银应与电源正极相连，以AgNO3溶液作电解质，A错误；若用电解法精炼粗铜，应把粗铜与电源的正极相连，精铜与电源负极连接作阴极，以CuSO4溶液作电解质，B正确；在轮船的船壳水线以下装上锌块用以保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，C错误；钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜时，钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主，D错误。8.【答案】D【解析】反应①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.4kJ·mol－1，是吸热反应，反应物的能量低于生成物的能量，不符合图像中能量大小关系，A项错误；反应焓变与反应途径无关，B项错误；合成过程中向原料气中添加H2，抑制①②促进③，不利于甲醇的合成，C项错误；②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.0kJ·mol－1、③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝－49.0kJ·mol－1，盖斯定律计算②＋③得到CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－90.0kJ·mol－1，D项正确。9.【答案】D【解析】放热的氧化还原反应可设计成原电池，因此该反应可作为氢氧燃料电池的反应原理，A项正确；焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量，则2×436kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－4×E(H—O)＝－483.6kJ·mol－1，解得E(H—O)＝463.4kJ·mol－1，B项正确；由已知反应得到H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，而标准燃烧热是在1个标准大气压下，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，生成的水要为液态，但反应中生成的水为气态，若转化为液态还要放出热量，即H2的标准燃烧热ΔH＜－241.8kJ·mol－1，C项正确；键能越大，键越牢固，由题可知，E(H—H)＝436kJ·mol－1，E(H—O)＝463.4kJ·mol－1，故E(H—O)＞E(H—H)，则H2O(g)中的H—O键更牢固，D项错误。10.【答案】C【解析】反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④生成物中H2O为气态，C项生成物中H2O为液态，故C项中反应的焓变不为kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律可知，由②×2＋③×2＋④可得所求反应及其焓变，D项正确。11.【答案】D【解析】阴离子向阳极移动，A项错误；Ca很活泼，会和水会应，B项错误；TiO2不参与电极反应，只与阴极产物Ca反应，C项错误；阴极反应式为2Ca2＋＋4e－===2Ca，阴极上生成的Ca与TiO2反应又生成CaO，即TiO2＋2Ca===Ti＋2CaO，CaO的量在制备金属钛前后不发生变化，D项正确。12.【答案】D【解析】电极B上甲烷失电子，发生氧化反应，A错误；电极A生成O2－，电极B消耗O2－，O2－从电极A移向电极B，B错误；电极A为阴极，电极反应式为CO2＋2e－===CO＋O2－，C错误；相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶3，设乙烯的物质的量为2mol，由电极反应式2CH4－4e－＋2O2－===C2H4＋2H2O可知，消耗甲烷的物质的量为4mol，转移电子8mol；生成乙烷的物质的量为3mol，由电极反应式2CH4－2e－＋O2－===C2H6＋H2O可知，消耗甲烷的物质的量为6mol，转移电子6mol，共消耗甲烷4mol＋6mol＝10mol，转移电子8mol＋6mol＝14mol，由电极反应式CO2＋2e－===CO＋O2－可知转移14mol电子消耗CO2为7mol，则消耗的CH4和CO2体积比为10∶7，D正确。13.【答案】B【解析】放电时，正极反应为Cn(AlCl4)＋e－===Cn＋AlCl，则电路中每转移1mol电子，有1molCn(AlCl4)被还原，A正确，B错误；充电时，石墨烯为阳极，与电源的正极相连，C正确；充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为Cn＋AlCl－e－===Cn(AlCl4)，阴极发生还原反应，电极反应为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl，则充电时的总反应为3Cn＋4Al2ClAl＋4AlCl＋3Cn(AlCl4)，D正确。14.【答案】D【解析】总反应为水分解生成氢气和氧气，该反应实现了光能转化为化学能，反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，A项正确；过程Ⅰ为2mol水分子发生H—O键断裂变为2molH原子和2mol羟基，H—O键断裂吸收的能量为463kJ·mol－1×2mol＝926kJ，B项正确；过程Ⅱ为2molH原子和2mol羟基结合变为1mol氢气和1mol过氧化氢，形成H—H键和O—O键放出的能量为(436＋138)kJ·mol－1×1mol＝574kJ，C项正确；过程Ⅲ为1mol过氧化氢发生化学键的断裂变为1mol氢气和1mol氧气，断裂H—O键和O—O键吸收的热量为(463kJ·mol－1×2mol＋138kJ·mol－1×1mol)＝1064kJ，形成O==O键和H—H键放出的能量为(496kJ·mol－1×1mol＋436kJ·mol－1×1mol)＝932kJ，吸收的能量大于放出的热量，则过程Ⅲ属于吸热反应，D项错误。15.【答案】(1)①CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O②2H2O－4e－===O2↑＋4H＋③2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2(2)①CO2＋2e－＋HCO===HCOO－＋CO②O2③阳极室放出的气体为O2，同时剩余氢离子，发生反应H＋＋HCO===H2O＋CO2↑【解析】(1)由图可知，石墨2上水生成氧气，则石墨2电极为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，石墨1电极为阴极，电极反应式为CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O，总式为：2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2。(2)阴极上CO2得电子还原为HCOO－的电极反应式为CO2＋2e－＋HCO===HCOO－＋CO，阳极区水失电子发生氧化反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，所以阳极室放出的气体为O2，同时剩余氢离子，发生反应H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，阳极附近碳酸氢根离子浓度会降低。16.【答案】(1)A(2)a(3)C(4)679862(5)2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1或C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1【解析】(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1，反应放热，反应物的总能量大于生成物总能量，该反应的能量变化可用图a表示；(3)常温下红磷比白磷稳定，红磷的能量低于白磷，所以相同质量的白磷和氧气反应生成P4O10(s)放出的热量大于红磷，则Q1＜Q2，选C；(4)拆开2molHCl分子中的化学键需要消耗862kJ