第一章 化学反应的热效应 单元检测（含解析）2026秋人教版选择性必修1

第一章化学反应的热效应2026秋人教版选择性必修1单元检测一、单选题（本大题共12小题）1．[3分]已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+BC+3D+4E。现将mg相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入一密闭容器中，恰好完全反应且有少量液滴生成。在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06×A．2AgB．2AgC．2AgD．2Ag2．[3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：2C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池属于一次电池3．[3分]点蚀又称为孔蚀,是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图,下列说法正确的是 ()A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B．蚀孔外每吸收2.24LO2,可氧化0.2molFeC．由于蚀孔中Fe3+水解导致电解质溶液酸性增强D．孔隙中可以发生析氢腐蚀4．[3分]工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2,并通过电解方法实现吸收液的循环再生,其中阴、阳离子交换膜组合使用循环再生机理如图所示。下列有关说法正确的是 ()A．X应为直流电源的正极B．电解过程中阴极区pH减小C．图中的b%>a%D．SO32-在电极上发生的反应为SO32--2e-+H2OS5．[3分]单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是()A．S(单斜，s)===S(正交，s)ΔH＝＋0.33kJ·mol－1B．正交硫比单斜硫稳定C．过程①表示断裂1molO2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJD.过程②表示1个正交硫分子和1个O2分子反应生成1个SO2分子，放出296.83kJ的能量6．[3分]海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术。提取原理如图所示,下列说法错误的是 ()A.该装置将光能间接转变为化学能B.电极b发生的电极反应为2Cl--2e-Cl2↑C.电解过程中可监测到电极b附近溶液pH减小D.固体陶瓷膜允许Li+、H2O等较小微粒通过7．[3分]我国学者将卤化铅钙钛矿光吸收剂与合适的铜纳米花电催化剂结合，通过光电化学合成乙烷、乙烯，电化学机理如图所示。下列说法错误的是（）A．Cu纳米电极比表面积大，可加快电极反应速率B．生成乙烯的电极反应：2C．电池工作时，H+D．电路中通过6mol电子时，理论上生成148．[3分]利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数,其原理如图所示。待测气体进入电解池后,SO2将I3−还原,溶液中c(I3−)c(I−)保持不变。若有标准状况下VmL气体通入电解池(其他气体不反应),反应结束后消耗x库仑电量A.M接电源的正极B.阴极反应式为2H++2e-H2↑C.反应结束后溶液的pH增大D.混合气体中SO2的体积分数为112x9．[3分](2024·河南南阳六校高二期中)如图所示装置进行相关电解实验，下列说法正确的是()A．该装置中电子移动方向：负极→石墨1→X溶液→石墨2→正极B．若X是Na2SO4，电解一段时间后，向U形管两端滴入酚酞，只有石墨1电极附近的溶液呈红色C．若X是AgNO3，电解一段时间后，电解液的氧化性减弱D．若X是NaOH，石墨2的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑10．[3分]利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法正确的是 ()A．a极反应:CH4-8e-+4O2-CO2+2H2B．A膜和C膜均为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜C．可用铁电极替换阳极的石墨电极D．a极上通入2.24L甲烷,理论上产品室可新增0.4molCa(H2PO4)211．[3分]新型二次电池充电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A．放电时电极A为正极B．充电时化学能转化为电能C．放电时电极B的电极反应式为D．放电时理论上每生成1mol转移xmol12．[3分]NO−空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化，某兴趣小组用该电池模拟工业处理废气和废水的过程，装置如图所示（电极均为惰性电极）。下列说法错误的是（）A．交换膜b为阴离子交换膜B．乙池中总反应的离子方程式为5C．当浓缩室得到4L0.6mol⋅L−1盐酸时，D．若甲池有0.25molO2参加反应，则乙池中处理废气(SO2和NO)二、非选择题（本大题共4小题）13．[14分]已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨，s)

C(金刚石，s)

(1)请写出石墨转化为金刚石的热化学方程式。(2)已知物质的能量越低越稳定，请根据热化学方程式比较金刚石与石墨的稳定性。14．[14分]丁二烯是生产氯丁二烯、乙烯基环己烯等化学品的相关中间体。工业上在催化剂作用下，用丁烯氧化脱氢制丁二烯，相关反应如下：主反应：2副反应：C在298K、101kPa下，由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓ΔfH物质C4H2CO2O2Δf165.5−241.8−393.50则ΔH1=_______15．[18分]能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8kJ/mol、282.5kJ/mol、726.7kJ/mol。请回答：（1）已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO+2H2=CH3OH。则H2与CO反应生成CH3OH的热化学方程式为：___________________________。（2）如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。①使用时，空气从_____________口通入（填“A”或“B”）；②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为：__________________________③假设使用的“燃料”是水煤气（成分为CO、H2）用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为_________。16．[18分]电化学原理在降低碳排放、实现“碳中和”目标中有广泛应用。回答下列问题：（1）我国科技工作者设计了工作原理如图甲所示的可充电Mg−CO2电池，以MgTFSI2为电解质，电解液中加入1，3−丙二胺PDA以捕获CO2①充电时Mg电极应接电源的____（填“正”或“负”）极，当电路中有2mol电子通过时，离子通过阳离子交换膜的情况（包含物质的量、种类、移动方向）为____________________________________________②放电时多孔碳纳米管电极上的电极反应式为________________________________。（2）在稀硫酸中利用电催化可将CO2转化为多种有机物，其原理如图乙所示①a极是电源的____（填“正”或“负”）极，交换膜X最好是____（填“阳”或“阴”）离子交换膜；若将Pt电极换为Cu电极，其后果是__________________________。②写出电解时生成CH3CHO的电极反应式：_____________________________________电解时电解质溶液中H+的数量________（填“基本不变”“明显变大”或“明显变小

参考答案1．【答案】D该反应放热，所以ΔH<0；在密闭容器中气体的压强与其物质的量成正比，即压强之比等于气体物质的量之比，反应前后压强之比=6.06×106Pa:1.01×107Pa=3:5，所以反应前后气体的物质的量之比为3:5，物质的量之比等于化学计量数之比，反应前气体的化学计量数之和是3，则反应后气体的化学计量数之和是5，反应物A、B均为气体，则产物中C、E为气体，恰好反应时有少量液滴生成，则D为液体；m2．【答案】B海水在电池中作电解质溶液，形成闭合回路，A正确；N极是电池的正极，海水中可能溶有O2，O2和H2O都可以得电子发生还原反应，B错误；玻璃陶瓷可传导离子，形成闭合回路，且可避免Li与H2O接触发生反应，C正确；锂-海水电池只能放电，不可充电3．【答案】D为防止孔蚀发生,可以将外接电源负极与金属相连,A错误;没有指明气体所处状况,2.24LO2的物质的量无法计算,B错误;Fe被腐蚀生成Fe2+,封闭环境中由于Fe2+水解导致电解质溶液酸性增强,C错误;由于孔隙中介质的酸性增强,孔隙中可发生析氢腐蚀,D正确。4．【答案】C根据阴、阳离子的移动方向得知,阳离子向Pt(Ⅰ)电极移动,阴离子向Pt(Ⅱ)电极移动,因此Pt(Ⅰ)为阴极,Pt(Ⅱ)为阳极,所以X为直流电源负极,Y为直流电源正极,A错误;Pt(Ⅰ)为阴极,阴极上HSO3-中氢离子得电子放出氢气,故Pt(Ⅰ)附近溶液的pH增大,B错误;阳极室中,电极反应式为SO32--2e-+H2OSO42-+2H+,HSO3--2e-+H2OSO42-+3H+,所以b%>a%,C正确;阳极上亚硫酸根离子在酸性条件下失电子发生氧化反应,故电极反应式为SO32-+H25．【答案】B由图像可知，①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1，②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1，根据盖斯定律，①－②可得S(单斜，s)===S(正交，s)ΔH＝－0.33kJ·mol－1，A错误；由于正交硫的能量比单斜硫的能量低，而能量越低物质越稳定，故正交硫更稳定，B正确；过程①为S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1，表示断裂1molO2(g)和1mol单斜硫中的共价键所吸收的总能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJ，C错误；过程②为S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1，表示1mol正交硫和1mol氧气完全反应生成1mol二氧化硫气体时，放出296.83kJ的热量，D错误。6．【答案】D【思路导引】由于Li能与水发生反应,所以Li应在电极a生成,从而得出电极a为阴极,电极b为阳极。该装置是将太阳能转化为电能,然后电解海水制取锂,即将光能间接转变为化学能,A正确;电解过程中,电极b为阳极,发生的电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,B正确;电解过程中,电极b上Cl-失电子生成Cl2,Cl2溶于水后有一部分与水反应生成HCl和HClO,所以电极附近溶液pH减小,C正确;海水中的Li+通过固体陶瓷膜进入电极a,得电子生成Li,若H2O也通过固体陶瓷膜,则生成的Li会与H2O发生反应,所以固体陶瓷膜允许Li+通过,但不允许H2O通过,D错误。7．【答案】D【思路导引】由图中物质变化可知，光电极中H2O失电子生成氧气，电极反应式为2H2O−4e−纳米材料具有较大的比表面积，能提供更多活性位点，加快电极反应速率，A正确；乙烯中C为−2价，CO2中C为+4价，2个CO2分子生成1个C2H4分子得到12个电子，反应式为2CO2+12e−+12H+C2H4+4H2O，B正确；原电池中阳离子H+向正极移动，即从负极穿过交换膜进入正极，C正确；图中显示8．【答案】C由题图可知,在M电极上I-转化为I3−,化合价升高,则M电极为阳极,M接电源的正极,A正确;N电极为阴极,阴极反应式为2H++2e-H2↑,B正确;二氧化硫在电解池中与I3−反应,离子方程式为SO2+I3−+2H2O3I-+SO42−+4H+,相当于每转移2个电子,在阳极区生成4个氢离子,而在阴极转移2个电子消耗2个氢离子,则溶液中氢离子浓度增大,pH减小,C错误;由硫原子守恒和SO2+I3−+2H2O3I-+SO42−+4H+可得如下关系:SO2~2e-~I3−,9．【答案】B电子不能经过电解质溶液，故该装置中电子移动方向：负极→阴极(石墨1)，阳极(石墨2)→正极，A错误；若X是Na2SO4，则石墨1上的电极反应式为2H++2e-===H2↑，石墨2上的电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O，故电解一段时间后，向U形管两端滴入酚酞，只有石墨1电极附近的溶液呈红色，B正确；若X是AgNO3，则石墨1上的电极反应式为Ag++e-===Ag，石墨2上的电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O，电解一段时间后，电解液由AgNO3变为HNO3和AgNO3的混合液，由于HNO3的氧化性强于AgNO3，即电解液的氧化性增强，C错误；若X是NaOH，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑，D错误。10．【答案】A左侧装置为原电池,右侧装置为电解池,阳极接正极,阴极接负极,根据O2-移动方向可知b极为正极,a极为负极,负极上甲烷被氧化生成CO2,电极反应式为CH4-8e-+4O2-CO2+2H2O,A正确。阳极室Cl-被氧化生成Cl2,Ca2+向产品室移动;阴极室H2O得电子生成H2和OH-,原料室的Na+向阴极室移动,H2PO4-向产品室移动,A膜和C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,B错误。若用铁电极替换阳极的石墨电极,电解时,铁电极失去电子生成Fe2+,影响Ca(H2PO4)2的制备,C错误。没有指明气体所处状况,2.24L甲烷的物质的量不能确定,D错误11．【答案】D新型电池充电时移向A电极，根据电解池内阳离子移向阴极，可知充电时A为阴极，B为阳极；放电时A为负极，B为正极。A．根据分析可知放电时电极A为负极，故A错误；B．放电时为原电池，将化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，故B错误；C．放电时电极B为正极，得电子发生还原反应，对应电极反应式为，故C错误；D．放电时电极A为负极，电极反应式为，因此放电时每生成1molSb2S3转移，故D正确；故答案为：D。12．【答案】C【思路导引】由题图可知，甲为原电池，乙和丙为电解池；甲中通入NO的一极作负极，通入氧气的一极作正极；乙池中通入SO2废气的电极连接电源的正极，为阳极，阳极上SO2发生氧化反应生成SO42−，阴极上NO发生还原反应生成NH+​4；丙池中阳极上水放电，发生氧化反应生成O2和H+，H+从M室通过交换膜a由【思路导引】知交换膜b为阴离子交换膜，A正确；乙池中SO2被氧化为SO42−而NO被还原为NH+​4，根据得失电子守恒和电荷守恒可知需要补充NH3，所以总反应的离子方程式为5SO2+2NO+8H2O+8NH3通电10NH+​4+5SO42−，B正确；M室每产生1molO2，失去4mole−，消耗2molH2O，生成4molH+并迁移至浓缩室，据此得到关系式：4H+∼213．【答案】(1)C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9(2)由C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9可知石墨总能量比金刚石低，则石墨稳定（1）由石墨、金刚石燃烧的热化学方程式①C(石墨，s)

；②C(金刚石，s)

，利用盖斯定律将①-②可得：C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9。（2）由C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9可知石墨总能量比金刚石低，则石墨稳定。14．【答案】−结合题中所给标准摩尔生成焓的定义可知，化合物在298K时的标准摩尔生成焓可以看作以稳定物质为参照物时该化合物的焓，焓变是生成物与反应物的焓值差，则ΔH=生成物标准摩尔生成焓的总和-反应物标准摩尔生成焓的总和。C4H8g+6O2g4CO215．【答案】CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-127.4kJ/molBCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O2.24L（1）分别写出H2、CO、CH3OH三种物质燃烧的热化学方程式，根据盖斯定律进行计算；（2）燃料电池中，燃料在负极通入（电子流出的一极），发生氧化反应，氧气在正极通入（电子流入的一极），发生还原反应；据题中据题信息进行分析，写出极反应方程式，利用电子守恒规律进行计算。（1）CO燃烧的热化学方程式：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=-282.5kJ•mol-1①，H2燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8×2kJ•mol-1②，CH3OH燃烧的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.7kJ•mol-1③，根据盖斯定律，将①+②+（-③）可得：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=-127.4KJ•mol-1；故答