第1章 化学反应与能量转化单元测试卷-高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1.docx
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1、第1章 化学反应与能量转化 单元测试卷一、单选题1HCl气体被氧气氧化的能量关系如图,下列叙述正确的是A该反应、B该反应的浓度平衡常数C用E表示键能,则该反应D反应2下图为一种多硫化物一空气二次电池的原理示意图,其中a和b为惰性电极,池内各室溶液可往复利用。下列叙述不正确的是A充电时,a接外电源的负极,作阴极B充电时,b电极附近溶液碱性减弱C放电时,a电极反应为D放电时,b电极反应为3Fe3O4中含有亚铁离子、铁离子,分别表示为Fe(II)、Fe(III),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物,其反应过程示意图如图所示,下列说法错误的是A用该法处理后水体的pH降低。
2、B反应过程中被Fe(II)还原为N2CPd上发生的电极反应为DFe(II)与Fe(III)的相互转化起到了传递电子的作用4依据氧化还原反应:Cu2+(aq)+Zn(s)=Zn2+(aq)+Cu(s)设计的原电池如图所示。下列说法错误的是AX是Zn,Y溶液中含有Cu2+B外电路中的电子由X电极流向Cu电极CCu电极是原电池的正极,发生氧化反应D溶液中Zn2+由甲池移向乙池5利用微生物燃料电池(MFC)处理废水,可实现碳氮联合转化。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A电子移动方向是从A电极流向B电极,溶液中的移动方向从左到右BB电极反应式为:C相同条件下,A极区生成的与B极区生
3、成的的体积之比为54D该电池在高温情况下无法正常工作6盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在极区转化为沉淀,实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是A电子由b极流向a极B离子交换膜为阴离子交换膜C该装置实现了化学能向电能转化Da极可发生电极反应:7验证牺牲阳极法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是A对比,可能将Fe氧化B对比,可以判定Zn保护了FeC用酸性溶液代替溶液,也可验证牺牲阳极法D将Zn换成Cu,用的方法无法判断Fe比Cu活泼8由下列键能数据大小,不能得出的事
4、实是化学键OHHHOO键能kJmol-1463436498.3A1molH2和molO2总能量大于1molH2O总能量B断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJCH2(g)+O2(g)=H2O(g)H=240.85kJmol-1D生成1molH2O的化学键所放出热量是463kJ9辉铜矿(主要成分)可以用溶液浸泡制备,同时得到单质硫。可由黄铜矿(主要成分)通过电化学反应转变而成,其工作原理如图所示。下列有关电解制备的说法不正确的是A电极a应接直流电源的正极B电解时,由a极区移向b极区C当外电路中通过2mol 时,可得到1mol D电解时b电极上发生的电极反应为10镍离子和钴离子性质相似
5、,工业上可通过电化学装置将废水中的和分离,装置如下图。已知和乙酰丙酮不反应,下列说法正确的是A膜b为阴离子交换膜B通电过程中IV室内硫酸浓度逐渐增大CIII室中参与的反应为D通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为11热值(calorific vlue)又称卡值或发热量,燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值。已知几种可燃物的燃烧热如下表所示:可燃物燃烧热热值最高的是ABCD12下列关于反应热的说法正确的是A可逆反应“”中的小于0,说明此反应为吸热反应B已知的反应热为,说明硫的燃烧热为C一个化学反应的反应热等于反应物的总能量减去生成物的总能量D化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关
6、,而与反应的途径无关13下列热化学方程式正确的是AH2的燃烧热为a kJmol1 ,H2+Cl22HClHa kJmol1B1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后,放出热量98.3 kJ ,2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)H98.3 kJmol1CH+(aq)+OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1 ,H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)H114.6 kJmol1D31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ ,P4(s)=4P(s)H4b kJmol114为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZ
7、n)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池,结构如下图所示,电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s),下列说法错误的是A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高B充电时阴极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)e=NiOOH(s)+H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2e=ZnO(s)+H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从正极区移向负极区二、填空题15铁是中学化学的重要物质。某学校的三个兴趣小组根据反应Fe+2H+=Fe2+H2设计了如图三个原电池装置,丙装置的盐桥
8、中装的是琼脂饱和KCl溶液。回答下列问题:(1)上述三个装置中能实现题给反应的是_(填装置序号)。(2)原电池装置甲中,铜电极上发生的现象是_。原电池装置乙中有明显现象发生时,铁电极上的电极反应方程式为_。原电池装置丙中,原电池工作时盐桥中的K+移向_(填“铜”或“铁”)极,若反应产生2.24L气体(标准状况),则右侧溶液中溶质的质量增加_g。(3)实验后同学们经过充分讨论,得出了有关原电池如下结论,你认为这些结论正确的是_(填标号)。A氧化还原反应都能设计为原电池B凡是有盐桥的原电池,盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持两侧溶液呈电中性C在经典原电池中,活动性强的金属做原电池的负极,与电解质
9、溶液种类无关D上述装置丙中,右侧电解质溶液用硫酸铁溶液代替,对原电池的放电效率无影响16北京时间2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心发射成功。(1)我国使用的推进器主要是以液体火箭推进器为主,推进器以液态偏二甲肼和四氧化二氮为主要燃料,其反应方程式为C2H8N2(l)2N2O4(l) 3N2(g)2CO2(g)4H2O(l)。根据以下热化学方程式求出该热化学方程式的焓变H=_。C2H8N2(l)4O2(g)=2CO2(g)N2(g)4H2O(l)H1=a kJmol1N2(g)O2(g)=2NO(g)H2=b kJmol12NO(g)O2
10、(g)=N2O4(l)H3=c kJmol1(2)因偏二甲肼和四氧化二氮有剧毒且价格昂贵,逐渐被其它燃料替代。如肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)反应产生大量N2和H2O,并放出大量热。已知:1.28g液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出25.6kJ的热量。则该反应的热化学方程式:_。(3)液氧甲烷火箭发动机是介于液氧煤油和液氧液氢之间的一个选择,其燃烧的热化学方程式为:CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H=802.3 kJmol1,根据以下信息,求算C=O的键能:_。共价键CHO=OHO键能(kJmol1)41349846417某课外活动小组设计
11、了如图所示的装置,调节滑动变阻器,控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时,打开止水夹a,关闭止水夹b)。由于粗心,实验并未达到预期目的,但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。请分析并回答下列问题:(1)写出B装置中的电极反应:阴极:_;阳极:_。(2)观察到A装置烧瓶中的现象:_。烧杯中的现象_并解释产生此现象的原因_。B中U型管中现象_(3)当观察到A装置中的现象后,他们关闭止水夹a,打开止水夹b。再观察C装置中的现象,写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式):_(4)若想达到电解NaCl溶液的目的,应如何改进装置,请提出你
12、的意见:_18按下列要求填空(1)常温下,1mol NO2气体溶于水中,生成硝酸和NO气体,放热46kJ,则热化学方程式为:_(2)已知298K,101kPa时,mol气态水转化为mol液态水放出热量44kJ,并且知道热化学方程式:=2H2O(g)H=-483.6kJ。请写出该条件下氢气与氧气反应生成液态水的热化学方程式:_(3)已知反应:H2(g)+O2(g)=H2O(g)H1N2(g)+2O2=2NO2(g)H2N2(g)+H2(g)=NH3(g)H3;利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为_(用含H1、H2、H3的式子表示)。(4)
13、在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180.5 kJ/mol;2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-221.0 kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5 kJ/mol。尾气转化的反应之一为NO和CO生成N2和CO2,则该反应的热化学方程式为:_19电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。(1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4阳极的电极反应式为_
14、阴极产生的气体为_右侧的离子交换膜为_(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阴极区a%_b% (填“”“=”或“”“”“”或“=”)1 molL-1(忽略溶液体积变化)。三、实验题20二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,实验室用如图方法制备饮用水消毒剂ClO2:已知:NCl3为强氧化剂,其中N元素为-3价。下列说法不正确的是ANCl3的空间构型为三角锥形B电解池中总反应的化学方程式为:NH4Cl+2HClNCl3+3H2C饮用水制备过程中残留的ClO2可用适量FeSO4溶液去除DX溶液中主要存在的离子有:H+、Na+、Cl-21某小组探究Cu和H2O2的反应的氧化还原反应,从电
15、极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。【实验探究】实验i:向装有0.5g Cu的烧杯中加入20mL30% H2O2溶液,一段时间内无明显现象,10小时后,溶液中有少量蓝色浑浊,Cu片表面附着少量蓝色固体。(1)写出该反应的化学方程式:_。电极反应式:.氧化反应:_。.还原反应: H2O2+ 2e- = 2OH-【继续探究】针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验。装置序号试剂a现象ii20mL30% H2O2与4mL5mol/L H2SO4混合液Cu表面很快生产少量气泡,溶液逐渐变蓝,产生较多气泡iii20mL30% H2O2与4mL5mol/L氨水混合液溶液立即变为深
16、蓝色,产生大量气泡,Cu表面有少量蓝色不溶物(2)实验ii中:溶液变蓝的原因是_(用化学方程式表示)。(3)对比实验i和iii,为探究浓氨水对Cu的还原性或H2O2氧化性的影响,该同学利用下图装置继续实验。已知:电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。a.K闭合时,电压为x。b.向U型管右侧溶液中滴加浓氨水后,电压减小了y。c.继续向U型管左侧溶液中滴加浓氨水后,电压增大了z。从电极反应角度解释产生现象c的原因:_。利用该方法也可证明酸性增强可提高H2O2的氧化性,具体实验操作及现象是_。(4)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是_。四、原理综合题
17、22下图为相互串联的三个装置,试回答:(1)写出甲池负极的电极反应式:_。(2)若利用乙池在铁片上镀银,则B电极反应式是_。(3)若利用乙池进行粗铜的电解精炼,则_极(填“A”或“B”)是粗铜。(4)向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液,_电极(填“石墨”或“Fe”)周围先出现红色,若甲池消耗3.2 gCH3OH气体,则丙池中阳极上产生气体的物质的量为_mol。(5)工业冶炼铝的化学方程式是_。(6)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填写“A”或“B”)导出。2
18、3两种方法对某工业废气(主要成分为)进行回收利用。(1)自驱动光电催化法,原理如图,步骤如下:.常温下,左池中的电解液是稀硫酸和少量KI的混合溶液,右池中的是稀硫酸。.持续光照条件下,表面会产生光生空穴()和光生电子,光生空穴会氧化:左池溶液逐渐由无色变为棕色时,通入工业废气,溶液突然褪色变混,停止通气,滤出固体,待溶液由无色再次变棕时,再次通入工业废气,并不断循环。.实验过程中,右池持续通入。结合化学用语解释中溶液颜色变化的原因:_。结合化学用语分析实验中右池溶液pH的变化趋势并说明理由:_。装置中总反应的化学方程式是_。实验中S的产率和电解效率接近100%。但的电解效率明显偏小,可能的原因
19、有_(写出两点)。电解效率的定义:(2)热解法制。将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生反应:。该反应可看成由反应和反应分两步进行,并且第步是决速步。画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_。反应:反应:常压下,按体积之比投料,不同温度时,其他条件不变,反应相同时间后,测得和体积分数()如下表:温度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8.1150时,的体积分数是_。.在9501150范围内,的体积分数随温度升高会发生变化,写出该变化规律并分析原因_。(3)对比上述两种方法,说明哪种方法更具优势并说
20、明理由:_。试卷第13页,共13页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1D【详解】A如图可知,、,故A错误;B反应的平衡常数是产物的浓度次幂比上反应物浓度次幂,故B错误;C用E表示键能反应热时,水的状态应该是气态,则该反应,故C错误;D液态水转化成气态水需要吸热,反应,故D正确; 故答案为D。2D【分析】结合a电极Na2S2转化为Na2S4,S元素失去电子,化合价升高,则放电时a为负极,a电极的电极反应为,则b为正极,根据b电极通入空气和NaOH溶液,放电时的电极反应为。充电时,a接外电源的负极,作阴极,b接外电源的正极,作阳极。放电时左侧钠离子经过阳离子交换膜进入中
21、间隔室,右侧氢氧根离子经过阴离子交换膜进入中间隔室,从而在中间隔室得到浓氢氧化钠溶液,据此解答。【详解】A根据分析,充电时,a接外电源的负极,作阴极,A正确;B根据放电时b电极反应为,则充电时b电极反应为,b附近溶液碱性减弱,B正确;C根据分析,放电时,a电极反应为,C正确;D放电时,b电极反应为,D错误;故选D。3A【分析】根据反应过程示意图可知,被Fe(II)还原为N2,Fe()将H2氧化为H+,总反应方程式为。【详解】A总反应为,用该法处理后,由于消耗水体中的氢离子,故pH升高,A错误;B反应过程中被Fe(II)还原为N2,B正确;C根据分析可知,Pd上发生的电极反应为,C正确;D由图中
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