鲁科版高中化学选修4第一章《 化学反应与能量转化》单元检测题解析版.docx

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鲁科版高中化学选修4第一章《化学反应与能量转化》单元检测题解析版

《化学反应与能量转化》单元检测题

一、单选题

1.下列关于金属腐蚀的说法中不正确的是（　　）

A．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化

B．金属腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀

C．纯的金属一般难以发生电化学腐蚀

D．钢铁在酸性环境中会发生吸氧腐蚀

2.已知下列热化学方程式：

Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）　ΔH＝－24.8kJ·mol－1

Fe2O3（s）＋

CO（g）===

Fe3O4（s）＋

CO2（g）　ΔH＝－15.73kJ·mol－1

Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）　ΔH＝640.4kJ·mol－1

则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为（　　）

A．－218kJ·mol－1B．－109kJ·mol－1

C．218kJ·mol－1D．109kJ·mol－1

3.如下图所示装置中，属于电解池的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

4.某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO，其过程如下：

mCeO2

（m－x）CeO2·xCe＋xO2

（m－x）CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2

mCeO2＋xH2＋xCO

下列说法不正确的是（　　）

A．该过程中CeO2没有消耗

B．该过程实现了太阳能向化学能的转化

C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）的反应热大于ΔH3

5.工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法，主要原料是饱和食盐水。

图为阳离子交换膜法电解原理示意图，若电解过程中用阴离子交换膜代替阳离子交换膜（已知：

3Cl2＋6OH－===5Cl－＋

＋3H2O），下列说法不正确的是（　　）

A．电解结束时，右侧溶液中含有

B．电解槽内发生反应的总化学方程式为NaCl＋3H2O

NaClO3＋3H2↑

C．用阴离子交换膜后，电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样

D．用阴离子交换膜后，阳离子的定向移动方向与原来相反

6.某同学组装如图所示电化学装置，电极I为Zn，其它电极均为Cu。

下列说法错误的是（　　）

A．电极Ⅰ发生氧化反应

B．相同的时间内，电极Ⅱ与Ⅳ质量变化相同

C．电极Ⅲ的电极反应：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

D．电流方向：

电极Ⅳ→Ⓖ→电极I

7.用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液一段时间后，向剩余溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是（　　）

A．CuSO4B．HClC．Na2SO4D．KCl

8.已知拆开1molH—H键，1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ；形成1molN—H键会放出的能量为391kJ，在反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）中，每生成2molNH3（　　）

A．放出92kJ热量B．吸收92kJ热量

C．放出209kJ热量D．吸收209kJ热量

9.下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是（　　）

A．吸氧腐蚀时正极放出氧气

B．析氢腐蚀时正极放出氢气

C．化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率

D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍

10.已知：

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－297.23kJ·mol－1①

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）　ΔH＝－196.64kJ·mol－1②

假设反应过程中无热量损失，下列说法正确的是（　　）

A．1molS（s）完全反应，并转化为SO3（g）时，放出395.55kJ热量

B．1个SO2和1个O2分子储存的能量之和大于1个SO3分子

C．1LSO2（g）完全反应生成1LSO3（g），放出98.32kJ热量

D．使用催化剂，可以减少反应②放出的热量

11.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是（　　）

A．甲中负极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

B．乙中阳极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．丙中H＋向碳棒方向移动

D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体

12.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是（　　）

A．水中的钢闸门连接电源的负极

B．金属护栏表面涂漆

C．汽车底盘喷涂高分子膜

D．地下钢管连接镁块

13.有关下图装置的说法中正确的是（　　）

A．铜为正极

B．石墨为正极

C．乙池中电极反应式为

＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O

D．当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加6.4g

14.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（　　）

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1

C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH2

②S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH3

S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH4

③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH5

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH6

④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH7

CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s）　ΔH8

A．仅①B．仅④C．仅②③④D．仅①②③

二、填空题

15.NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O（g），已知

（1）2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH1＝－480kJ·mol－1

（2）N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　ΔH2＝68kJ·mol－1

（3）N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH3＝－92kJ·mol－1

NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O（g）的热化学方程式为_________________________________。

16.50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.50mol·L－1NaOH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放出的热量可计算中和反应反应热。

回答下列问题：

（1）该实验至少需测定________次温度。

（2）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。

（3）烧杯间填满碎纸条的作用是__________________。

（4）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

用相同质量的NaOH固体进行上述实验，测得的中和反应反应热数值与57.3kJ·mol－1相比会________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

17.某同学进行如下实验，探究化学反应中的能量变化。

通过实验测出，反应前后①烧杯中的温度升高，②烧杯中的温度降低。

（1）由此判断NaOH溶液与盐酸的反应是___________（填“吸热”或“放热”下同）反应，Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应是___________。

（2）试从反应物与反应产物所含能量分析②反应的结论：

_______________________________。

三、实验题

18.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）。

答案解析

1.【答案】D

【解析】金属容易失电子被氧化而被腐蚀，A项正确；金属腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀，B项正确；作原电池负极的金属易被腐蚀，纯的金属和电解质溶液不能构成原电池，一般难以发生电化学腐蚀，C项正确；钢铁在酸性环境中易发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中易发生吸氧腐蚀，D项错误。

2.【答案】B

【解析】将三个方程式依次编号为①、②、③，由

（①－②－③×

）得到FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g），由盖斯定律知，ΔH＝

×（ΔH1－ΔH2－ΔH3×

）≈－218kJ·mol－1,14gCO即0.5molCO，还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为－109kJ·mol－1。

3.【答案】C

【解析】构成电解池的三个条件：

①有直流电源和与之相连的两个电极；②有电解质溶液或熔融态电解质；③能形成闭合回路。

存在直流电源是判断电解池的基础条件，只有C项符合。

4.【答案】C

【解析】总反应H2O＋CO2===H2＋CO＋O2，CeO2为催化剂，A项正确；

在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，太阳能转变成化学能，B项正确；

由盖斯定律知：

－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项错误；

气态水变成液态水放出热量，H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）比H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）放出热量少，因为ΔH＜0，放出热量越多，ΔH越小，D项正确。

5.【答案】D

【解析】A项，电解时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气同时电极附近生成氢氧根离子，氢氧根离子通过阴离子交换膜移向阳极，氯气和氢氧根离子反应生成氯酸根离子，电解结束时，溶液呈电中性，则右侧溶液中含有

，正确；B项，电解时，阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电生成氯酸根离子，电解反应式为NaCl＋3H2O

NaClO3＋3H2↑，正确；C项，无论使用阴离子交换膜还是阳离子交换膜，阳极上都是氯离子放电、阴极上都是氢离子放电，所以电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样，正确；D项，无论使用阴离子交换膜还是阳离子交换膜，阳离子都向阴极移动，错误。

6.【答案】C

【解析】电极Ⅰ为Zn，其它均为Cu，Zn易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极，Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极。

电极Ⅰ上Zn失电子，发生氧化反应，A项正确；电极Ⅱ是正极，发生还原反应，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu；电极Ⅳ是阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，由于流经各个电极的电子的量相同，故两个电极的质量变化相同，B项正确；电极Ⅲ为阳极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，C项错误；电子方向从负极流向正极，即电极Ⅰ→电极Ⅳ，而电流方向与电子的方向相反，故电流的流向为电极Ⅳ→Ⓖ→电极I，故D正确。

7.【答案】C

【解析】A项，电解硫酸铜溶液的反应方程式为2CuSO4＋2H2O

2H2SO4＋2Cu＋O2↑，脱离反应体系的物质是2Cu和O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以使溶液复原，加适量水不能使溶液复原；B项，电解HCl溶液的反应方程式为2HCl

H2↑＋Cl2↑，脱离反应体系的物质是H2和Cl2，相当于2HCl，通入适量HCl可以使溶液复原，加适量水不能使溶液复原；C项，电解硫酸钠溶液实质是电极水，2H2O

O2↑＋2H2↑，脱离溶液的物质是2H2＋O2，相当于2H2O，加入适量水可以使溶液复原；D项，电解氯化钾溶液的反应是2KCl＋2H2O

2KOH＋H2↑＋Cl2↑，脱离反应体系的是H2＋Cl2，相当于2HCl，通入适量HCl气体可以使溶液复原，加适量水不能使溶液复原。

8.【答案】A

【解析】在反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）中，断裂3molH—H键，1molN≡N键共吸收的能量为3×436kJ＋946kJ＝2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN—H键，放出的能量为6×391kJ＝2346kJ，该反应为放热反应，放出的热量为2346kJ－2254kJ＝92kJ。

9.【答案】B

【解析】吸氧腐蚀正极是O2得到电子生成OH－，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项错误；析氢腐蚀正极是H＋得到电子生成H2，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，B项正确；形成了原电池，化学反应速率较快，C项错误；吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，D项错误。

10.【答案】B

【解析】A项，SO2（g）转化为SO3（g）的反应是可逆反应，不能完全反应，放出的热量小于395.55kJ；C项，应为1molSO2（g）完全反应生成1molSO3（g），放出98.32kJ热量；D项，催化剂不能改变反应物和生成物的总能量，故使用催化剂不会改变反应②放出的热量。

11.【答案】C

【解析】由图示可知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A项错误；丙中Fe为负极，碳棒为正极，H＋向正极移动，C项正确；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B项错误；丁中放电顺序：

I－>Cl－，开始产生I2，D项错误。

12.【答案】A

【解析】A项，水中钢闸门连接电源负极，作为电化学保护装置的阴极，使其不发生失电子反应而被保护，正确；

B项和C项都属于外加防护层的防腐方法，B、C两项不符合题意，错误；

D项，属于牺牲阳极保护法，错误。

13.【答案】B

【解析】由图示可知形成Cu—浓硝酸—石墨原电池，Cu为负极，Cu－2e－===Cu2＋，石墨为正极，2

＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O，A、C项错误、B项正确；因为Cu～2e－～Cu2＋，铜质量减少6.4g即0.1mol时，甲池溶液铜离子增加0.1mol，由于盐桥中氯离子向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4g，D项错误。

14.【答案】C

【解析】①中C不完全燃烧生成CO，放热少，因ΔH为负，ΔH1＜ΔH2；

②中S（s）能量低于S（g）的能量，等物质的量的S（g）和S（s）完全燃烧S（g）放出的热量多，所以ΔH3＞ΔH4；

③中发生同样的燃烧反应，消耗燃料越多，放热越多，放热ΔH为“－”，ΔH5＞ΔH6；

④碳酸钙分解吸热，ΔH7＞0，CaO与H2O反应放热，ΔH8＜0，ΔH7＞ΔH8。

15.【答案】4NH3（g）＋7O2（g）===4NO2（g）＋6H2O（g）　ΔH＝－1120kJ·mol－1

【解析】由

（1）×3＋

（2）×2－（3）×2得4NH3（g）＋7O2（g）===4NO2（g）＋6H2O（g），根据盖斯定律知，ΔH＝ΔH1×3＋ΔH2×2－ΔH3×2＝（－480kJ·mol－1）×3＋（68kJ·mol－1）×2－（－92kJ·mol－1）×2＝－1120kJ·mol－1。

16.【答案】

（1）3

（2）环形玻璃搅拌棒

（3）保温，减少热量散失

（4）偏小

（5）偏大

【解析】

（1）该实验需测定酸、碱的初始温度以及反应后的最高温度，至少需要测量3次。

（2）根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒。

（3）实验成败的关键是保温工作，烧杯间填满碎纸条的作用是保温，减少热量散失。

（4）大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小。

（5）NaOH固体溶于水放热，用相同质量的NaOH固体进行上述实验，反应放出的热量偏大，测得中和反应反应热数值偏大。

17.【答案】

（1）放热　吸热

（2）反应物总能量小于热反应产物总能量

【解析】

（1）因温度升高，反应放热，温度降低、反应吸热，所以NaOH溶液与盐酸的反应是放热反应，Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。

（2）因为Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，反应物总能量小于反应物产总能量。

18.【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。