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1、第1章化学反应与能量转化测试卷一、单选题1反应A+BC分两步进行：A+BX，XC，反应过程中能量变化如下图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是AE2表示反应XC的活化能BX是反应A+BC的催化剂C反应A+BC的H0BH1H3CH3 =H1+H2DH1=H2+H39科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是A该过程中Li和H2O作催化剂B三步反应都是氧化还原反应C反应可能是对LiOH溶液进行了电解D反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O210下列有关化学反应的认识错误的是A一定有化学键的断裂与
2、形成B一定有电子转移C一定有新物质生成D一定伴随着能量变化11利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是A图装置可制备无水 MgCl2B图装置可证明氧化性：Cl2Br2I2C图装置可制乙烯并验证其还原性D图装置可观察铁的析氢腐蚀12游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是A电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀B电解过程中钌钛电极上发生反应为C电解过程中不锈钢电极附近pH降低D电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子13新中国成立70年来，中国制造、
3、中国创造、中国建造联动发力，不断塑造着中国崭新面貌，以下相关说法不正确的是AC919大型客机中大量使用了镁铝合金B华为麒麟芯片中使用的半导体材料为二氧化硅C北京大兴国际机场建设中使用了大量硅酸盐材料D港珠澳大桥在建设过程中使用的钢材为了防止海水腐蚀都进行了环氧涂层的处理14如图所示的装置，通电较长时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属。下列说法中正确的是A甲池是b电极上析出金属银，乙池是c电极上析出某金属B甲池是a电极上析出金属银，乙池是d电极上析出某金属C该盐溶液可能是CuSO4溶液D该盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液15用一定浓度的NaOH溶液与稀盐
4、酸进行中和反应反应热的测定实验时，测得生成1mol液态水时的 -，产生这种偏差的原因不可能是A实验用NaOH溶液的浓度过大B实验时搅拌速度慢C分23次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中D用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液二、填空题16A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。(1)C 中 Zn极的电极反应式为_Fe 极附近溶液的 pH_。(2) B中总反应离子方程式为_。 比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。17物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。(1)将锌片、铜片按照图装置所示连接，该装置叫做_。(2)锌片作：_极，实验现象是：_。铜片作：_极，
5、电极反应式：_。总反应式：_。(3)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是_(填序号)。18应用电化学原理，回答下列问题：(1)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼胶的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是：K+移向_，Cl-移向_。一段时间后，当电路中通过电子为0.5mol时，锌电极质量_(填“增加”或“减少”，下同)，铜电极质量_了_ g。(2)乙中正极反应式为_；若将H2换成CH4，则负极反应式为_。(3)丙中铅蓄电池放电时正极的电极反应式为：_，放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池 _极相连接。三、计算题19能源的发展已成为全世界共同关心的问题。乙烷、二
6、甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图。请回答下列问题：(1)_。(2)乙烷的燃烧热为_。(3)写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式：_。20写出下列反应的热化学方程式。(1)与适量反应生成和，放出890.3kJ热量：_。(2)若适量的和完全反应，每生成需要吸收16.95kJ热量：_。(3)汽油的重要成分是辛烷，在在燃烧，生成和，放出5518kJ热量：_。(4)卫星发射时可用肼作燃料，在中燃烧，生成和，放出622kJ热量：_。21苯乙烯()常用来合成橡胶，还广泛应用于制药、染料、农药等行业，是石化行业的重要基础原料，苯乙烯与各物质之间反应的能量变化如下：IIIII
7、IIV回答下列问题：(1)根据上述反应计算得H3=_kJ/mol。设NA为阿伏加德罗常数的值。反应II每生成5.3 g苯乙烷，放出的热量为_kJ，转移的电子数为_NA。(2)相关化学键的键能数据如下表所示。化学键Cl-ClH-ClH-H键能/(kJ/mol)243x436x=_。完全燃烧5.2 g苯乙烯，消耗氧气_mol。四、实验题22某实验小组对分别与、的反应进行探究。【甲同学的实验】装置编号试剂X实验现象溶液()闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转溶液()闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转(1)配制溶液，将溶于浓盐酸再稀释至指定浓度。用化学语言说明浓盐酸作用：_。(2)甲同学探究实验的电极产物
8、。取少量溶液电极附近的混合液，加入_，产生白色沉淀，证明产生了。该同学又设计实验探究另一电极的产物离子，其实验方案为_。(3)实验中负极的电极反应式为_。【乙同学的实验】乙同学进一步探究溶液与溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：装置编号反应时间实验现象0-1min产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出130min沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色30min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示可能的原因。；_。(5)查阅资料：溶液中、三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化：解释
9、30min后上层溶液又变为浅红色的可能原因：_。【实验反思】(6)对比和、和，能否与或发生氧化还原反应，可能和_有关(至少写出一条)。23研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_(填序号)。A用纯氧气代替具支试管内空气B用酒精灯加热具支试管提高温度C将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水D将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐
10、渐_(填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为_。时间/min13579液柱高度/cm0.82.13.03.74.2(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：实验操作实验现象实验结论向NaCl溶液中滴加23滴酚酞溶液a点附近溶液出现红色a点电极反应为_一段时间后再滴加23滴铁氰化钾溶液b点周围出现蓝色沉淀b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1t2s之间主要发生_(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是_。(5)金属阳极钝化是
11、一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应_。24如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理等相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：(1)甲中甲烷燃料电池的负极反应式为_。(2)乙中石墨电极(C)作_极。(3)若甲中消耗2.24 L(标况)氧气，乙装置中铁电极上生成的气体为_(填化学式)，其体积(标况)为_ L。(4)若丙中是AgNO3溶液，a、b电极为石墨，一段时间后，溶液的pH_ (填“变大”“变小”或“不变”)，写出丙中反应的化学方程式 _。试卷第11页，共12页学科网（北京
12、）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1C【详解】AE2表示活化分子转化为C时伴随的能量变化，A项错误；B若X是反应A+BC的催化剂，则X是反应的反应物，是反应的生成物，B项错误；C由图象可知，反应物A、 B的总能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，H0，C项正确；D焓变和反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D项错误；答案选C。2C【详解】A催化剂不能改变焓变，A错误；B反应是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；C根据盖斯定律：即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧是放热反应，所以H1H20，C正确；D根据盖斯定
13、律：3+得3CO（g）+6H2（g）CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）H=-301.3kJmol-1，D错误，故答案选C。【点睛】3C【详解】A由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；B根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；C充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则
14、正极增重145g，故C错误；D充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6xe-=Cn(PF6)x，故D正确；故选C。4C【详解】A反应1为化合反应，是放热反应，则，反应2是水的电离，是吸热反应，A错误；B反应1的为负数，反应2为正数，则，B错误；C由盖斯定律反应1+反应2得到反应3，则，C正确；D未知、的绝对值大小，无法判断是否大于0，D错误；故选：C。5A【分析】图示中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。【详解】A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O，铵盐与碱反应吸热，故选A；B2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，铝热反应放热，故不选B；C
15、Mg+2HCl=MgCl2+H2，金属与酸反应放热，故不选C；DC+O2CO2，燃烧反应放热，故不选D；选A。6A【详解】拆开反应物的化学键需要吸热能量为1986+4983=2682 kJ，形成生成物的化学键释放的能量为36012=4320kJ，二者之差为释放能量4320kJ-2682 kJ=1638 kJ。综上所述答案为A。7C【详解】A化学键的断裂要吸收能量，即 ，A项正确；B依据盖斯定律进行分析，反应的焓变与始态和终态有关，与途径无关，H1=H2+H3，B项正确；C非金属性：ClBr，非金属性越强，和氢气化合放热越大，而在热化学方程式中，放热反应的焓变为负值，则，C项错误；D化学键的断裂
16、要吸收能量，形成时要放出能量，即能量变化是化学反应中能量变化的主要原因，D项正确；答案选C。8D【详解】ACO（g）+O2（g）=CO2（g）为CO的燃烧，放出热量，H20，故A错误；BC不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则H1 A C【分析】根据B中形成SnFe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；根据C中形成ZnFe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2+H2，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，据此解答。【详解】(1)C中锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn2e=Zn2+，Fe为
17、原电池的正极，发生反应：2H+2e=H2，Fe附近的溶液中氢离子浓度减小，pH值增大，故答案为：Zn2e=Zn2+；增大；(2)B中形成SnFe原电池，Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，总反应为：Fe+2H+=Fe2+H2；A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是BAC；故答案为：Fe+2H+=Fe2+H2；BAC。17(1)原电池(2) 负 不断溶解 正 2H+2e-=H2 Zn+2H+= Zn2+ H2(3)【解析】（1）将锌片、铜片按照图装置所示连接，电流表显示有电
18、流通过，将化学能转化为电能，该装置叫做原电池；（2）反应中Zn不断溶解，失去电子变成Zn2+，是负极，铜片上H+得到电子生成H2，为正极，电极反应式为2H+2e-=H2 ，总反应式为Zn+2H+= Zn2+ H2；（3）自发进行的氧化还原反应，才能将化学能直接转化为电能，不是氧化还原反应，都是氧化还原反应能实现化学能直接转化为电能，故为。18 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 减小 增加 16 O2+4e-+2H2O=4OH- CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O PbO2+4H+2e-+SO=PbSO4+2H2O 负【详解】(1)Zn的活泼性大于Cu，则Zn作负极，内电路中阳离子向正极移
19、动，则K+移向CuSO4溶液；Cl-移向ZnSO4溶液；电路中通过电子为0.5mol时，反应0.25mol锌，变为锌离子，则锌电极质量减小；铜电极为铜离子得电子生成铜，则铜电极质量增加0.25mol64g/mol=16g；(2)乙中氧气得电子，作正极，氧气与水反应生成氢氧根离子，则正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；负极甲烷失电子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O；(3)铅蓄电池放电时正极二氧化铅得电子与氢离子反应生成硫酸铅和水，电极反应式为PbO2+4H+2e-+SO=PbSO4+2H2O；充电时，电池的负极提供电子，则电解池
20、的阴极得电子，则电源的负极与铅蓄电池负极相连。19(1)(2)1560(3)【解析】（1）根据图示可知，C2H6与O2反应生成CO2和H2O，已知生成1，则根据氢守恒可得C2H6的物质的量为，即a=。（2）结合题图及上述分析得，则乙烷的燃烧热为。（3）结合题图二甲醚在氧气中燃烧的方程式为，则表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为。20 【详解】(1)与适量反应生成和，放出890.3kJ热量,16g也就是1mol，所以热化学方程式为：，故答案为： ；(2)若适量的和完全反应，每生成需要吸收16.95kJ热量，就是0.5mol，所以热化学方程式为，故答案为；(3)在在燃烧，生成和，放出5518kJ热量，
21、则热化学方程式为 ，故答案为 ；(4)在中燃烧，生成和，放出622kJ热量，则热化学方程式为 ，故答案为： 。【点睛】本题考查热化学方程式的书写，注意题目给的量与方程式的关系，难度不大。21(1) -118 6.05 0.1(2) 432 0.5【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应可由反应+反应-反应得到，则H3=H1+H4-H2=-54 kJ/mol-185 kJ/mol+121 kJ/mol=-118 kJ/mol；苯乙烷的相对分子质量为106，5.3 g苯乙烷的物质的量n=0.05 mol。根据方程式可知：每生成1 mol苯乙烷，转移电子2 mol，则反应每生成5.3 g苯乙烷即反应产生
22、0.05 mol苯乙烷，放出的热量为Q=121 kJ/mol0.05 mol=6.05 kJ，转移电子的物质的量n(e-)=0.05 mol2=0.1 mol，故转移电子数目为0.1NA；（2）反应热=反应物化学键的键能总和-生成物化学键的键能总和，根据反应及表格中的数据可得：436 kJ/mol+243 kJ/mol-2x=-185 kJ/mol，解得x=432；苯乙烯与O2反应的化学方程式为+10O28CO2+4H2O，苯乙烯的相对分子质量为104，5.2 g苯乙烯的物质的量为n(苯乙烯)=0.05 mol，则根据方程式中物质反应转化关系可知：完全燃烧5.2 g苯乙烯消耗氧气物质的量n(O
23、2)=0.05 mol10=0.5 mol。22(1)，盐酸抑制氯化铁水解(2) 足量盐酸和溶液 取少量溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了(3)或者(4)(5)反应后的被空气氧化为，过量的电离提供，溶液中、三种微粒会继续反应形成红色配合物(6)溶液不同、溶液中浓度不同(或与不同，或与的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物【解析】（1）配制溶液，将溶于浓盐酸再稀释至指定浓度，铁离子会发生水解生成氢氧化铁和氢离子，加入浓盐酸，抑制铁离子水解即，盐酸抑制氯化铁水解；故答案为：，盐酸抑制氯化铁水解。（2）甲同学探究实验的电极产物。检验硫酸根主要是向溶液中加入盐酸酸化
24、的氯化钡溶液，若有白色沉淀，则含有硫酸根离子，因此取少量溶液电极附近的混合液，加入足量盐酸和溶液，产生白色沉淀，证明产生了；故答案为：足量盐酸和溶液。该同学又设计实验探究另一电极的产物离子，另一个电极中生成了亚铁离子，常用铁氰化钾溶液检验，因此其实验方案为取少量溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了；故答案为：取少量溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了。（3）实验中负极是亚硫酸根失去电子变为硫酸根，其电极反应式为或者；故答案为：或者。（4）乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，可能是铁离子和亚硫酸根反应生成氢氧化铁和二氧化硫气体，也
25、可能是pH约为1的酸性条件与亚硫酸根反应生成二氧化硫和水，用离子方程式表示可能的原因是；故答案为：。（5）根据资料分析130min，沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色，说明溶液变为亚铁离子，30min后上层溶液又变为浅红色的可能是反应后的被空气氧化为，过量的电离提供，溶液中、三种微粒会继续反应形成红色配合物；故答案为：反应后的被空气氧化为，过量的电离提供，溶液中、三种微粒会继续反应形成红色配合物。（6）对比和、和，能否与或发生氧化还原反应，可能是溶液不同、溶液中浓度不同(或与不同，或与的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物；故答案为：溶液不同、溶液中浓度不同(或
26、与不同，或与的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物。23(1)ACD(2) 减慢 氧气的浓度(3)O2+4e-+2H2O=4OH-(4) 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀(5)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+【详解】（1）A用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故A正确；B用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故B错误；C将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，故C正确；D换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故D正确；
27、故答案为：ACD；（2）液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，2min时间内：1min3、35、57、79min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.6cm、0.5cm，则铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱，故答案为：减慢；氧气的浓度；（3）向NaCl溶液中滴加23滴酚酞溶液，并且a点附近溶液出现红色，说明a点电极上有OH-生成，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2
28、O=4OH-；（4）由图可知，0t1时间内锥形瓶内压强增大，则0t1时间内发生析氢腐蚀生成氢气，随着反应进行，容器内气体的压强降低，则酸不断消耗，溶液的酸性减弱，容器内发生了吸氧腐蚀，消耗氧气使容器内气体的压强降低，故答案为：吸氧；容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀；（5）Fe作阳极置于H2SO4溶液中，Fe钝化形成致密Fe3O4，阳极反应式为3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+，故答案为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。24(1)(2)阳(3) H2 4.48(4) 变小 【分析】如图，甲为原电池装置，有氧气参与的一极为电源正极，电解质溶液为碱液，正极电
29、极反应式为，负极为甲烷参与反应，电极反应式为；与正极相连的b极为阳极，a为阴极；C为阳极；Fe为阴极；【详解】（1）如图，甲为原电池装置，有氧气参与的一极为电源正极，电解质溶液为碱液，负极为甲烷参与反应，电极反应式为，故填；（2）乙中石墨电极为原电池的阳极，故填阳；（3）装置中铁电极作为电解池的阴极，电极反应式为，甲中氧气参与的一极为正极，电极反应式为，消耗2.24 L(标况)氧气，转移电子，根据电子守恒，Fe电极上生成，故填；4.48；（4）若丙中是AgNO3溶液，a、b电极为石墨，与正极相连的b极为阳极，电极反应式为，a为阴极，电极反应式为，当银离子消耗完之后，氢离子放电，刚开始氢离子浓度增大，酸性变强，所以一段时间后，溶液的pH变小，总反应为，故填变小；。答案第21页，共10页