精品解析：福建省三明第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题

三明一中2024-2025学年上学期8月月考 高二化学科试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 可能用的的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Ag 108 Pb 207 一、选择题（共16题题，每题3分，共48分，每题只有一个正确答案） 1. 下列变化过程均与“电”相关，其中需要通电才能进行的是 ①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化学腐蚀 A. ①⑤ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ②③④ 2. 下列说法不正确的是 A. 反应可放出大量的热，故可把该反应设计为原电池 B. 将Fe、Cu用导线连接后放入浓中组成原电池，Cu为负极，Fe为正极 C. 通过原电池装置，可将反应的化学能转化为电能，为航天器供电 D. 某电池反应，当电路中通过1mol 时，电解质溶液减轻 3. 下列装置可以构成原电池的是 A. B. C. D. 4. 下列说法正确的是 ①铝热反应的反应物所具有的能量高于产物所具有的能量 ②原电池的负极电极质量一定减少，正极电极质量可能增加 ③用石墨电极电解熔融制取金属铝，需要定期更换阳极材料 ④石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，说明金刚石比石墨稳定 ⑤铅蓄电池的优点是单位质量输出的电能大，而锂电池输出的电能小 ⑥焦炭与二氧化碳高温下的反应，旧键断裂吸收的能量低于新键形成释放的能量 A. ②③④ B. ①③ C. ①⑤⑥ D. ②④⑤⑥ 5. 下列关于电解精炼铜与电镀铜说法正确的是 A. 电解精炼铜时，电路中每通过2mol ，阳极质量一定减少64g B. 从阳极泥中可提取金、银等贵重金属 C. 电解精炼铜时，粗铜应与电源正极相连，发生还原反应，电镀铜时，阳极材料一定要是镀层金属 D. 电镀过程中电镀液无需更换 6. 下列有关反应热说法错误的是 A. 中和热测定的装置中，填充碎泡沫、内外烧杯口齐平的目的都是减少热量损失 B. 已知： ，则NaOH稀溶液与稀醋酸生成1mol水时，反应热数值偏小 C. 已知： ，则1mol 和1mol 充分反应，放出的热量小于a kJ D. 25℃时，甲烷摩尔燃烧焓的热化学方程式可表示为： 7. 用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是 A. CuSO4 B. H2SO4 C. CuCl2 D. NaCl 8. 下列选项正确的是 ①Al-Mg-NaOH组成的原电池的负极： ②Fe-Cu-稀盐酸组成的原电池的负极： ③Fe-Cu-浓硝酸组成原电池的负极： ④用惰性电极电解氢氧化钠溶液的阳极： ⑤惰性电极电解氯化镁溶液的阴极： A ①②③ B. ③④ C. ③⑤ D. ①④⑤ 9. 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图Ⅰ 碱性锌锰电池 图Ⅱ 铅蓄电池 图Ⅲ 电解精炼铜 图Ⅳ 银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ所示电池中，的作用是催化剂 B. 图Ⅱ所示电池充电过程中，电解质溶液的密度增大，移向阴极 C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 10. 有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出．据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 A. A＞B＞C＞D B. C＞D＞A＞B C. D＞A＞B＞C D. A＞B＞D＞C 11. 碱性锌锰干电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中正确的是 A. Zn为负极，为正极 B. 工作时电子由经由外电路流向Zn C. 工作时OH-移向正极 D. 电池放电过程中，溶液的酸碱性一定不变 12. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 相关反应的热化学方程式为： 反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：； 反应Ⅲ：； 下列说法不正确的是 A. 该过程可将太阳能转化为化学能 B. 和对总反应起到了催化剂的作用 C. 总反应的热化学方程式为： D. 若是直接分解相同量的液态水，则与计算出来的焓变相同 13. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物一旦受热熔融，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：；下列有关说法正确的是 A. 正极反应式： B. 每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb C. 放电过程中，Li+向负极移动 D. 常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 14. 一种镁—空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是 A. 电池总反应式为 B. 负极反应式为 C. 活性炭可以加快O2在正极上的反应速率 D. 电子的移动方向由a经外电路到b 15. 铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为：Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。下列说法一定正确的是 A. 电池充电时，b极的电极反应式为：Cr3＋＋e－=Cr2＋ B. 电池放电时，b极的电极反应式为：Fe2＋－e－=Fe3＋ C. 电池放电时，Cl－从b极穿过选择性透过膜移向a极 D. 电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3＋浓度降低0.1 mol·L－1 16. 用反应：设计原电池，并用它作电源进行电解的装置如图所示：NaCl溶液的体积为200mL，假设反应产生的气体全部放出，且反应前后溶液体积的变化忽略不计。下列有关叙述错误的是 A. 电极A是铁作材料，B为溶液，电极C周围溶液变红 B. A、C两级都发生氧化反应，C电极反应式为： C. 银电极变粗，为电源的正极，A的电极反应式为： D. 当析出21.6g Ag时，铜电极减轻的质量是6.4g 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 17. 回答下列问题： （1）合成氨反应的能量变化如图所示， 该反应热化学方程式是： ΔH＝________。 （2）室温下，（Si为-4价）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成固体和。已知室温下自燃时每转移0.05mol电子，放出a kJ的热量，该反应的热化学方程式为________。 （3）如图是和反应生成1mol 过程中的能量变化示意图，表格中若已知下列数据： 化学键 H-H 键能/ 435 943 计算N-H的键能为________。 （4）电化学合成氨有望解决哈伯法的不足，以NO为氮源通过电解法制取氨气成为研究热点之一、已知酸性溶液中反应时，该过程存在（a）、（b）两种反应历程且均通过五步完成，示意如下： 这两种途径的焓变分别为ΔH（a），ΔH（b），两者的关系是________（填“大于”“等于”“小于”）。 18. 某实验小组设计用50mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。 （1）若改用60mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所求中和热数值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”），若将氢氧化钠溶液改为固体，则反应热数值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”） （2）环形玻璃搅拌棒，不能用铜质搅拌棒的原因是________。 （3）已知反应热的计算公式：，假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，中和反应后生成溶液的比热容为。为了计算中和热，某学生实验数据记录如下表（起始温度取同一组两种溶液起始温度的平均值）该实验测得的中和热ΔH＝________（结果精确到0.1）。 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 232 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 （4）实验小组另取 HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持）。则实验小组做该实验时的环境温度________（填“高于”“低于”或“等于”）22℃，所用NaOH溶液的浓度为________。 19. 回答下列问题： （1）请你将反应设计成原电池，并回答下列问题： ①写出电极反应式：负极________，正极________。 ②画出你所设计的双液原电池的装置图，并标注出电极材料和电解质溶液________。 ③该电池负极材料质量减重2.8g，则电路中通过的电子的数目为________。 （2）从、，、，、等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。（注意：请填写满足条件的所有电解质的化学式） ①若两极分别放出和时，电解质可能为________（填化学式，下同）。 ②若阴极析出金属，阳极放出气体，电解质可能为________。 ③若两极分别放出气体，且气体体积比为1∶1时，电解质只能为________。 20. 能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。 （1）以甲醇燃料电池（硫酸做电解质）为电源，采用电解法来处理酸性含铬废水（主要含有），实验室利用如图装置模拟该方法，已知通电后某铁棒质量减轻，能将还原为 ①M电极的电极反应式为________。 ②右侧铁电极的电极反应式________。 ③请用简洁语言，阐述电解法将废水中转化为沉淀而除去的原理：________。 （2）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 ①该电解槽的阳极反应式为________，此时通过阴离子交换膜的离子数________（填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。 ②a膜为________离子交换膜（填“阳”“阴”） ③制得的氢氧化钾溶液从出口________（填“A”“B”“C”或“D”）导出。 ④为了增强导电性，常向纯水中滴加少量电解质溶液，请问E处的水中滴加几滴________（填物质名称）。 ⑤中间室的溶液的浓度将________（填“增大”“不变”“减小”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三明一中2024-2025学年上学期8月月考 高二化学科试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 可能用的的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Ag 108 Pb 207 一、选择题（共16题题，每题3分，共48分，每题只有一个正确答案） 1. 下列变化过程均与“电”相关，其中需要通电才能进行的是 ①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化学腐蚀 A. ①⑤ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ②③④ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】①电离是电解质在水溶液中离解出自由移动离子的过程，不需要通电，故①不选； ②电解是外加电源下的氧化还原反应，必须加外加电源通电才能进行，故②选； ③电镀的实质为电解，所以电镀时必须加外加电源通电才能进行，故③选； ④胶粒在外加电源作用下会发生定向移动的现象称为电泳，必须加外加电源通电才能进行，故④选； ⑤电化学腐蚀的原理是原电池原理，反应能够自发进行，不需要外加电源，故⑤不选； 故选D。 2. 下列说法不正确的是 A. 反应可放出大量的热，故可把该反应设计为原电池 B. 将Fe、Cu用导线连接后放入浓中组成原电池，Cu负极，Fe为正极 C. 通过原电池装置，可将反应的化学能转化为电能，为航天器供电 D. 某电池反应，当电路中通过1mol 时，电解质溶液减轻 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应是放热反应，但不是氧化还原反应，没有电子转移，所以该反应不能设计为原电池，故A错误； B．Fe、Cu用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁因发生钝化而停止反应，铜能与硝酸发生失电子的反应，则Cu为负极，Fe为正极，故B正确； C．反应2H2+O2═2H2O是自发进行的、放热的氧化还原反应，可设计成原电池，原电池可将化学能转化为电能，可对用电器供电，故C正确； D．根据总反应，电解质溶液从CuCl2变为FeCl2，溶液的质量减轻，故D正确； 答案选A。 3. 下列装置可以构成原电池的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．甘油为非电解质，甘油不能导电，不能构成原电池，故A错误； B．没有自发氧化还原反应，不能构成原电池，故B错误； C．满足原电池的形成条件，Zn比铜活泼，Zn作负极，铜作正极，故C正确； D．没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误； 答案选C。 4. 下列说法正确的是 ①铝热反应的反应物所具有的能量高于产物所具有的能量 ②原电池的负极电极质量一定减少，正极电极质量可能增加 ③用石墨电极电解熔融制取金属铝，需要定期更换阳极材料 ④石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，说明金刚石比石墨稳定 ⑤铅蓄电池的优点是单位质量输出的电能大，而锂电池输出的电能小 ⑥焦炭与二氧化碳高温下的反应，旧键断裂吸收的能量低于新键形成释放的能量 A. ②③④ B. ①③ C. ①⑤⑥ D. ②④⑤⑥ 【答案】B 【解析】 【详解】①铝热反应属于放热反应，反应物所具有的能量高于产物所具有的能量，故正确； ②原电池的负极电极质量不一定减少，比如燃料电池，故错误； ③工业冶炼金属铝是用电解熔融的氧化铝的方法，阳极会产生氧气，阳极的碳块在高温时会与氧气反应，所以要定期更换补充阳极碳块，故正确； ④石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，则金刚石的能量比石墨高，说明石墨比金刚石稳定，故错误； ⑤Li原子质量小，故单位质量输出的电能大，故错误； ⑥焦炭与二氧化碳高温下的反应是吸热反应，旧键断裂吸收的能量高于新键形成释放的能量，故错误； 综上，正确的是①③； 答案为B。 5. 下列关于电解精炼铜与电镀铜的说法正确的是 A. 电解精炼铜时，电路中每通过2mol ，阳极质量一定减少64g B. 从阳极泥中可提取金、银等贵重金属 C. 电解精炼铜时，粗铜应与电源正极相连，发生还原反应，电镀铜时，阳极材料一定要是镀层金属 D. 电镀过程中电镀液无需更换 【答案】B 【解析】 【详解】A．阳极的材料为粗铜，含有的杂质Zn、Fe、Ni等均会放电，因此电路中每通过2mole-，阳极质量不一定减少64g，故A错误； B．阳极的铁和铜等活泼金属失电子，不活泼的金银等金属会沉积在阳极附近，形成阳极泥，故B正确； C．电解精炼铜时，粗铜与电源正极相连，发生氧化反应，故C错误； D．电镀过程中如果用待镀金属做阳极，电解液浓度几乎不变，就不需要更换，如果用其他材料做阳极，电镀液需要不断更换，故D错误； 故答案选B。 6. 下列有关反应热说法错误的是 A. 中和热测定的装置中，填充碎泡沫、内外烧杯口齐平的目的都是减少热量损失 B. 已知： ，则NaOH稀溶液与稀醋酸生成1mol水时，反应热数值偏小 C. 已知： ，则1mol 和1mol 充分反应，放出的热量小于a kJ D. 25℃时，甲烷摩尔燃烧焓的热化学方程式可表示为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．大小烧杯之间填满碎泡沫塑料、内外烧杯口齐平，作用是：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失，故A正确； B．醋酸电离吸热，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出热量小于57.3kJ，反应热数值偏小，故B正确； C．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以向密闭容器中加入1mol 和1mol ，充分反应后放出的热量小于a kJ，故C正确； D．甲烷的燃烧热中对应生成液态水，则甲烷燃烧的热化学方程式为 ΔH═-890.3kJ/mol，故D错误； 答案选D。 7. 用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是 A. CuSO4 B. H2SO4 C. CuCl2 D. NaCl 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫酸铜溶液电解质生成铜、氧气和硫酸，电解一段时间后，铜和氧元素减少，需要加入一定量的氧化铜才能恢复，错误，不选A； B．电解硫酸溶液实际上是电解水，所以电解一段时间后需要加入水就能恢复，正确，选B； C．电解氯化铜溶液，产生铜和氯气，一段时间后加入氯化铜才能恢复，错误，不选C； D．电解氯化钠溶液产生氢气、氯气和氢氧化钠，一段时间后加入氯化氢才能恢复，错误，不选D。答案选B。 8. 下列选项正确的是 ①Al-Mg-NaOH组成的原电池的负极： ②Fe-Cu-稀盐酸组成的原电池的负极： ③Fe-Cu-浓硝酸组成原电池的负极： ④用惰性电极电解氢氧化钠溶液的阳极： ⑤惰性电极电解氯化镁溶液的阴极： A. ①②③ B. ③④ C. ③⑤ D. ①④⑤ 【答案】B 【解析】 【详解】①由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠反应易失去电子而作负极，镁作正极，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-═[Al(OH)4]-，故错误； ②Fe-Cu-稀盐酸组成的原电池的负极：，故错误； ③Fe-Cu-浓硝酸组成原电池，铜为负极，电极反应式为：，故正确； ④用惰性电极电解氢氧化钠溶液，阳极为氢氧根放电，电极反应式为：，故正确； ⑤电解氯化镁溶液的阴极氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子与镁离子生成氢氧化镁沉淀，正确的电极反应式：Mg2++2H2O+2e-═H2↑2Mg(OH)2↓，故错误； 综上，正确的是③④； 答案选B。 9. 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图Ⅰ 碱性锌锰电池 图Ⅱ 铅蓄电池 图Ⅲ 电解精炼铜 图Ⅳ 银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ所示电池中，的作用是催化剂 B. 图Ⅱ所示电池充电过程中，电解质溶液的密度增大，移向阴极 C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 【答案】D 【解析】 【详解】A．该干电池中工作时，Zn为负极、发生失电子的反应，MnO2在正极发生得电子的反应、作氧化剂，故A错误； B．铅蓄电池充电时电池反应为：2PbSO4+2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4，电解质溶液的密度增大，移向阳极，故B错误； C．粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，故C错误； D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O是氧化剂、发生还原反应，故D正确； 答案选D。 10. 有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出．据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 A. A＞B＞C＞D B. C＞D＞A＞B C. D＞A＞B＞C D. A＞B＞D＞C 【答案】C 【解析】 【详解】两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极， ①将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，所以A活动性大于B． ②金属和相同的酸反应时，活动性强的金属反应剧烈，将A、D分别投入等浓度盐酸溶液中，D比A反应剧烈，所以D的活动性大于A； ③金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，说明B的活动性大于铜．如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，说明铜的活动性大于C； 所以金属的活动性顺序为：D＞A＞B＞C，故选C。 【点睛】原电池中被腐蚀的金属是活动性强的金属；金属和相同的酸反应时，活动性强的金属反应剧烈；金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属。 11. 碱性锌锰干电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中正确的是 A. Zn为负极，为正极 B. 工作时电子由经由外电路流向Zn C. 工作时OH-移向正极 D. 电池放电过程中，溶液的酸碱性一定不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．由碱性锌锰电池的总反应可知，正极MnO2得电子被还原，负极是金属锌失电子被氧化，故A正确； B．工作时外电路电子由负极流向正极，即电子由Zn经由外电路流向MnO2，故B错误； C．电池工作时阴离子OH-向负极锌电极移动，故C错误； D．碱性锌锰电池中的电解质为KOH，由碱性锌锰电池的总反应可知，电池放电过程中，KOH物质的量不变，但反应消耗水，溶液OH-浓度增大，则碱性增强，故D错误； 答案为A。 12. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 相关反应的热化学方程式为： 反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：； 反应Ⅲ：； 下列说法不正确的是 A. 该过程可将太阳能转化为化学能 B. 和对总反应起到了催化剂的作用 C. 总反应的热化学方程式为： D. 若是直接分解相同量的液态水，则与计算出来的焓变相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该反应在太阳能作用发生，则太阳能转化为化学能，故A正确； B．由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用，故B正确； C．由盖斯定律可知，I+Ⅱ+Ⅲ得到H2O(l)═H2 (g)+O2(g) ΔH=-213kJ•mol-1+(+327kJ•mol-1)+(+172kJ•mol-1)=+286 kJ•mol-1，故C错误； D．催化剂降低反应的活化能，不影响焓变，则该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变，故D正确； 答案选C。 13. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物一旦受热熔融，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：；下列有关说法正确的是 A. 正极反应式： B. 每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb C. 放电过程中，Li+向负极移动 D. 常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由电池总反应可知，PbSO4为原电池的正极，发生还原反应生成Pb，正极的电极反应式为PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，故A错误； B．由电极反应式为PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb可知，每转移0.1mol电子，生成Pb的物质的量为0.05mol，其质量为10.35g，故B错误； C．该原电池中，Ca为负极，PbSO4为正极，原电池中阳离子向正极移动，即Li+向PbSO4电极移动，故C错误； D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故D正确； 答案为D。 14. 一种镁—空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是 A. 电池总反应式为 B. 负极反应式为 C. 活性炭可以加快O2在正极上的反应速率 D. 电子的移动方向由a经外电路到b 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示装置知，电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2，A正确； B．负极反应式为，B错误； C．活性炭增大了气体的接触面积，可以加快O2在正极上的反应速率，C正确； D．外电路中，电子由负极移向正极，该反应中a为负极，b为正极，D正确； 故答案选B。 15. 铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为：Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。下列说法一定正确的是 A. 电池充电时，b极的电极反应式为：Cr3＋＋e－=Cr2＋ B. 电池放电时，b极的电极反应式为：Fe2＋－e－=Fe3＋ C. 电池放电时，Cl－从b极穿过选择性透过膜移向a极 D. 电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3＋浓度降低0.1 mol·L－1 【答案】A 【解析】 【详解】A.充电时是电解池工作原理，阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为Cr3++e-=Cr2+，A正确； B.电池放电时，反应是原电池的工作原理，负极发生失电子的氧化反应，电极反应式为Cr2+-e-=Cr3+，B错误； C.电池放电时，Cl-从正极室穿过选择性透过膜移向负极室，即从a极穿过选择性透过膜移向b极，C错误； D.放电时，电路中每流过0.1mol电子，就会有0.1mol的铁离子得电子，减小浓度与体积有关，因此不能确定Fe3＋浓度降低数值，D错误； 故合理选项是A。 16. 用反应：设计原电池，并用它作电源进行电解的装置如图所示：NaCl溶液的体积为200mL，假设反应产生的气体全部放出，且反应前后溶液体积的变化忽略不计。下列有关叙述错误的是 A. 电极A是铁作材料，B为溶液，电极C周围溶液变红 B. A、C两级都发生氧化反应，C电极反应式： C. 银电极变粗，为电源的正极，A的电极反应式为： D. 当析出21.6g Ag时，铜电极减轻的质量是6.4g 【答案】B 【解析】 【分析】原电池是由两个半电池组成的，根据电池反应式可以判断出：负极是Fe作材料，发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极是Ag作材料，电解质溶液为AgNO3溶液，发生的反应为：Ag++e-=Ag；电解NaCl溶液时，阳极的反应为：Cu-2e-═Cu2+，阴极的反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-； 【详解】A．正极是Ag作材料，则电极A用铁作负极，电解质溶液为AgNO3溶液，电解NaCl溶液时，C是电解池的阴极，发生的反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，加入酚酞变红，故A正确； B．A极是原电池的负极，发生氧化反应，C极是电解池的阴极，发生还原反应，故B错误； C．原电池中，A极是原电池的负极，发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极是Ag作材料，电解质溶液为AgNO3溶液，发生的反应为：Ag++e-=Ag，故C正确； D．当析出Ag21.6g时，n(Ag)══0.2mol，转移电子0.2mol，铜电极的反应为Cu-2e-═Cu2+，消耗0.1molCu，减轻的质量为6.4g，故D正确； 答案选B。 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 17. 回答下列问题： （1）合成氨反应的能量变化如图所示， 该反应的热化学方程式是： ΔH＝________。 （2）室温下，（Si为-4价）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成固体和。已知室温下自燃时每转移0.05mol电子，放出a kJ的热量，该反应的热化学方程式为________。 （3）如图是和反应生成1mol 过程中的能量变化示意图，表格中若已知下列数据： 化学键 H-H 键能/ 435 943 计算N-H的键能为________。 （4）电化学合成氨有望解决哈伯法的不足，以NO为氮源通过电解法制取氨气成为研究热点之一、已知酸性溶液中反应时，该过程存在（a）、（b）两种反应历程且均通过五步完成，示意如下： 这两种途径的焓变分别为ΔH（a），ΔH（b），两者的关系是________（填“大于”“等于”“小于”）。 【答案】（1）（或） （2） （3）390 （4）等于 【解析】 【小问1详解】 由图可知，当生成1molNH3(l)时，放出的热量为，故反应的热化学方程式为(或)； 【小问2详解】 反应的化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)，根据氧气的计量数可知，该反应转移的电子数为8，每转移0.05mol电子，放出a kJ的热量，则转移8mol电子时放出160a kJ的热量，反应的热化学方程式为 ； 【小问3详解】 由图示可知，A代表的含义是反应物的总能量，反应物和生成物的活化能的能量的差即为反应吸收或放出的能量，故A与C的差代表反应热的大小，当生成1molNH3时放出的热量为300kJ-254kJ=46kJ，故该反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92KJ/mol；△H=反应物键能和-生成物键能和=943KJ/mol+3×435KJ/mol-6×Q(N-H)=-92KJ/mol，Q(N-H)=390KJ/mol； 【小问4详解】 根据盖斯定律：反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，这两个途径都是将NO变为氨气和H2O，始态和终态相同，故ΔH(a)=ΔH(b)。 18. 某实验小组设计用50mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。 （1）若改用60mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所求中和热数值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”），若将氢氧化钠溶液改为固体，则反应热数值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”） （2）环形玻璃搅拌棒，不能用铜质搅拌棒的原因是________。 （3）已知反应热的计算公式：，假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，中和反应后生成溶液的比热容为。为了计算中和热，某学生实验数据记录如下表（起始温度取同一组两种溶液起始温度的平均值）该实验测得的中和热ΔH＝________（结果精确到0.1）。 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 （4）实验小组另取 HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持）。则实验小组做该实验时的环境温度________（填“高于”“低于”或“等于”）22℃，所用NaOH溶液的浓度为________。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 偏大 （2）防止热量散失 （3）-51.8 （4） ①. 低于 ②. 0.75 【解析】 【小问1详解】 反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，50mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液，生成水的量为0.0250mol，改用60mL 0.50mol•L-1盐酸跟50mL 0.55mol•L-1氢氧化钠溶液进行反应，生成0.0275molH2O，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关；若将氢氧化钠溶液改为固体，氢氧化钠固体在溶解时要放热，则反应热数值偏大； 【小问2详解】 中和热测定实验成败的关键是保温工作，金属铜的导热效果好于环形玻璃搅拌棒，如果换为铜质搅拌棒，会导致热量损失，产生实验误差； 【小问3详解】 3次温度差分别为：3.15℃，3.1℃，3.05℃，实验数据均有效，温度差△T平均值为=3.1℃，50mL0.5mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g•cm-3=100g，温度变化的值为△T℃=3.1℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ，所以实验测得的中和热△H=-≈-51.8kJ/mol； 【小问4详解】 V1=0时NaOH溶液的体积为50ml，由图可知此时温度小于22℃，所以实验时的环境温度低于22℃，即实验时环境温度低于22℃；由图可知，V1=30时，溶液温度最高，即NaOH和HCl恰好完全反应，由于n(NaOH)=n(HCl)，c(NaOH)×20×10-3L=0.5 mol•L-1×30×10-3L，c(NaOH)=0.75mol•L-1。 19. 回答下列问题： （1）请你将反应设计成原电池，并回答下列问题： ①写出电极反应式：负极________，正极________。 ②画出你所设计的双液原电池的装置图，并标注出电极材料和电解质溶液________。 ③该电池负极材料质量减重2.8g，则电路中通过的电子的数目为________。 （2）从、，、，、等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。（注意：请填写满足条件的所有电解质的化学式） ①若两极分别放出和时，电解质可能为________（填化学式，下同）。 ②若阴极析出金属，阳极放出气体，电解质可能为________。 ③若两极分别放出气体，且气体体积比为1∶1时，电解质只能为________。 【答案】（1） ①. ②. ③. ④. 或6.02×1022 （2） ①. 、 ②. 、、、Cu(NO3)2 ③. NaCl 【解析】 【小问1详解】 ①原电池反应，Fe作负极，石墨(C)或Pt等作正极，正极上FeCl3得电子生成FeCl2，正极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+； ②该双液原电池中负极电解质溶液为含有Fe2+的盐溶液，如FeCl2等，正极电解质溶液为FeCl3溶液，负极材料为Fe，正极材料为比Fe活动性弱的金属或能导电的非金属，如石墨(C)或Pt等，装置图为； ③负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，则电路中通过的电子的物质的量n(e-)=2n(Fe)=2×=0.1mol，电子数目为0.1NA或6.02×1022； 【小问2详解】 阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+，阳极上阴离子放电顺序为Cl-＞OH-＞、； ①当阴极放出H2，阳极放出O2时，则溶液中的电解质不放电，溶液中阳离子为Na+，阴离子为或，所以电解质是NaNO3、Na2SO4中的任意一种； ②当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出O2或Cl2，阴离子为Cl-、或，所以电解质是CuCl2、CuSO4、AgNO3或Cu(NO3)2中的任意一种； ③当阴极放出H2，则阴极为H+放电溶液中的阳离子为Na+，阳极放出Cl2阴离子为Cl-放电，所以电解质为NaCl。 20. 能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。 （1）以甲醇燃料电池（硫酸做电解质）为电源，采用电解法来处理酸性含铬废水（主要含有），实验室利用如图装置模拟该方法，已知通电后某铁棒质量减轻，能将还原为 ①M电极的电极反应式为________。 ②右侧铁电极的电极反应式________。 ③请用简洁的语言，阐述电解法将废水中转化为沉淀而除去的原理：________。 （2）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 ①该电解槽的阳极反应式为________，此时通过阴离子交换膜的离子数________（填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。 ②a膜为________离子交换膜（填“阳”“阴”） ③制得的氢氧化钾溶液从出口________（填“A”“B”“C”或“D”）导出。 ④为了增强导电性，常向纯水中滴加少量电解质溶液，请问E处的水中滴加几滴________（填物质名称）。 ⑤中间室的溶液的浓度将________（填“增大”“不变”“减小”）。 【答案】（1） ①. ②. 或 ③. 左侧铁做阳极，失去电子产生的，将还原为，再与阴极表面产生结合成沉淀而除去 （2） ①. ②. 小于 ③. 阴 ④. D ⑤. 硫酸 ⑥. 减小 【解析】 【小问1详解】 由图可知，氢离子向N极移动，N极为正极，通入氧气，M极为负极，通入甲醇，左侧Fe电极为阳极，右侧Fe电极为阴极； ①M极为负极，通入甲醇，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O═6H++CO2↑； ②右侧Fe电极为阴极，电极上先是溶液中氢离子放电，后是水中氢离子放电，电极反应式 为或； ③电解法除去废水中为Cr(OH)3沉淀的原理为铁作阳极失电子成Fe2+，Fe2+与反应生成Cr3+，阴极表面发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Cr3+与OH-反应生成Cr(OH)3沉淀，从而除去废水中的铬； 【小问2详解】 由图示可知左侧阳极产生硫酸，电极反应式为；右侧阴极发生的反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，中间室的硫酸根向左侧移动，左侧的膜为阴离子交换膜，钾离子向右侧移动，右室得到KOH，右侧膜为阳离子交换膜； ①由上述分析可知，左侧为阳极，水中的氢氧根放电，电极反应式为；硫酸根离子通过阴离子交换膜，钾离子通过阳离子交换膜，钾离子所带的电荷少，同样的时间内通过的离子数多； ②由分析可知，左侧a膜为阴离子交换膜； ③在右侧制得KOH溶液，从出口D导出； ④由图示可知阳极产生硫酸，则阳极加入少量稀硫酸可以增大离子浓度，增强导电性； ⑤由分析知，中间室的硫酸根向左侧移动，钾离子向右侧移动，则中间室的溶液的浓度将减小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$