精品解析：福建省三明市宁化滨江实验中学2024-2025学年高二上学期暑期检测 化学试题

2024-2025学年高二上期课后延时 化 学 试 卷 可能用到的相对原子质量： H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ag：108 Pb：207 一、选择题(本题共16小题，共48分；每小题3分；只有一项是符合题目要求) 1. 关于化学反应中能量变化的说法正确的是 A. 铝热反应常被用于冶炼高熔点金属，该类反应中化学能全部转化为热能 B. 同温同压下，在光照和点燃条件下的不同 C. 25℃和下，稀硫酸和稀氢氧化钡溶液发生中和反应生成时，放出的热量 D. 由分解生成和的反应是吸热反应 2. 下列说法正确的是 A. 由图1可知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 B. 图2中，若生成的为液态，则能量变化曲线可能为虚线 C. 可用图3装置实现在铁上镀铜 D. 可用图4装置测定中和热 3. 下列说法正确的是( ) A. 锂电池、铅蓄电池、硅太阳能电池都属于化学电源 B. 铝硅酸盐分子筛可用于物质分离，还可用作干燥剂、催化剂和催化剂载体 C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是连接电源负极的阴极保护法 D. 葡萄糖作为人类重要的能量来源，是由于它能发生水解 4. 下列各级变化中，化学反应的前者小于后者的一组是 ①　；； ②；； ③ ； ； ④ 　； 　 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④ 5. 下列说法正确的是： A. 甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1 B. 500℃、30Mpa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 C. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)；△H>0，则石墨比金刚石稳定 D. 向50mL0.50mol·L—1盐酸中加入1.0gNaOH固体，可测得中和热 6. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)，有关化学反应物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是 A. 由图2可知该反应是吸热反应 B. 加入Pt2O+作为催化剂，可以改变反应的历程，但不会改变反应的焓变 C. 由图1、2可知 D. 物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和 7. 下列事实不能用电化学原理解释的是 A. 常温下，在空气中铝不容易被腐蚀 B. 在远洋海轮的船体吃水线以下焊上一定数量的锌板 C. 为了保护地下钢管不受腐蚀，可将钢管与直流电源的负极相连 D. 用锌粒与稀H2SO4制H2时，往溶液中加几滴CuSO4溶液以加快反应速率 8. 新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A. 充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接 B. 电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C. 电池工作时，正极的电极反应为 D. 电池进水后将会大大降低其使用寿命 9. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A. 由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改铁质搅拌器对实验结果没有影响 D. 若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定，测定数值偏高 10. 用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中正确的是 A. 燃料电池工作时负极反应为 B. 若要实现铁上镀铜，则a极是铁，b极是铜 C. 若要实现电解精炼粗铜，则a极发生氧化反应，b极上有铜析出 D. a、b两极均是石墨时，在相同条件下，当电池中消耗(标准状况)时，a极析出铜 11. 氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是 A. 电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH- B. 通入空气的电极为负极 C. 电解池中产生2 mol Cl2时，理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2 D. a、b、c大小关系为a>b=c 12. 镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是 A. 断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B. 断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C. 电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D. 镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 13. 2020年9月中科院研究所报道了一种高压可充电碱﹣酸Zn﹣PbO2混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法正确的是 A. 充电时，阳极反应式PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O B. 电池工作时，a、d两极室电解质溶液pH都增大 C. 离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 放电时，每转移2mol电子，中间K2SO4溶液中溶质减少1mol 14. 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. 右图中△H1=△H2+△H3 D. 以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O 15. 三元电池是电动汽车的新能源，其充电时总反应为： LiNixCoyMnzO2＋6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2＋LiaC6，电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是 A. 允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜 B. 充电时，A为阴极，Li＋被氧化 C. 该电池可用稀硫酸作电解质溶液 D. 放电时，正极反应式为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2 16. 溶质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如下图是由电极和硝酸银溶液组成的电池()，工作时，A电极的质量不断减轻，下列说法正确的是 A. 此处应该用阳离子交换膜 B. B极为正极，发生氧化反应 C. 若外电路通过电子，则右侧溶液质量减轻10.8g D. 原电池的总反应不一定是氧化还原反应 第II卷 非选择题(共52分) 17. 回答下列问题： （1）肼(N2H4)常用于火箭或原电池的燃料。 已知：I．N2(g)+2O2(g)2NO2(g)； II．2N2H4(g)+2O2(g)2N2(g)+4H2O(g)； 请写出N2H4和NO2反应的热化学方程式_______； （2）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题： 查阅资料：标准摩尔生成焓是指在 25℃和101kPa时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变，符号为。已知以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。 物质 -46 -242 由此可得 △H=_______。 （3）电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： 请用下图方框内所示仪器装置设计一个包括：电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。 ①所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：_______ A接_______、_______接_______；B接_______、_______接_______；体现氯气的氧化性的实验现象为：_______，甲中发生反应的离子方程式为_______。 ②实验时，电极材料为铁电极与石墨电极，装置中的石墨电极为_______极(填X、Y)，此电解反应的离子方程式为_______。 ③若要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入(或通入)_______。 18. 回答下列问题。 （1）铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应为：。请回答下列问题： ①放电时，负极电极反应式是_______ ；电解液中H2SO4的浓度将变_______(选“变大”“变小”或“不变”)； ②充电时，阳极的电极反应式是_______。 （2）能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题： ①甲中甲烷燃料电池的负极反应式为_______ ②乙池中，若将乙装置中两电极用导线直接相连，则铁发生吸氧腐蚀，写出正极电极反应式：_______。 ③若丙中要实现铁上镀银，b电极材料为_______。 19. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取100ml 0.5mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； ②用另一量筒量取100ml 0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。 回答下列问题： （1）仪器a的作用是___________。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。 （2）配制100ml 0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液，需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及___________、___________。 （3）实验中改用80ml 0.5mol·L-1盐酸跟80ml 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所测中和热数值___________(填“相等”“不相等”)。反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.5mol·L-1的原因是___________。用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，所测中和热的数值___________。(填“相等”“不相等”)。 （4）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△H1、△H2、△H3，则△H1、△H2、△H3的大小关系为___________。 （5）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g．cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1 ℃-1.为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.5 25.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热△H ___________(结果保留一位小数) 20. 利用所学电化学反应原理，解决以下问题： （1）如图是电解未知浓度的硝酸银溶液的示意图，请根据要求答题。 ①C电极反应式为_______。 ②当某电极的固体质量增重21.6g时，整个装置共产生气体(标准状况下)体积2.24L，推断该气体的组成_______。 （2）图中甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。 ①甲池中负极上的电极反应式为_______ ②要使乙池恢复到电解前的状态，应向溶液中加入适量的_______。 A．CuO B．Cu(OH)2 C．CuCO3 D．CuSO4 （3）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。 ①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：_______。 ②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如图。请写出开始时阳极反应的电极反应式_______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二上期课后延时 化 学 试 卷 可能用到的相对原子质量： H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ag：108 Pb：207 一、选择题(本题共16小题，共48分；每小题3分；只有一项是符合题目要求) 1. 关于化学反应中能量变化的说法正确的是 A. 铝热反应常被用于冶炼高熔点金属，该类反应中化学能全部转化为热能 B. 同温同压下，在光照和点燃条件下的不同 C. 25℃和下，稀硫酸和稀氢氧化钡溶液发生中和反应生成时，放出的热量 D. 由分解生成和的反应是吸热反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝热反应发光发热，故化学能部分转化为热能，部分转化为光能，A错误； B．焓变只与反应物和生成物的状态有关，与反应条件无关，故该反应在光照和点燃条件下的焓变相同，B错误； C．稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应时，生成1 mol H2O同时生成0.5 mol BaSO4沉淀，故放出的热量多于57.3 kJ，C错误； D．分解反应通常属于吸热反应，故CaCO3分解属于吸热反应，D正确； 故答案选D。 2. 下列说法正确的是 A. 由图1可知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 B. 图2中，若生成的为液态，则能量变化曲线可能为虚线 C. 可用图3装置实现在铁上镀铜 D. 可用图4装置测定中和热 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图示知，该反应为放热反应，故反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，A错误； B．由H2O(g)到H2O(l)会继续放出热量，故若生成H2O为液态，则最终生成物能量更低，B错误； C．在铁上镀铜需将铜作阳极，镀件铁作阴极，可选CuSO4溶液作为电解质溶液，C正确； D．图示测定中和热的装置中缺少环形玻璃搅拌棒，且两烧杯的瓶口不相平，热量损失较多，实验误差较大，D错误； 故答案选C。 3. 下列说法正确的是( ) A. 锂电池、铅蓄电池、硅太阳能电池都属于化学电源 B. 铝硅酸盐分子筛可用于物质分离，还可用作干燥剂、催化剂和催化剂载体 C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是连接电源负极的阴极保护法 D. 葡萄糖作为人类重要的能量来源，是由于它能发生水解 【答案】B 【解析】 【详解】A．硅太阳能电池是光能转化为电能，不属于化学电源，A错误； B．铝硅酸盐分子筛可用于物质分离，是一种多孔的结构，还可用作干燥剂、催化剂和催化剂载体，B正确； C．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，C错误； D．葡萄糖是单糖，不能水解，D错误； 故选B。 4. 下列各级变化中，化学反应的前者小于后者的一组是 ①　；； ②；； ③ ； ； ④ 　； 　 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】①甲烷的燃烧反应均放热，＜0，生成液态水放出的热量多，所以，故正确； ②硫固体变为气体的过程是吸热的，所以气体硫燃烧放出的热量多，所以，故错误； ③氢气的燃烧是放热的，所以焓变是负值，消耗的反应物越多放热越多，所以，故正确； ④碳酸钙分解吸热，即＞0，氧化钙和水反应生成氢氧化钙放热，则＜0，所以，故错误。 故选C。 5. 下列说法正确的是： A. 甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1 B. 500℃、30Mpa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 C. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)；△H>0，则石墨比金刚石稳定 D. 向50mL0.50mol·L—1盐酸中加入1.0gNaOH固体，可测得中和热 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，注意生成的水应为液态而不能为气态，故A错误； B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，则1molN2完全反应放热大于38.6kJ，其热化学反应方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H＜-38.6 kJ/mol，故B错误； C．已知C(石墨，s)→C(金刚石，s)△H＞0，石墨的能量低于金刚石，石墨的稳定性高于金刚石，故C正确； D．NaOH固体溶解于水会放出热量，溶液温度会升高，使中和热数值增大，故D错误； 故选：C。 6. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是 A. 由图2可知该反应是吸热反应 B. 加入Pt2O+作为催化剂，可以改变反应的历程，但不会改变反应的焓变 C. 由图1、2可知 D. 物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，A错误； B．据图可知Pt2O+为催化剂，催化剂可以改变反应的历程，不影响反应的焓变，B正确； C．①N2O(g)+Pt2O+(s)=(s)+N2 (g) ΔH1，②(s)+CO(g)=Pt2O+(s)+CO2 (g) ΔH2，结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH 1+ΔH 2，图中ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以ΔH=ΔE1-ΔE2，C错误； D．该反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，D错误； 故答案为：B。 7. 下列事实不能用电化学原理解释的是 A. 常温下，在空气中铝不容易被腐蚀 B. 在远洋海轮的船体吃水线以下焊上一定数量的锌板 C. 为了保护地下钢管不受腐蚀，可将钢管与直流电源的负极相连 D. 用锌粒与稀H2SO4制H2时，往溶液中加几滴CuSO4溶液以加快反应速率 【答案】A 【解析】 【详解】A. 铝片在空气中被O2氧化，使铝片表面形成一层致密的氧化物薄膜而保护内层的铝不再被氧化，与电化学无关，故A符合题意； B. 锌比铁活泼，在海水中形成原电池，锌做负极被氧化，正极的铁被保护，可以用电化学原理解释，故B不符合题意； C. 钢管与直流电源的负极相连，成为电解池的阴极，可以得到保护，可以用电化学原理解释，故C不符合题意； D. 滴加硫酸铜后，锌将铜单质置换出来附着在锌表面形成原电池，锌比铜活泼为原电池的负极，加速被氧化，加快反应速率，可以用电化学原理解释，故D不符合题意； 故答案为A。 【点睛】原电池和电解池都是加快氧化还原反应速率的装置。 8. 新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A. 充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接 B. 电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C. 电池工作时，正极的电极反应为 D. 电池进水后将会大大降低其使用寿命 【答案】B 【解析】 【分析】由锂离子的移动方向可知，电极a是原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳，电极反应式为LixC6—xe—=xLi++6C，电极b为正极，锂离子作用下Li1－xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为，充电时，电极a与电源负极连接做阴极，电极b与电源正极连接做阳极。 【详解】A．由分析可知，充电时，电极a与电源负极连接做阴极，电极b与电源正极连接做阳极，故A正确； B．由分析可知，电极a是原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳，电极反应式为LixC6—xe—=xLi++6C，则负极材料质量减少1.4g时，转移电子的物质的量为×1=0.2mol，故B错误； C．由分析可知，电极b为正极，锂离子作用下Li1－xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为，故C正确； D．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，则电池进水会使锂与水反应而消耗，将会大大降低其使用寿命，故D正确； 故选B。 9. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A. 由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D. 若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定，测定数值偏高 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验(b)与NH4Cl的反应为吸热反应，A错误； B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同，B错误； C．铁质搅拌器会散热，导致测得的中和热的数值偏小，C错误； D．NaOH固体溶于水时放热，导致测定的中和热数值偏高，D正确； 故答案选D。 10. 用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中正确的是 A. 燃料电池工作时负极反应为 B. 若要实现铁上镀铜，则a极是铁，b极是铜 C. 若要实现电解精炼粗铜，则a极发生氧化反应，b极上有铜析出 D. a、b两极均是石墨时，在相同条件下，当电池中消耗(标准状况)时，a极析出铜 【答案】C 【解析】 【详解】A.碱性燃料电池工作时负极通入，电极反应式为,A错误； B.若要实现铁上镀铜，则a极(阳极)是铜，b极(阴极)是铁，B错误； C.若要实现电解精炼粗铜，则a极连接粗铜，发生氧化反应，b极为阴极，得电子，有铜析出，C正确； D.a、b两极均是石墨时，在相同条件下，当电池中消耗(标准状况)时，外电路中转移极为阴极，析出铜，a极为阳极，不能析出铜，D错误。 11. 氯碱工业一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是 A. 电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH- B. 通入空气的电极为负极 C. 电解池中产生2 mol Cl2时，理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2 D. a、b、c的大小关系为a>b=c 【答案】A 【解析】 【详解】A.电解池中生成氢气的一端为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电解池的阴极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2，故A正确； B.由燃料电池的工作原理可以知道,负极是燃料氢气发生氧化反应,正极为通入空气的电极,故B错误； C.电解池中产生Cl2,根据电子守恒得到2Cl2O2,则电解池中产生2molCl2,理论上燃料电池中消耗1molO2,故C错误； D.燃料电池中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于c%，负极氢气失电子生成水，消耗氢氧根离子，所以b%<a%,得到b%<a%<c%,故D错误； 本题答案为A。 12. 镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是 A. 断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B. 断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C. 电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D. 镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 【答案】C 【解析】 【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。 【详解】A．断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确； B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正确； C．电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误； D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确； 答案选C。 13. 2020年9月中科院研究所报道了一种高压可充电碱﹣酸Zn﹣PbO2混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法正确的是 A. 充电时，阳极反应式PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O B. 电池工作时，a、d两极室电解质溶液pH都增大 C. 离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 放电时，每转移2mol电子，中间K2SO4溶液中溶质减少1mol 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，a极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成，电极反应式为Zn−2e−＋4OH−＝，d极为正极，PbO2发生得电子的还原反应，电极反应式为PbO2＋4H＋＋＋2e−═PbSO4＋2H2O，负极区电解质为KOH，正极区电解质为H2SO4，原电池工作时，负极区溶液中的K＋通过离子交换膜b、正极区溶液中的通过离子交换膜c移向中间中性溶液中，离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反，据此分析作答。 【详解】A．d极为原电池正极，电极反应为PbO2＋4H＋＋＋2e−═PbSO4＋2H2O，充电时，阳极反应与正极反应相反，即阳极反应式为PbSO4＋2H2O−2e−═PbO2＋4H＋＋，故A错误； B．放电时，负极反应式为Zn−2e−＋4OH−＝，正极反应式为PbO2＋4H＋＋＋2e−═PbSO4＋2H2O，则a极室电解质溶液pH减小、d极室电解质溶液pH增大，故B错误； C．该酸碱混合电池中，a极区电解质为KOH，b极区电解质为硫酸，放电时K＋通过离子交换膜b、通过离子交换膜c移向中间中性溶液中，则离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，故C正确； D．放电时每转移2mol电子，则有2molK＋通过离子交换膜b、1mol通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成1molK2SO4，所以中间K2SO4溶液中溶质增加1mol，故D错误； 故答案选C。 【点睛】本题考查化学电源新型电池，侧重考查学生获取信息、分析推断能力，把握原电池工作原理、离子交换膜的判定和电极反应式的书写是解题关键，题目难度中等。 14. 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. 右图中△H1=△H2+△H3 D. 以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过太阳能实现总反应：H2O+CO2→H2+CO+O2，CeO2没有消耗，CeO2是光催化剂，A正确； B．该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B正确； C．由图可知，根据盖斯定律，应该是：-△H1=△H2+△H3，C错误； D．CO在负极失电子生成CO2，在碱性条件下再与OH-生成CO32-，故负极反应式正确，D正确； 答案选C。 15. 三元电池是电动汽车新能源，其充电时总反应为： LiNixCoyMnzO2＋6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2＋LiaC6，电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是 A. 允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜 B. 充电时，A为阴极，Li＋被氧化 C. 该电池可用稀硫酸作电解质溶液 D. 放电时，正极反应式为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2 【答案】D 【解析】 【分析】充电时总反应为： LiNixCoyMnzO2＋6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2＋LiaC6，逆过程是放电时的反应，放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，A是负极，是金属锂失电子的氧化反应，据此分析解答。 【详解】A．放电时，A是负极，B是正极，Li+向正极移动，则x是Li+，允许阳离子通过的隔膜为阳离子交换膜，故A错误； B．充电时，A为阴极，发生还原反应，Li＋被还原，故B错误； C．由于Li能与稀硫酸发生反应，则稀硫酸不能用作该电池的电解质溶液，故C错误； D．放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，故D正确； 答案选D。 16. 溶质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如下图是由电极和硝酸银溶液组成的电池()，工作时，A电极的质量不断减轻，下列说法正确的是 A. 此处应该用阳离子交换膜 B. B极正极，发生氧化反应 C. 若外电路通过电子，则右侧溶液质量减轻10.8g D. 原电池的总反应不一定是氧化还原反应 【答案】D 【解析】 【分析】由题意知，A电极质量不断减轻，故发生反应Ag-e-=Ag+，则A为负极，B为正极，负极区Ag+浓度增大，正极区Ag+得电子生成Ag，电极反应为：Ag++e-=Ag，正极区Ag+浓度减小，浓差电池中溶质由高浓度向低浓度扩散，故正极区经过离子交换膜移向负极，故此处离子交换膜为阴离子交换膜。 【详解】A．由分析知，此处离子交换膜为阴离子交换膜，A错误； B．电极B为正极，发生还原反应，B错误； C．当转移0.1 mol电子时，正极发生反应：Ag++e-=Ag，溶液中减少0.1 mol Ag+，同时正极有0.1 mol移向负极区，故右侧溶液减少质量=0.1 mol×108 g/mol+0.1 mol×62 g/mol=17 g，C错误； D．负极的电极反应式为：，正极的电极反应式为：，总反应为：，属于非氧化还原反应，D正确； 故答案选D。 第II卷 非选择题(共52分) 17. 回答下列问题： （1）肼(N2H4)常用于火箭或原电池的燃料。 已知：I．N2(g)+2O2(g)2NO2(g)； II．2N2H4(g)+2O2(g)2N2(g)+4H2O(g)； 请写出N2H4和NO2反应的热化学方程式_______； （2）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题： 查阅资料：标准摩尔生成焓是指在 25℃和101kPa时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变，符号为。已知以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。 物质 -46 -242 由此可得 △H=_______。 （3）电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： 请用下图方框内所示仪器装置设计一个包括：电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。 ①所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：_______ A接_______、_______接_______；B接_______、_______接_______；体现氯气的氧化性的实验现象为：_______，甲中发生反应的离子方程式为_______。 ②实验时，电极材料为铁电极与石墨电极，装置中的石墨电极为_______极(填X、Y)，此电解反应的离子方程式为_______。 ③若要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入(或通入)_______。 【答案】（1）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH= —1135.7 kJ/mol （2）—1268 （3） ①. FGH；DEC ②. KI淀粉溶液变蓝 ③. ④. Y ⑤. ⑥. HCl或（氯化氢） 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应II-反应I得到反应2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ，则反应ΔH=(-1068 kJ/mol)-(+67.7kJ/mol)=-1135.7kJ/mol，反应的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH= -1135.7kJ/mol； 【小问2详解】 由题意可得如下热化学方程式：①N2(g)+H2(g)= NH3(g) ΔH=-46kJ/mol、②O2(g)+ H2(g)= H2O(g) ΔH=-242kJ/mol，由盖斯定律可知，反应②×6-反应①×4得到反应，则反应ΔH=(-242kJ/mol) ×6-(-46kJ/mol)=-1268 kJ/mol； 【小问3详解】 ①由图可知，与直流电源负极相连的X电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，Y电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气；测定电解时产生的氢气的体积应选用装置丙和丁，接口的顺序是A接F、G接H；检验氯气的氧化性应选用乙和甲（乙用来检验氯气的氧化性，甲用来吸收尾气），接口的顺序是B接D、E接C；装置乙中盛有的淀粉碘化钾溶液用于检验氯气的氧化性，发生的反应为氯气与碘化钾溶液反应生成单质碘，实验现象为溶液变蓝色；装置甲中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，反应的离子方程式为； ②铁是活性电极，做电解池阳极时，铁会失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，所以电解饱和食盐水时，铁只能做阴极，由分析可知，X电极为电解池的阴极，Y电极为阳极，实验时，装置中的石墨电极为Y电极；电解的总反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为； ③电解饱和食盐水时，阳极生成氯气、阴极生成氢气，所以应通入氯化氢中和反应生成的氢氧化钠，使电解后溶液恢复到电解前的状态。 18. 回答下列问题。 （1）铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应为：。请回答下列问题： ①放电时，负极电极反应式是_______ ；电解液中H2SO4的浓度将变_______(选“变大”“变小”或“不变”)； ②充电时，阳极的电极反应式是_______。 （2）能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题： ①甲中甲烷燃料电池的负极反应式为_______ ②乙池中，若将乙装置中两电极用导线直接相连，则铁发生吸氧腐蚀，写出正极电极反应式：_______。 ③若丙中要实现铁上镀银，b电极材料为_______。 【答案】（1） ①. ②. 变小 ③. （2） ①. CH4-8e-+10OH- =+7H2O ②. 2H2O+O2+4e-=4OH- ③. 银 【解析】 【小问1详解】 ①放电时，负极Pb失电子生成硫酸铅，负极电极反应式是 ；根据总反应，放电时消耗硫酸，电解液中H2SO4的浓度将变小； ②充电时，阳极失电子发生氧化反应，则阳极硫酸铅失电子生成二氧化铅，阳极的电极反应式是； 【小问2详解】 ①甲是甲烷燃料电池，甲烷在负极失电子发生氧化反应生成碳酸根离子，负极反应式为CH4-8e-+10OH- =+7H2O； ②将乙装置中两电极用导线直接相连，构成原电池，铁为负极，铁发生吸氧腐蚀，碳是正极，正极氧气得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-； ③电镀池中，镀件作阴极、镀层金属作阳极。丙中b是阳极、a是阴极，若丙中要实现铁上镀银，b电极材料为银。 19. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取100ml 0.5mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； ②用另一量筒量取100ml 0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。 回答下列问题： （1）仪器a的作用是___________。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。 （2）配制100ml 0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液，需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及___________、___________。 （3）实验中改用80ml 0.5mol·L-1盐酸跟80ml 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所测中和热数值___________(填“相等”“不相等”)。反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.5mol·L-1的原因是___________。用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，所测中和热的数值___________。(填“相等”“不相等”)。 （4）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△H1、△H2、△H3，则△H1、△H2、△H3的大小关系为___________。 （5）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g．cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1 ℃-1.为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.5 25.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热△H ___________(结果保留一位小数) 【答案】（1） ①. 搅拌使溶液快速混合，充分反应； ②. 保温、隔热，减少实验过程中的热量损失 （2） ①. 100mL容量瓶 ②. 胶头滴管 （3） ①. 相等 ②. 确保盐酸被完全中和 ③. 不相等 （4）△H1=△H2＜△H3 （5）-51.8kJ·mol-1 【解析】 【分析】测定中和热时，要确保热量不散失、一定量的盐酸反应完全，在测定酸、碱溶液的起始温度后、需在保温装置中反应，一次性迅速把NaOH溶液倒入小烧杯中，并用环形玻璃搅拌棒、量取最高温度；为保证实验准确度，做平行实验，进行数据处理后、用公式计算出实验中放出的热量，并据此计算中和热，据此回答。 【小问1详解】 仪器a的作用是搅拌使溶液快速混合，充分反应。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失。 【小问2详解】 配制100ml 0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液时，需要称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作。需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及100mL容量瓶、胶头滴管。 【小问3详解】 中和热是指在稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量，实验中改用80ml 0.5mol·L-1盐酸跟80ml 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所测中和热数值相等；反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.5mol·L-1的原因是确保盐酸被完全中和；用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，由于同时产生硫酸钡沉淀也会放热、则所测中和热的数值不相等。 【小问4详解】 稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和1L1 mol·L-1的稀盐酸反应， 均为强酸和强碱生成可溶性盐和水；稀氨水和1L1 mol·L-1的稀盐酸反应，氨水需电离产生氢氧根再和氢离子发生反应、电离吸热，放出热量较小，而中和反应焓变小于0，则生成等量水时弱碱参与的中和反应焓变大；现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△H1、△H2、△H3，则△H1、△H2、△H3的大小关系为△H1=△H2＜△H3。 【小问5详解】 数据处理：第一次起始平均温度为20.1℃、测定温度差为：(23.2-20.1)℃=3.1℃，第二次起始平均温度为20.3℃、测定温度差为：(23.4-20.3)℃=3.1℃，第三次起始平均温度为20.4℃、测定的温度差为：(25.6-20.4)℃=5.2℃，其中第三次的温度差误差较大，应该舍弃，其它二次温度差的平均值为：△T=3.1℃，已知100ml 0.5mol·L-1盐酸与100ml 0.55mol·L-1NaOH溶液发生中和反应，生成水的物质的量为n(H2O)=0.1L×0.50mol/L=0.05mol，假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1 ℃-1，溶液的质量为：200mL×1g/cm3=200g，则生成0.05mol水放出的热量为：Q= c•m•△T=4.18J/(g•℃)×200g×3.1℃=2591.6J，即2.5916kJ，所以依据该学生的实验数据计算，实验测得的中和热为：。 20. 利用所学电化学反应原理，解决以下问题： （1）如图是电解未知浓度的硝酸银溶液的示意图，请根据要求答题。 ①C电极的反应式为_______。 ②当某电极的固体质量增重21.6g时，整个装置共产生气体(标准状况下)体积2.24L，推断该气体的组成_______。 （2）图中甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。 ①甲池中负极上的电极反应式为_______ ②要使乙池恢复到电解前的状态，应向溶液中加入适量的_______。 A．CuO B．Cu(OH)2 C．CuCO3 D．CuSO4 （3）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。 ①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：_______。 ②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如图。请写出开始时阳极反应的电极反应式_______ 【答案】（1） ①. 2H2O-4e-=O2↑ +4H+ ②. 0.747L H2和1.493L O2 （2） ①. ②. AC （3） ①. ②. 【解析】 【分析】(1)由题干电解池装置图可知，Fe为阴极，发生还原反应，C电极为阳极，发生氧化反应，(2)甲池是燃料电池，通N2H4一极为负极，通O2一极为正极，乙池是电解池，石墨为阳极，Fe为阴极，(3)根据图知，与电源正极相连的阳极为失电子生成，阴极即与电源负极相连的电极，电离出的H+得到电子还原为H2，电解过程中，电解质溶液中阳离子由阳极移向阴极，据此分析解题。 【小问1详解】 ①根据图示，C电极与电源正极相连，故为阳极，阳极上发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑； ②电解硝酸银溶液时，阴极上银离子放电生成银，Ag++e-=Ag，n（Ag）==0.2mol，转移0.2mol电子，阳极的反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，因此生成的氧气为=0.05mol，标准状况下的体积0.05mol×22.4L/mol=1.12L＜2.24L，说明阴极上还生成了氢气，设生成氢气的物质的量为x，则阴极转移的电子为0.2mol+2x，则阳极放出的氧气为mol，因此+x=，解得：x=mol，因此氢气的体积=mol×22.4L/mol=0.747L，氧气的体积为2.24L-0.747L=1.493L，故答案为：H2体积为0.747L、O2体积为1.493L； 【小问2详解】 ①甲池是燃料电池，通N2H4一极为负极，发生氧化反应，电极反应式N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故答案为：原电池；N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O； ②乙池中的电解方程式2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，所以使乙池恢复到电解前的状态，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O或CuCO3+H2SO4=CuSO4+H2O+CO2↑，应向溶液中加入适量的CuO或CuCO3，故答案为：AC； 【小问3详解】 ①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触，根据燃料电池中，负极发生氧化反应，则该电池负极即通入SO2的一极，该电极的电极反应式为：，故答案为：； ②根据图知，与电源的正极相连的电极为阳极，阳极发生氧化反应，该电极发生的电极反应式为，故答案为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$