精品解析：福建省龙岩市第一中学锦山学校2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

龙岩一中2026届高二上第一次月考化学试卷 (满分100分，考试时间75分钟) 本卷需用相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108 一、单项选择题(每题3分，每题只有一个正确选项，共42分) 1. 下列能正确表示燃烧热热化学方程式的是 A. B. C. D. 2. 某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是 A. Cl2 B. Mg C. Cu D. H2 3. 一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是 A. 负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应 B. 正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C. 电池总反应为 D. 电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 4. 中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速度比富氧介质(流动或充气)中钢的腐蚀速度大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置图如图，下列叙述中错误的是 A. 电子从M电极经导线流向N电极 B. N电极电极反应式为：Fe-2e- = Fe2+ C. 阴极区附近溶液的pH增大 D. 电路中转移0.01mol电子时，有0.08gO2参与反应 5. 一种电解处理污水的原理示意图如下图所示，保持污水pH在5.0~6.0，通过电解生成的Fe(OH)3能吸附污水中的悬浮物而沉积，从而达到净水作用。已知：Fe电极上实际同时发生两个电极反应，其中一个电极反应生成一种无色气体。下列判断正确的是 A. 装置I中阴极产生气泡，可将污水中浮渣吹到液面，便于除去浮渣 B. 装置I中阳极的电极反应有、 C. 装置II为燃料电池装置，CH4为燃料，CO2为氧化剂 D. 装置I生成107gFe(OH)3时，装置II消耗5.6LCH4 6. 如图电化学装置可制备偏钨酸铵(NH4)6(H2W12O40)，双极膜中间层中的水解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A. 阳极发生氧化反应，电极反应为4NH3·H2O- 4e- = 4+ O2↑+2H2O B. 双极膜中间层中的OH-向左侧迁移进入碱室，a膜为阳离子交换膜 C. 产品室发生反应： 12 +18H+ = [H2W12O40]6- +8H2O D. 当电路中通过4mol电子时，阴极室溶液质量理论上增加72g 7. 开发氢能是降碳的关键。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 水煤气变换产氢反应是吸热反应 B. 过程I、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量 C. 状态4中物质状态最稳定 D. 每生成1molH2转移1mole- 8. 电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是 A. Ag为阳极 B. Ag+由银电极向变色层迁移 C. W元素的化合价升高 D. 总反应为：WO3+xAg=AgxWO3 9. 中国科学院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池，大幅提升了电池的能量密度。该电池以铝和石墨作为电极材料，充电时的总反应为：Al+xC+Li++PF6-＝AlLi+CxPF6，有关该电池说法正确的是 A. 放电时，电子由石墨沿导线流向铝 B. 放电时，正极反应式为：Al+Li++e-＝AlLi C. 充电时，铝电极质量增加 D. 充电时，PF6-向阴极移动 10. 电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是 A 电解总反应方程式： B. 在阳极放电，发生氧化反应 C. 阴极的电极反应： D. 电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 11. 2017-2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是 A. 图2交换膜一定为阳离子交换膜 B. 图2右池电极反应为： C. Y接太阳能电池N极 D. 每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)变化量为4mol 12. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 负极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 13. 2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，铝箔作负极 B. 放电时，Li+通过隔膜移向负极 C. 用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小 D. 充电时的阳极反应式为 14. 某同学按如图所示的装置进行实验。电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A. B极和Y极上均发生还原反应，且Y极的电极反应式为Cu2++2e﹣═Cu B. 电池工作一段时间后，丙池中两极的总质量不变 C. 当0.5mol SO通过阴离子交换膜时，X极收集到标准状况下11.2L的气体 D. 当0.1mol B参与反应时，丙池中流经电解液的电子数目约为1.204×1023 二、填空题(4大题共58分) 15. 钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、 （1）如图装置中，U形管内为红墨水，两试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。 ①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_______(填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。 ②a试管生铁中碳上发生的电极反应式为_______。 （2）如图甲、乙都是金属防护的例子。 ①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_______(填字母)， A．铜　　　　　B．钠　　　　　C．锌　　　　　D．石墨 ②图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，此方法叫_______。 （3）实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和NaCl溶液并检验两极生成的气体产物，则Fe棒应接直流电源的_______(填“正极”或“负极”)；电解开始后，阴极产物为_______(填化学式)。 （4）装置丙可以用来制备氢氧化亚铁并且可以较长时间不被氧化，写出制备氢氧化亚铁的总反应式_______。 16. 研究化学反应时，既要关注物质变化，又要关注能量变化。请回答以下问题： （1）下列反应中能量变化与图一致的是_______(填字母)。 A. 甲烷燃烧 B. 生石灰与水反应 C. 镁与稀硫酸的反应 D. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应 （2）如图是1 mol 和1 mol 反应生成1 mol 和1 mol 过程中能量变化示意图。 ①请写出该反应的热化学方程式：_______。 ②若在该反应体系中加入催化剂，则对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。 （3）化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。 已知： kJ⋅mol-1 共价键 键能/(kJ·mol) 436 247 则H-Cl的键能为_______kJ⋅mol-1。 （4）金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下： (ⅰ)直接氯化： kJ⋅mol-1 (ⅱ)碳氯化： kJ⋅mol-1 反应的的为_______kJ⋅mol-1 （5）“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热，“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐，将蔗糖和足量氧气冲入“氧弹”中点燃，产生的热量被氧弹外的水吸收，通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知：蔗糖的质量为1.71g，(已知蔗糖的摩尔质量是342克/摩)量热计中水的质量为3.00kg，水的比热容为c J·g-1·C-1，忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如表，请计算： 序号 点火前温度/℃ 燃烧后测得的最高温度/℃ 1 20.73 22.63 2 20.76 21.25 3 20.72 22.82 ①反应放出的热量Q=_______J。 ②蔗糖燃烧的热化学方程式：_______。 17. 回答下列问题。 （1）装置甲中正极反应式为_______；若将换成，则负极反应式为_______。 （2）装置乙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，阳极的电极反应式是_______。 （3）电化学在物质制备、新材料和环境保护等方面具有独到的应用优势。高铁酸钠()是一种新型水处理剂，强碱性条件下稳定存在。电解法制备的工作原理如下装置所示，阳极的电极反应式为_______，当外电路转移3 mol电子时，阳极区溶液质量增加_______克。 （4）一种二氧化碳的富集装置如图所示，电极a的电极反应式为_______。 （5）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_______极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_______。 18. 将电能转化为化学能在生活生产和科学研究中具有重要意义。某学习小组用石墨电极持续电解溶液。 实验 时刻 现象 a极析出红色固体；b极产生气体用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸变蓝。 a极产生白色沉淀；a极附近溶液变为黄绿色；b极产生气体 … … a极产生气体；b极产生气体 （1）t₁时刻，a极析出铜的电极反应式为___________。 （2）从a极刮取白色沉淀(含少量红色固体)，经检验含CuCl、Cu。 已知：，CuOH(黄色，不溶)(红色，不溶) ①白色沉淀A为AgCl，试剂1是___________。 ②向试管ⅰ中加入NaOH溶液，生成的黄色沉淀很快转变为红色。解释沉淀由黄色变红色发生的化学反应方程式___________。 ③证实从a极刮取的白色沉淀中含有CuCl的理由是___________。 （3）针对CuCl沉淀是如何产生的，小组提出两种假设。 假设1：由电极反应产生：。 假设2：除电极反应外，也可由氧化还原反应产生CuCl，请用离子方程式说明：___________。 （4）时a极未产生气体，而时a极产生气体。原因是___________。 （5）镀铜工业中，电镀液以、为主，同时含和添加剂。过多的会使镀层出现白色胶状薄膜。电镀前向电镀液中加入适量(微溶)固体能有效解决该问题，写出发生的离子反应方程式___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 龙岩一中2026届高二上第一次月考化学试卷 (满分100分，考试时间75分钟) 本卷需用相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108 一、单项选择题(每题3分，每题只有一个正确选项，共42分) 1. 下列能正确表示燃烧热热化学方程式的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】乙烯的燃烧热为1mol乙烯完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，反应的热化学方程式为 ； 故选C。 2. 某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是 A. Cl2 B. Mg C. Cu D. H2 【答案】B 【解析】 【详解】阴极上Al3+、Fe2+放电能力弱于H+，而Cu2+的放电能力比水电离出的H+的放电能力强，阳极上Cl-放电能力强于OH-，OH-强于NO3-。因此有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是Mg和Fe。答案选B。 3. 一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是 A. 负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应 B. 正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C. 电池总反应为 D. 电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成和，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，据此分析。 【详解】A．当负极通过0.04mol电子时，正极也通过0.04mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气，在标况下为0.224L，A正确； B．反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误； C．根据分析，电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，C正确； D．电池中，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极，D正确； 故选B。 【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写，电解质溶液为碱性，则空气中的氧气得电子生成氢氧根；在判断电池中电流流向时，电流流向与电子流向相反。 4. 中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速度比富氧介质(流动或充气)中钢的腐蚀速度大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置图如图，下列叙述中错误的是 A. 电子从M电极经导线流向N电极 B. N电极的电极反应式为：Fe-2e- = Fe2+ C. 阴极区附近溶液的pH增大 D. 电路中转移0.01mol电子时，有0.08gO2参与反应 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意，该装置为原电池，通入氧气的电极为正极，即M极为正极，N极为负极，该电池本质上是钢铁的吸氧腐蚀，据此分析判断。 【详解】A．M极为正极，N极为负极，原电池中，电子从N电极经导线流向M电极，故A错误； B．N电极为负极，发生氧化反应，该电池本质上是钢铁的吸氧腐蚀，负极的电极反应式为：Fe-2e- = Fe2+，故B正确； C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，因此阴极区附近溶液的pH增大，故C正确； D．电路中转移0.01mol电子时，有=0.0025mol的氧气反应，氧气的质量为0.0025mol ×32g/mol=0.08g，故D正确； 故选A。 5. 一种电解处理污水的原理示意图如下图所示，保持污水pH在5.0~6.0，通过电解生成的Fe(OH)3能吸附污水中的悬浮物而沉积，从而达到净水作用。已知：Fe电极上实际同时发生两个电极反应，其中一个电极反应生成一种无色气体。下列判断正确的是 A. 装置I中阴极产生气泡，可将污水中浮渣吹到液面，便于除去浮渣 B. 装置I中阳极的电极反应有、 C. 装置II为燃料电池装置，CH4为燃料，CO2为氧化剂 D. 装置I生成107gFe(OH)3时，装置II消耗5.6LCH4 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．装置I中阴极氢离子得电子生成氢气，可将污水中浮渣吹到液面，便于除去浮渣，故A正确； B．装置I中阳极的电极反应有、，故B错误； C．装置II燃料电池装置，CH4为燃料，氧气在正极得电子，O2为氧化剂，故C错误； D．未指明是否为标况下，故不能确定甲烷的物质的量，也就不能计算其体积，故D错误； 选A。 6. 如图电化学装置可制备偏钨酸铵(NH4)6(H2W12O40)，双极膜中间层中的水解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A. 阳极发生氧化反应，电极反应为4NH3·H2O- 4e- = 4+ O2↑+2H2O B. 双极膜中间层中的OH-向左侧迁移进入碱室，a膜为阳离子交换膜 C. 产品室发生反应： 12 +18H+ = [H2W12O40]6- +8H2O D. 当电路中通过4mol电子时，阴极室溶液的质量理论上增加72g 【答案】D 【解析】 【分析】该电解池左侧为阳极，发生氧化反应，在氨水环境下，水失电子生成氧气及铵根，碱室中阴离子通过阴离子交换膜进入阳极室，调整电荷关系；右侧阴极室发生还原反应，水得电子生成氢气与氢氧根，产品室中铵根通过a膜进入阴极室调节电荷关系，阴极室中离子不能进入产品室，防止造成产品含有杂质，所以a膜为阳离子交换膜；根据题目要求，产品室中在酸性条件下生成产品的阴离子[H2W12O40]6-，产品室中富余的铵根通过a膜进入阴极室； 【详解】A．阳极发生氧化反应，H2O中氧原子失电子变为O2和H+，酸性条件下NH3•H2O生成，电极反应式表达正确，不符题意； B．电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，产品室中通过a膜进入阴极室结合阴极上水得电子后的OH-生成NH3•H2O，描述正确，不符题意； C．根据题目所给信息及点解产物分析，离子方程式表达正确，不符题意； D．当电路中通过4mol电子时，阴极反应生成2molH2和4molOH-，通过a膜进入4mol，所以阴极室质量变化为18g•mol-1×4mol-2 g•mol-1×2mol=68g，计算错误，符合题意； 综上，本题选D。 7. 开发氢能是降碳的关键。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 水煤气变换产氢反应是吸热反应 B. 过程I、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量 C. 状态4中物质状态最稳定 D. 每生成1molH2转移1mole- 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，状态1能量高于状态4，则水煤气变换产氢反应是放热反应，选项A错误； B．过程I、Ⅱ断开化学键，过程Ⅲ形成化学键，则过程I、Ⅱ需要吸收能量，过程Ⅲ需要放出能量，选项B错误； C．由图可知，状态4能量最低，根据能量越低越稳定，则状态4中物质状态最稳定，选项C正确； D．CO+ H2O=CO2+H2，碳元素由+2价上升至+4价，氢元素由+ 1价下降至0价，则每生成1mol H2转移2mole-，选项D错误； 答案选C。 8. 电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是 A. Ag为阳极 B. Ag+由银电极向变色层迁移 C. W元素的化合价升高 D. 总反应为：WO3+xAg=AgxWO3 【答案】C 【解析】 【分析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，故Ag电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。 【详解】A．通电时，Ag电极有Ag+生成，故Ag电极为阳极，故A项正确； B．通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，故B项正确； C．过程中，W由WO3+6价降低到AgxWO3中的+(6-x)价，故C项错误； D．该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为：xAg-xe- = xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：WO3+xAg++xe- = AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg + WO3 =AgxWO3，故D项正确； 答案选C。 【点睛】电解池的试题，重点要弄清楚电解的原理，阴、阳极的判断和阴、阳极上电极反应式的书写，阳极反应式+阴极反应式=总反应式，加的过程中需使得失电子数相等。 9. 中国科学院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池，大幅提升了电池的能量密度。该电池以铝和石墨作为电极材料，充电时的总反应为：Al+xC+Li++PF6-＝AlLi+CxPF6，有关该电池说法正确的是 A. 放电时，电子由石墨沿导线流向铝 B. 放电时，正极反应式为：Al+Li++e-＝AlLi C. 充电时，铝电极质量增加 D. 充电时，PF6-向阴极移动 【答案】C 【解析】 【详解】A.负极失电子发生氧化反应：AlLi−e-=Al+Li+，电子由铝电极沿导线流向石墨电极，故A错误； B.放电时，正极得电子发生还原反应：CxPF6+e-=xC+PF6-，故B错误； C.充电时，铝电极为阴极，阴极发生还原反应：Al+Li++e-=AlLi，所以由Al→AlLi质量会增加，故C正确； D.充电时，阳极发生氧化反应：xC+PF6-−e-=CxPF6，阴离子向阳极移动，则 PF6-向阳极移动，故D错误； 答案选C。 【点睛】本题主要考查电化学工作原理，无论电解池还是原电池，都要掌握其工作原理、理清两装置工作时微观粒子的运动方向。阳离子运动方向与电流方向形成闭合回路，阴离子运动方向与电子方向形成闭合回路。 10. 电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是 A. 电解总反应方程式： B. 在阳极放电，发生氧化反应 C. 阴极的电极反应： D. 电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A说法不正确； B．RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O， -COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确； C．阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C说法正确； D．根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。 答案为A。 11. 2017-2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是 A. 图2交换膜一定为阳离子交换膜 B. 图2右池电极反应为： C. Y接太阳能电池N极 D. 每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为4mol 【答案】B 【解析】 【分析】由题意知，图1为太阳能电池工作示意图，属于原电池，图2与图1联合时，图2为电解池，由图2知，X电极反应为，发生还原反应，故X为阴极，与电源负极相连，由图1可知，电池的阳离子向P电极移动，所以P电极是太阳能电池的正极，N电极为负极，故X电极连接N电极，Y电极连接P电极。 【详解】A．由分析知，X电极流入电子，Y电极失去电子，为了维持电荷守恒，可以是阳极室的阳离子（如H+）移入阴极室，也可以是阴极室阴离子阴离子（如）移入阳极室，故交换膜可以是阳离子或阴离子交换膜，A错误； B．由图2知，Y极VO2+失电子转化为，对应电极反应为：VO2+-e-+H2O=+2H+，B正确； C．由分析知，Y电极连接太阳能电池P电极，C错误； D．由Y电极反应为VO2+-e-+H2O=+2H+，知每转移1mol电子，右池中有2mol H+生成，D错误； 故答案选B。 12. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 负极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 【答案】B 【解析】 【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。 【详解】A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确； B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误； C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C正确； D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，故D正确； 故答案为B。 13. 2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A 放电时，铝箔作负极 B. 放电时，Li+通过隔膜移向负极 C. 用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小 D. 充电时的阳极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】放电时的总反应：，放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极。 【详解】A．放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极，A错误； B．放电时，阳离子移向正极，所以Li+通过隔膜移向正极，B错误； C．用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极反应为：，质量增加，C错误； D．充电时的阳极反应式为，D正确； 答案选D。 14. 某同学按如图所示的装置进行实验。电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A. B极和Y极上均发生还原反应，且Y极的电极反应式为Cu2++2e﹣═Cu B. 电池工作一段时间后，丙池中两极的总质量不变 C. 当0.5mol SO通过阴离子交换膜时，X极收集到标准状况下11.2L的气体 D. 当0.1mol B参与反应时，丙池中流经电解液的电子数目约为1.204×1023 【答案】C 【解析】 【分析】当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的演粉碘化钾试纸变蓝，可知X极上产生的气体是氯气，电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，说明右侧装置为电解池，则X极为阳极，Y极为阴极；左侧装置为原电池，A极为原电池的正极，B极为原电池的负极。 【详解】A．由上述分析知，Y 极为阴极，B极为负极，则B极上发生氧化反应，Y极上发生还原反应，Y极的电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，故A错误； B．电池工作一段时间后，丙池中Y极上析出Cu，X极质量不变，两极总质量增加，故B错误； C．当0.5 mol SO42﹣通过阴离子交换膜时，Cl﹣在X极上失去1mol电子，生成的氧气的物质的量为0.5 mol，即标准状况下体积为11.2 L，故C正确； D．电子只能在导线中移动，不能流经电解质溶液，故D错误； 故选：C。 二、填空题(4大题共58分) 15. 钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、 （1）如图装置中，U形管内为红墨水，两试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。 ①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_______(填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。 ②a试管生铁中碳上发生的电极反应式为_______。 （2）如图甲、乙都是金属防护的例子。 ①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_______(填字母)， A．铜　　　　　B．钠　　　　　C．锌　　　　　D．石墨 ②图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，此方法叫_______。 （3）实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和NaCl溶液并检验两极生成的气体产物，则Fe棒应接直流电源的_______(填“正极”或“负极”)；电解开始后，阴极产物为_______(填化学式)。 （4）装置丙可以用来制备氢氧化亚铁并且可以较长时间不被氧化，写出制备氢氧化亚铁的总反应式_______。 【答案】（1） ①. b ②. 2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑ （2） ①. C ②. 外接电源的阴极保护法 （3） ①. 负极 ②. H2和NaOH （4） 【解析】 【分析】本题为原电池和电解池的原理考查题，根据原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，而电解池中与电源正极相连的一极为阳极，阳极发生氧化反应，与电源负极相连的一极为阴极，阴极发生还原反应，据此分析结合各小题具体情况解题。 【小问1详解】 ①导致U型管内红墨水左低右高，左边试管内气体的压强不大，右边试管内气体的氧气减小，所以左边试管中是酸性溶液氯化铵（显酸性），发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液食盐水，发生吸氧腐蚀，故答案为：b； ②由上述分析可知，a试管中装有酸性NH4Cl溶液，生铁中碳为正极，正极上发生还原反应，故该电极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑，故答案为：2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑； 【小问2详解】 ①铜比铁更不活泼，与铁组成原电池时Fe作负极，加快Fe的腐蚀，石墨为惰性电极，与铁组成原电池时Fe作负极，加快Fe的腐蚀，金属钠能直接和水反应，只有锌比铁更活泼，与铁组成原电池时Fe作正极，能够减慢Fe的腐蚀，故答案为：C； ②由题干图示信息可知，图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，此方法叫外接电源的阴极保护法，故答案为：外接电源的阴极保护法； 【小问3详解】 已知电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，故实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和NaCl溶液并检验两极生成的气体产物，则Fe棒应接直流电源的负极，作阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，碳棒与电源的正极相连，作阳极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，故电解开始后，阴极产物为H2和NaOH，故答案为：负极；H2和NaOH； 【小问4详解】 由题干装置丙可知，Fe与电源正极相连，是阳极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，石墨电极与电源负极相连，作阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极产生的OH-和阳极产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2，苯能够隔绝空气中的O2，故利用该装置可以用来制备氢氧化亚铁并且可以较长时间不被氧化，该方法制备氢氧化亚铁的总反应式为：，故答案为：。 16. 研究化学反应时，既要关注物质变化，又要关注能量变化。请回答以下问题： （1）下列反应中能量变化与图一致的是_______(填字母)。 A. 甲烷燃烧 B. 生石灰与水反应 C. 镁与稀硫酸的反应 D. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应 （2）如图是1 mol 和1 mol 反应生成1 mol 和1 mol 过程中能量变化示意图。 ①请写出该反应的热化学方程式：_______。 ②若在该反应体系中加入催化剂，则对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。 （3）化学反应焓变与反应物和生成物的键能有关。 已知： kJ⋅mol-1 共价键 键能/(kJ·mol) 436 247 则H-Cl的键能为_______kJ⋅mol-1。 （4）金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下： (ⅰ)直接氯化： kJ⋅mol-1 (ⅱ)碳氯化： kJ⋅mol-1 反应的的为_______kJ⋅mol-1 （5）“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热，“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐，将蔗糖和足量氧气冲入“氧弹”中点燃，产生的热量被氧弹外的水吸收，通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知：蔗糖的质量为1.71g，(已知蔗糖的摩尔质量是342克/摩)量热计中水的质量为3.00kg，水的比热容为c J·g-1·C-1，忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如表，请计算： 序号 点火前温度/℃ 燃烧后测得的最高温度/℃ 1 20.73 22.63 2 20.76 21.25 3 20.72 22.82 ①反应放出的热量Q=_______J。 ②蔗糖燃烧的热化学方程式：_______。 【答案】（1）D （2） ①. 　kJ/mol ②. 没有 （3）434 （4）-223 （5） ①. 6000c ②. 　kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 能量变化图中显示，反应物的总能量低于生成物的总能量，则该反应为吸热反应。 A. 甲烷燃烧时放出热量，该反应为放热反应，A不符合题意； B. 生石灰与水反应能够放出热量，该反应为放热反应，B不符合题意； C. 镁与稀硫酸反应，生成硫酸镁和氢气，该反应为放热反应，C不符合题意； D. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体发生复分解反应，需要从周围环境中吸收热量，该反应为吸热反应，D符合题意； 故选D。 【小问2详解】 ①该反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，放出的热量为386kJ-134kJ=252kJ，该反应的热化学方程式：　kJ/mol。 ②若在该反应体系中加入催化剂，只改变反应途径，不改变反应的热效应，则对反应热没有影响。 【小问3详解】 设H-Cl的键能为x，则436 kJ⋅mol-1+247 kJ⋅mol-1-2x=-185 kJ⋅mol-1，x=434 kJ⋅mol-1，从而得出H-Cl的键能为434kJ⋅mol-1。 【小问4详解】 (ⅰ)直接氯化： kJ⋅mol-1 (ⅱ)碳氯化： kJ⋅mol-1 利用盖斯定律，将反应ⅱ-ⅰ得，反应的的为-51 kJ⋅mol-1-172 kJ⋅mol-1=-223kJ⋅mol-1。 【小问5详解】 ①利用表中数据，计算三次实验中反应前后的温度变化分别为：实验1——1.9℃，实验2——0.49℃，实验3——2.1℃，由于实验2的测定结果与另两次实验的误差过大，数据不能采用。反应放出的热量Q= c J·g-1·C-1×3000g×℃=6000cJ。 ②蔗糖的物质的量为=0.005mol，则1mol蔗糖燃烧放出的量为=1.2×106cJ=1200ckJ，蔗糖燃烧的热化学方程式：　kJ/mol。 【点睛】做平行实验时，需对实验结果进行评估，以去除偏差过大的实验结果。 17. 回答下列问题。 （1）装置甲中正极反应式为_______；若将换成，则负极反应式为_______。 （2）装置乙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，阳极的电极反应式是_______。 （3）电化学在物质制备、新材料和环境保护等方面具有独到的应用优势。高铁酸钠()是一种新型水处理剂，强碱性条件下稳定存在。电解法制备的工作原理如下装置所示，阳极的电极反应式为_______，当外电路转移3 mol电子时，阳极区溶液质量增加_______克。 （4）一种二氧化碳的富集装置如图所示，电极a的电极反应式为_______。 （5）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_______极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. ②. 79 （4） （5） ①. 负 ②. 【解析】 【分析】⑴①电解质溶液为氢氧化钾的氢氧燃料电池的正极反应式为：，负极反应式为：； ②电解质溶液为氢氧化钾的乙烷—氧气燃料电池的正极反应式为：，负极反应式为：； ⑵铅蓄电池的放电时的正极反应式：，负极反应式：； 充电时阳极反应式：，阴极反应式为：； ⑶如图所示：强碱性条件下，电解法制备的阳极的电极反应式为：； ⑷根据图示可知：a电极反应式为：； ⑸根据题干和图示可知：钢制品作阴极，连接直流电源负极，电镀铝负极应生成单质铝，所以阴极反应式为：。 【小问1详解】 根据分析可知：装置甲中正极反应式为；若将换成，则负极反应式为：。 【小问2详解】 根据分析可知：铅蓄电池的放电时的正极反应式:。 【小问3详解】 ①根据分析可知：电解法制备的阳极的电极反应式为：。 ②当外电路转移3 mol电子时，阳极区溶液质量变化来自金属铁的溶解以及氢氧根离子的移动，当转移3mole-时，铁溶解引起阳极区溶液质量增加，从中间的隔室转移过来3molOH-，引起阳极区溶液质量增加,阳极区溶液质量共增加79g。 【小问4详解】 根据分析可知：电极a的电极反应式为：。 【小问5详解】 根据分析可知：根据题干和图示，钢制品作阴极，连接直流电源负极，电镀铝负极应生成单质铝，所以阴极反应式为：。 18. 将电能转化为化学能在生活生产和科学研究中具有重要意义。某学习小组用石墨电极持续电解溶液。 实验 时刻 现象 a极析出红色固体；b极产生气体用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸变蓝。 a极产生白色沉淀；a极附近溶液变为黄绿色；b极产生气体 … … a极产生气体；b极产生气体 （1）t₁时刻，a极析出铜的电极反应式为___________。 （2）从a极刮取白色沉淀(含少量红色固体)，经检验含CuCl、Cu。 已知：，CuOH(黄色，不溶)(红色，不溶) ①白色沉淀A为AgCl，试剂1是___________。 ②向试管ⅰ中加入NaOH溶液，生成的黄色沉淀很快转变为红色。解释沉淀由黄色变红色发生的化学反应方程式___________。 ③证实从a极刮取的白色沉淀中含有CuCl的理由是___________。 （3）针对CuCl沉淀是如何产生的，小组提出两种假设。 假设1：由电极反应产生：。 假设2：除电极反应外，也可由氧化还原反应产生CuCl，请用离子方程式说明：___________。 （4）时a极未产生气体，而时a极产生气体。原因是___________。 （5）镀铜工业中，电镀液以、为主，同时含和添加剂。过多的会使镀层出现白色胶状薄膜。电镀前向电镀液中加入适量(微溶)固体能有效解决该问题，写出发生的离子反应方程式___________。 【答案】（1） （2） ①. 硝酸酸化的溶液 ②. ③. 加入硝酸酸化的溶液产生白色沉淀，沉淀为AgCl，可判断固体中含有CuCl （3） （4）时未反应完全，时铜离子反应完全 （5），能消耗过多的 【解析】 【小问1详解】 t₁时刻，a极析出铜的电极反应式为。 【小问2详解】 ①根据白色沉淀(含少量红色固体)，经检验含CuCl、Cu，则白色沉淀A为AgCl，试剂1则是硝酸酸化的溶液。 ②向试管ⅰ中加入NaOH溶液，生成的黄色沉淀很快转变为红色。根据已知信息，沉淀由黄色变红色发生CuOH(黄色，不溶)(红色，不溶)，化学反应方程式。 ③证实从a极刮取的白色沉淀中含有CuCl的理由是加入硝酸酸化的溶液产生白色沉淀，沉淀为AgCl，可判断固体中含有CuCl。 【小问3详解】 溶液中有Cl-和Cu2+，则由氧化还原反应产生CuCl应是Cu参与了反应，离子方程式：。 【小问4详解】 a极是阴极，时a极未产生气体，而时a极产生气体，原因是时铜离子未反应完全，时铜离子反应完全。 【小问5详解】 电镀液以、为主，同时含和添加剂，过多的会使镀层出现白色胶状薄膜。电镀前向电镀液中加入适量(微溶)固体能降低Cl-浓度，有效解决该问题，发生的离子反应方程式：，能消耗过多的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$