精品解析：福建省建瓯市芝华中学2023-2024学年高二上学期第一次阶段考试化学试题

2023-2024学年上学期高二第一次阶段考化学试卷 (考试时间75分钟满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 Cu：64 一、选择题：(本题共18小题，每小题3分，共54分) 1. 下列热化学方程式中，正确的是 A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B. 在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1 C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH= -57.3kJ·mol-1，则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 D. 500℃、30MPa下，将0.5mol N2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭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= -38.6 kJ·mol-1 2. 石墨在一定条件下转化为金刚石,其能量变化如图所示，其中△E1=393.5kJ，△E2=395.4kJ，下列说法正确的是 A. 金刚石的稳定性强于石墨的 B. 石墨转化为金刚石属于物理变化 C. 1 mol金刚石的能量大于1 mol CO2的能量 D. 1 mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9 kJ的能量 3. 相同条件下，下列各热化学方程式中ΔH最小的是 ①2A(l)+B(l)=2C(g) ΔH1 ②2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH2 ③2A(g)+B(g)=2C(l) ΔH3 ④2A(l)+B(l)=2C(l) ΔH4 A. ΔH1 B. ΔH2 C. ΔH3 D. ΔH4 4. 1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量，下列表示该反应的热化学方程式中，正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-142.9 kJ·mol-1 B. H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 C. 2H2＋O2=2H2O　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=＋571.6 kJ·mol-1 5. 化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 2molA与2molB变成2molAB(g)吸收bkJ热量 B. lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量 C. 该反应为放热反应 D. 断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量 6. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生反应 A. 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B. 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 C. 2H2O+O2+4e-=4OH- D. Fe-3e-=Fe3+ 7. 关于下列图示的说法中正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. 形成铜锌原电池 C. 实验室制氯气 D. 收集氯气 8. 煤的工业加工过程中，可利用CO和H2合成用途广泛的化工原料甲醇，能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是吸热反应 B. 1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ·mol-1 C. CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1 D. 1molCO(g)和2molH2(g)断键所需能量小于1molCH3OH(g)断键所需能量 9. 图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同，表示水分子)，下列说法正确的是 A. X电极与电源负极相连 B. 图b、c中Y电极上会生成不同产物 C. NaCl是电解质，三种状态下都能导电 D. 图b说明通电后发生了：NaCl → Na+ + Cl— 10. 利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是 A. 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠 B. 铜的电解精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4 C. 电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 D. 外加电流法中，Y是待保护金属 11. 下列装置中，可以实现反应的是 A. B. C. D. 12. 海水中含有大量Na+、C1-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如右图所示。下列说法正确的是 A. b膜是阳离子交换膜 B. A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成 C. 淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHA＜pHB＜pHC D. B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 13. 汽车的启动电源常用铅蓄电池，其电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，关于铅蓄电池的说法正确的是 A. 放电时电解质溶液中的SO向负极移动 B. 在放电时，该电池的正极材料是铅板 C. 在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D. 在充电时，阳极发生的反应是PbSO4+2e-=Pb+SO 14. 将图中所示实验装置的开关K闭合，下列判断正确的是 A. Zn极上发生还原反应 B. 电子沿Zn→a→b→Cu路径流动 C. 片刻后可观察到滤纸a点变红色 D 片刻后，乙池中c(Cu2＋)减小，c(SO)基本不变，溶液不再保持电中性 15. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用 C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 16. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为和，电解质溶液为，电极反应为：，，总反应式为：。根据上述反应式，下列说法正确的是 A. 在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强 B. 使用过程中，电子由极经外电路流向极 C. 电极发生还原反应，电极发生氧化反应 D. 是负极，是正极 17. 利用CO2电催化还原法制取清洁燃料HCOOH，可实现温室气体CO2的资源化利用。其工作原理如图。下列有关说法不正确的是 A. M为阳极 B. 离子交换膜阴离子交换膜 C. N极的电极反应式为CO2+2e-+2H＋=HCOOH D. 消耗的CO2与生成的O2物质的量之比为2:1 18. 某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如图所示，甲装置为甲醇-空气燃料电池，乙装置能将和转化为和，X、Y是特殊催化剂型电极。下列说法正确的是 A. b口通入空气，c口通入甲醇 B. 甲装置中向M极移动，乙装置中向Y极移动 C. Y极的电极反应式为 D. 理论上，每生成22.4L(标准状况下)O2，必有4mol电子由N极流向X极 二、非选择题(共46分) 19. 化学反应中的能量变化是人类获取能量的重要途径。 （1）液化气是一种重要的家庭燃料，下列示意图与液化气在燃烧过程中的能量变化最相符的是___________。 （2）“冰袋”可用于短时间保鲜食物。将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间部分，使两种晶体分开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下。用手将袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温。由此判断：碳酸钠晶体与硝酸铵晶体的总能量___________(填“高于”或“低于”)反应后生成物的总能量。 （3）化学反应中的能量变化不仅表现为热量的变化，有时还表现为其他形式的能量变化。比如，蜡烛燃烧可用来照明，这个过程是将化学能转化为___________和___________；人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为___________。 （4）下列反应中，属于吸热反应是___________。 ①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)；②燃烧木炭取暖；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水反应制熟石灰；⑥食物因氧化而腐败 （5）已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1molH—O键要放出463kJ的能量，则反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)的ΔH=___________kJ·mol-1。 20. 回答下列问题 （1）用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如图1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若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：___________。 （2）①已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ΔH=＋206.2kJ·mol-1 CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH=＋247.4kJ·mol-1 则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。 21. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一，每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 （1）最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图甲所示。甲烷燃料应从___________(填序号)口通入，发生的电极反应式为___________。 （2）以石墨作电极电解饱和食盐水，如图乙所示。电解开始后在___________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色，该极的电极反应式为___________。 （3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________(填序号)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 22. Ⅰ．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。 （1）电极X的材料是___________；电解质溶液Y是___________。 （2）银电极为电池___________极，发生的电极反应为___________，X电极上发生的电极反应为___________。 （3）外电路中的电子是从___________电极流向___________电极。 （4）X电极看到的现象是___________，发生___________填氧化或还原反应。 （5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为___________。 Ⅱ.事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应， （6）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。 A．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH>0 B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH<0 C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l) ΔH<0 （7）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为___________。 Ⅲ．乙醇(C2H5OH)燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 （8）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾介质，电池工作时，CO向电极___________(填“a”或“b”)移动。 （9）酸性乙醇燃料电池中，若电池消耗标准状况下2.24LO2，则电路中通过的电子数目为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年上学期高二第一次阶段考化学试卷 (考试时间75分钟满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 Cu：64 一、选择题：(本题共18小题，每小题3分，共54分) 1. 下列热化学方程式中，正确的是 A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B. 在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1 C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH= -57.3kJ·mol-1，则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 D. 500℃、30MPa下，将0.5mol N2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭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= -38.6 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，H元素生成液态的水稳定，所以甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890.3kJ·mol-1，故A错误； B．在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，反应的热化学方程式，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -2×285.8kJ·mol-1，故B正确； C．醋酸是弱酸，电离要吸热，所以发生中和反应放出的热量小于57.3kJ，故C错误； D、反应是可逆反应，反应焓变是指物质完全反应放出热量，故D错误； 故选B。 2. 石墨在一定条件下转化为金刚石,其能量变化如图所示，其中△E1=393.5kJ，△E2=395.4kJ，下列说法正确的是 A. 金刚石的稳定性强于石墨的 B. 石墨转化为金刚石属于物理变化 C. 1 mol金刚石的能量大于1 mol CO2的能量 D. 1 mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9 kJ的能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨能量低，则石墨比金刚石稳定，故A错误； B．石墨和金刚石为两种不同单质，二者转化为化学变化，故B错误； C．放热反应中反应物总能量大于生成物的总能量，即1mol金刚石和1mol氧气的总能量大于1molCO2的能量，而1mol金刚石的能量与1molCO2的能量大小无法比较，故C错误； D．由图可知，△E2-△E1=1.9kJ，即石墨转化为金刚石吸收能量，则1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量，故D正确； 故选：D 3. 相同条件下，下列各热化学方程式中ΔH最小的是 ①2A(l)+B(l)=2C(g) ΔH1 ②2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH2 ③2A(g)+B(g)=2C(l) ΔH3 ④2A(l)+B(l)=2C(l) ΔH4 A. ΔH1 B. ΔH2 C. ΔH3 D. ΔH4 【答案】C 【解析】 【详解】各反应中对应物质的物质的量相同，同一物质的能量g＞l＞s；不管反应是吸热反应还是放热反应，如果生成物的能量越低而反应物的能量越高，则ΔH越小。C为液态时，生成物能量最低，A、B均为气态时，反应物的能量最高，因此反应2A(g)+B(g)=2C(l)的ΔH3最小，故选C。 4. 1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量，下列表示该反应的热化学方程式中，正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-142.9 kJ·mol-1 B. H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 C. 2H2＋O2=2H2O　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=＋571.6 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量，ΔH＜0，故A错误； B．1 mol H2燃烧放出285.8 kJ的热量，故反应的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH=-285.8 kJ·mol-1或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，故B正确； C．没有注明物质的聚集状态，故C错误； D．氢气燃烧，放出热量，ΔH应为负值，故D错误； 故选B。 5. 化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 2molA与2molB变成2molAB(g)吸收bkJ热量 B. lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量 C. 该反应为放热反应 D. 断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量 【答案】B 【解析】 【详解】A. 形成化学键放出能量，由图可知，2molA与2molB变成2molAB(g)放出bkJ热量，故A错误； B. 由图可知，lmolA2(g)和lmolB2(g)总能量低于2molAB(g)的总能量，故B正确； C. 由图可知，lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量，故该反应为吸热反应，故C错误； D. 断裂化学键吸收能量，由图可知，断裂1molA-A键和1molB-B键，吸收akJ能量，故D错误； 故选B。 6. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生反应 A. 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B. 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 C. 2H2O+O2+4e-=4OH- D. Fe-3e-=Fe3+ 【答案】D 【解析】 【分析】家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物]，是金属铁发生吸氧腐蚀的结果，正极发生的是氧气得电子的还原反应，负极是金属铁是失电子的氧化反应。 【详解】A．氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化为氢氧化铁，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O═Fe(OH)3，故A发生； B．正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2H2O＋O2＋4e−═4OH−，负极是金属铁是失电子的氧化反应，即Fe−2e−═Fe2＋，Fe2＋＋2OH−═Fe(OH)2，合并得到：2Fe＋2H2O＋O2═2Fe(OH)2↓，故B发生； C．金属铁发生吸氧腐蚀，正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2H2O＋O2＋4e−═4OH−，故C发生； D．金属铁发生吸氧腐蚀，负极是金属铁是失电子的氧化反应，即Fe−2e−═Fe2＋，所以Fe−3e−＝Fe3＋不发生，故D不发生； 故选答案D。 7. 关于下列图示的说法中正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. 形成铜锌原电池 C. 实验室制氯气 D. 收集氯气 【答案】D 【解析】 【详解】A. 如图所示，生成物的总能量小于反应物的总能量，故该反应为放热反应，故A错误； B. 乙醇为非电解质，没有自由移动的阴阳离子，不能作为原电池的电解质溶液，该装置无法形成铜锌原电池，故B错误； C. 实验室用浓盐酸和二氧化锰制备氯气，需要在加热条件下进行，故C错误； D. 饱和食盐水会降低氯气的溶解度，所以实验室可采用排饱和食盐水的方法收集氯气，故D正确； 故答案选D。 8. 煤的工业加工过程中，可利用CO和H2合成用途广泛的化工原料甲醇，能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是吸热反应 B. 1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ·mol-1 C. CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1 D. 1molCO(g)和2molH2(g)断键所需能量小于1molCH3OH(g)断键所需能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图中信息可知，该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，A错误； B．1molCO(g)和2molH2(g)反应生成1molCH3OH(g)的热效应为90.lkJ·mol-1，B错误； C．根据图中信息可知，生成的甲醇为气态，即CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1，C错误； D．根据图中信息可知，反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，故1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量，所以反应放热，D正确； 故选D。 9. 图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同，表示水分子)，下列说法正确的是 A. X电极与电源负极相连 B. 图b、c中Y电极上会生成不同产物 C. NaCl是电解质，三种状态下都能导电 D. 图b说明通电后发生了：NaCl → Na+ + Cl— 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯离子半径大于钠离子，则图中代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，A错误； B．Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子生成H2，产物不同，B正确； C．NaCl在晶体状态没有自由移动的电子不导电，即图a不导电，C错误； D．熔融状态下，NaCl通电生成Na和Cl2，氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离，不需要通电也能电离，D错误； 答案选B。 10. 利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是 A. 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠 B. 铜的电解精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4 C. 电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 D. 外加电流法中，Y是待保护金属 【答案】D 【解析】 【分析】根据装置图可知X电极和电源的正极相连作阳极，Y电极和电源的负极相连作阴极，据此解答。 【详解】A．氯碱工业上，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阴极附近得到氢氧化钠，即Y附近能得到氢氧化钠，故A错误； B．铜的精炼中，粗铜作阳极X，纯铜作阴极Y，硫酸铜溶液作电解质溶液，故B错误； C．电镀工业上，阴极Y是待镀金属，阳极X是镀层金属，故C错误； D．外加电流的阴极保护法中，阴极Y是待保护金属，故D正确； 故选D。 11. 下列装置中，可以实现反应的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．可以形成原电池，但是Fe是负极，A错误； B．没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，B错误； C．是电解池，Cu作阳极失去电子，阴极是，总反应是：，C正确； D．可以形成原电池，Cu是阴极不会失去电子，D错误； 故选C。 12. 海水中含有大量Na+、C1-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如右图所示。下列说法正确的是 A. b膜是阳离子交换膜 B. A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成 C. 淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHA＜pHB＜pHC D. B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 【答案】A 【解析】 【详解】A、因为阴极是阳离子反应，所以b为阳离子交换膜，选项A正确； B、A极室氯离子在阳极失电子产生氯气，但不产生沉淀，选项B错误； C、淡化工作完成后，A室氯离子失电子产生氯气，部分溶于水溶液呈酸性，B室氢离子得电子产生氢气，氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，C室溶液呈中性，pH大小为pHA＜pHC＜pHB，选项C错误； D、B极室氢离子得电子产生氢气，不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，选项D错误。 答案选A。 13. 汽车的启动电源常用铅蓄电池，其电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，关于铅蓄电池的说法正确的是 A. 放电时电解质溶液中的SO向负极移动 B. 在放电时，该电池的正极材料是铅板 C. 在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D. 在充电时，阳极发生的反应是PbSO4+2e-=Pb+SO 【答案】A 【解析】 【分析】由铅蓄电池的总反应Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O可知，放电时，Pb被氧化，应为电池负极反应，电极反应式为，正极上PbO2得电子被还原，电极反应式为，在充电时，阳极上发生氧化反应，电极反应式和放电时的正极反应互为逆反应，阴极上发生还原反应，电极反应式和放电时的负极反应互为逆反应； 【详解】A．放电时，为原电池，电解质溶液中的SO向负极移动，A正确； B．由分析可知，在放电时，该电池的正极材料是PbO2，B错误； C．充电时，产生硫酸，电池中硫酸浓度变大，C错误； D．充电时，阳极失电子，电极反应式为，D错误； 故选A。 14. 将图中所示实验装置的开关K闭合，下列判断正确的是 A. Zn极上发生还原反应 B. 电子沿Zn→a→b→Cu路径流动 C. 片刻后可观察到滤纸a点变红色 D. 片刻后，乙池中c(Cu2＋)减小，c(SO)基本不变，溶液不再保持电中性 【答案】C 【解析】 【分析】从装置图中看，甲、乙构成原电池，电池总反应为，Zn为原电池负极，失电子发生氧化反应；Cu为原电池正极，溶液中得电子，发生还原反应；滤纸构成电解池，a与原电池负极相连为电解池的阴极，发生还原反应，b与原电池的正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，据此分析回答。 【详解】A．Zn为原电池负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．电子沿Zn→a，b→Cu路径流动，在a、b间，通过离子在电解质溶液中的定向移动，电子不能从溶液中通过，B错误； C．在滤纸a点，发生反应，片刻后可观察到滤纸a点变红色，C正确； D．片刻后，乙池中c(Cu2+)减小，c()基本不变，盐桥中的阳离子进入乙池溶液中，使溶液保持电中性，D错误； 故选C。 15. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用 C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．纯银器表面在空气中变暗是因为银和空气中硫化氢反应生成硫化银，发生化学腐蚀，纯银中无杂质，在空气中不能形成原电池，不会发生电化学腐蚀，A错误； B．铁的金属性大于锡，当镀锡铁制品的镀层破损时，发生电化学腐蚀，铁做负极被腐蚀，镀层不能对铁制品起保护作用，B错误； C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法，C正确； D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀，D错误； 故答案选C。 16. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为和，电解质溶液为，电极反应为：，，总反应式为：。根据上述反应式，下列说法正确的是 A. 在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强 B. 使用过程中，电子由极经外电路流向极 C. 电极发生还原反应，电极发生氧化反应 D. 是负极，是正极 【答案】D 【解析】 【分析】银锌电池的电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，由电极反应可知，锌失去电子发生氧化反应、氧化银得到电子发生还原反应，则Zn为负极、Ag2O为正极，电子由负极经导线流向正极； 【详解】A．负极发生，c(OH-)减小，所以电池负极区溶液的pH减小，A错误； B．Zn为负极、Ag2O为正极，电子由负极经导线流向正极，B错误； C．锌失去电子发生氧化反应、氧化银得到电子发生还原反应，C错误； D．由分析可知，Zn为负极、Ag2O为正极，D正确； 故选D。 17. 利用CO2电催化还原法制取清洁燃料HCOOH，可实现温室气体CO2的资源化利用。其工作原理如图。下列有关说法不正确的是 A. M为阳极 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. N极的电极反应式为CO2+2e-+2H＋=HCOOH D. 消耗的CO2与生成的O2物质的量之比为2:1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．M极上水分子失去电子被氧化为氧气，M为阳极，A正确； B． 阳极水失去电子，生成氢离子和氧气，氢离子通过阳离子交换膜进入阴极室，离子交换膜为阳离子交换膜，B不正确； C． N极上二氧化碳转化为甲酸，是得到电子的还原反应，电极反应式为CO2+2e-+2H＋=HCOOH，C正确； D． 按得失电子数守恒得关系式：，则 消耗的CO2与生成的O2物质的量之比为2:1，D正确； 答案选B。 18. 某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如图所示，甲装置为甲醇-空气燃料电池，乙装置能将和转化为和，X、Y是特殊催化剂型电极。下列说法正确的是 A. b口通入空气，c口通入甲醇 B. 甲装置中向M极移动，乙装置中向Y极移动 C. Y极的电极反应式为 D. 理论上，每生成22.4L(标准状况下)O2，必有4mol电子由N极流向X极 【答案】C 【解析】 【分析】图乙为电解池，并且CO2在Y极上发生还原反应生成C6H12O6，则Y极为阴极，电极反应式为6CO2+24H++24e-═C6H12O6+6H2O，X电极为阳极，阳极上H2O失电子生成O2，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，甲装置为甲醇-空气燃料电池，与阳极X极相接的N极为原电池正极，与阴极Y极相接的M极为负极，则c口通入空气，b口通入甲醇，原电池工作时阳离子移向正极N，电路中电子流向：M→Y，X→N，据此分析解答。 【详解】A．图乙中CO2在Y极上发生还原反应生成C6H12O6，则Y为阴极，图甲中M极为负极，b中通入的是甲醇，c口通入空气，故A错误； B．甲装置为甲醇-空气燃料电池，N极为正极，M极为负极，甲装置中H+向N极移动，图乙为电解池，H+向阴极Y极移动，故B错误； C．Y极为阴极，CO2在Y极上发生还原反应生成C6H12O6，电极反应式为6CO2+24H++24e-═C6H12O6+6H2O，故C正确； D．22.4L(标准状况下)O2的物质的量n==1mol，阳极上H2O失电子生成O2，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，则电路中必有4mol电子由X极流向N极，故D错误； 故答案为C。 二、非选择题(共46分) 19. 化学反应中的能量变化是人类获取能量的重要途径。 （1）液化气是一种重要的家庭燃料，下列示意图与液化气在燃烧过程中的能量变化最相符的是___________。 （2）“冰袋”可用于短时间保鲜食物。将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间部分，使两种晶体分开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下。用手将袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温。由此判断：碳酸钠晶体与硝酸铵晶体的总能量___________(填“高于”或“低于”)反应后生成物的总能量。 （3）化学反应中的能量变化不仅表现为热量的变化，有时还表现为其他形式的能量变化。比如，蜡烛燃烧可用来照明，这个过程是将化学能转化为___________和___________；人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为___________。 （4）下列反应中，属于吸热反应的是___________。 ①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)；②燃烧木炭取暖；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水反应制熟石灰；⑥食物因氧化而腐败 （5）已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1molH—O键要放出463kJ的能量，则反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)的ΔH=___________kJ·mol-1。 【答案】（1）A （2）低于 （3） ①. 热能 ②. 光能 ③. 电能 （4）① （5）-484 【解析】 【小问1详解】 液化气是一种重要的家庭燃料，液化气燃烧放出大量的热量，说明物质燃烧反应是放热反应，则反应物的能量比生成物的高； A．反应物的能量比生成物的多，反应是放热反应，A符合题意； B．生成物的能量比反应物的多，反应是吸热反应，B不符合题意； C．反应物、生成物的能量相同，反应过程无热量变化，C不符合题意； 故选A； 【小问2详解】 将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，做成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手将袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温。由此可判断出碳酸钠晶体与硝酸铵晶体的总能量低于反应后生成物的总能量，发生反应从周围环境吸收热量，从而使周围物质温度降低； 小问3详解】 蜡烛燃烧可用来照明，这个过程是将化学能转化为光能和热能；人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为电能； 【小问4详解】 ①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)，同时产生CO2，吸收大量的热，因此反应属于吸热反应，①符合题意； ②燃烧木炭取暖，发生反应放出热量，因此反应为放热反应，②不符合题意； ③炸药爆炸时放出大量热，使气体体积膨胀，发生爆炸，反应为放热反应，③不符合题意； ④酸与碱的中和反应放出热量，反应是放热反应，④不符合题意； ⑤生石灰与水作用制熟石灰，反应发生放出热量，属于放热反应，⑤不符合题意； ⑥食物因氧化而腐败，反应过程释放热量，属于放热反应，⑥不符合题意； 故属于吸热反应的是①； 【小问5详解】 常温下拆开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1 mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1 mol H-O键要放出463 kJ的能量，则H-H键能为436 kJ/mol，O=O键能为496 kJ/mol，H-O键能为463 kJ/mol，在2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)中，△H=反应物键能之和-生成物键能之和=2×436 kJ/mol+ 496 kJ/mol-4×463 kJ/mol=-484 kJ/mol。 20. 回答下列问题 （1）用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如图1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若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：___________。 （2）①已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ΔH=＋206.2kJ·mol-1 CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH=＋247.4kJ·mol-1 则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)热化学方程式为___________。 【答案】（1） ①. 偏大 ②. （2） 【解析】 【分析】该实验为中和热测定实验，测定中和热时，要确保热量不散失、一定量稀盐酸反应完全，故要在保温性能好、绝热的体系中反应，实验中用环形玻璃搅拌棒、量取最高温度；测出放出的热量，并计算出中和热，据此回答； 【小问1详解】 ①若将杯盖改为薄铁板，则有热量散失，热量的数值偏小，求得的反应热ΔH会偏大； ②该反应中NaOH过量，其与50mL0.50mol/L的盐酸(即0.025mol)反应生成0.025mol H2O，放出的热量为1.42kJ，则生成1mol H2O放出的热量为56.8kJ，则该反应的热化学方程式为； 【小问2详解】 反应2①-②得CH4(g)+2H2O(g)=CO2+4H2(g)，根据盖斯定律，，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。 21. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一，每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 （1）最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图甲所示。甲烷燃料应从___________(填序号)口通入，发生的电极反应式为___________。 （2）以石墨作电极电解饱和食盐水，如图乙所示。电解开始后在___________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色，该极的电极反应式为___________。 （3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________(填序号)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 【答案】（1） ①. b ②. （2） ①. 阴极 ②. 或 （3）ab 【解析】 【小问1详解】 根据装置可以知道d处生成大量的水，结合氢离子的移动方向，右侧电极是正极，则甲烷从b口通入，反应环境是酸性溶液，负极的反应式为：，故答案为：b；； 【小问2详解】 以石墨电极电解饱和食盐水，阴极上氢离子放电，溶液呈碱性，使酚酞变红，电极反应式为或； 故答案为：阴极；或； 【小问3详解】 以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼； a．在阳极上，不如铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落，形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故a正确； b．电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故b正确； c．溶液中Cu2+向阴极移动，在阴极上发生还原反应，故c错误； d．电解池中，电能不会全部转化为化学能，还会伴随热能等形式的能量产生，故d错误； 故选ab。 22. Ⅰ．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。 （1）电极X的材料是___________；电解质溶液Y是___________。 （2）银电极为电池的___________极，发生的电极反应为___________，X电极上发生的电极反应为___________。 （3）外电路中的电子是从___________电极流向___________电极。 （4）X电极看到的现象是___________，发生___________填氧化或还原反应。 （5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数___________。 Ⅱ.事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应， （6）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。 A．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH>0 B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH<0 C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l) ΔH<0 （7）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为___________。 Ⅲ．乙醇(C2H5OH)燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 （8）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO向电极___________(填“a”或“b”)移动。 （9）酸性乙醇燃料电池中，若电池消耗标准状况下2.24LO2，则电路中通过的电子数目为___________。 【答案】（1） ①. 铜 ②. 硝酸银 （2） ①. 正 ②. ③. （3） ①. X ②. Ag （4） ①. X电极逐渐溶解② ②. （5）2NA （6）C （7） （8）a （9）0.4NA 【解析】 【小问1详解】 依据氧化还原反应：设计的原电池，金属铜作负极，负极反应式为：，负极电解液为硫酸铜溶液；金属银作正极，正极的电极反应式为：，电解质溶液Y是硝酸银； 故答案为：①铜②硝酸银 【小问2详解】 依据氧化还原反应：设计的原电池，金属铜作负极，负极反应式为：，负极电解液为硫酸铜溶液；金属银作正极，正极的电极反应式为：，电解质溶液Y是硝酸银； 故答案为：①正②③ 【小问3详解】 外电路中电子是从负极(铜电极)移向正极(银电极)； 故答案为：①X②Ag 【小问4详解】 X电极是铜做电极，为负极，负极反应式为：，现象是X电极逐渐溶解； 故答案为：①X电极逐渐溶解② 【小问5详解】 根据题意得如下对应关系 ； 故答案为：2NA 【小问6详解】 可以设计成原电池的是化学反应是氧化还原反应且放热 A．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)   ΔH>0，A项吸热反应，不符合题意； B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)   ΔH<0，B项非氧化还原反应，不符合题意 C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l)ΔH<0，C项氧化还原反应且放热，符合题意； 故答案为：C 【小问7详解】 根据上题可知，总反应为：,负极反应式：； 故答案为： 【小问8详解】 燃料电池中燃料在负极放电，氧气在正极放电，电极a为负极，电极b为正极，碳酸根离子向负极移动； 故答案选a; 【小问9详解】 根据题意可以得到，酸性乙醇燃料电池正极反应式以及相关计算如下： 故答案为：0.4NA 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $