内容正文:
2024-2025学年高二(上)第一次月考
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷总分:100分)
注意:
1.在本试卷上作答无效,应在答题卡各题指定的答题区域内作答。
2.可能用到的相对原子质量:
第I卷选择题(共48分)
本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列叙述不正确的是
A. 物质发生化学变化一定会伴有能量的变化
B. 可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关
C. 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
D. 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质发生化学变化时有新物质生成,一定会伴有能量的变化,故A正确;
B.可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与加入反应物的多少无关,与反应是否可逆无关,故B正确;
C.ΔH与物质的状态和方程式的书写形式有关,与反应条件无关,则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,故C正确;
D.水蒸气变为液态水属于物理变化,只有化学反应才有反应热,则水蒸气变为液态水时放出的能量不是反应热,故D错误;
故选:D。
2. 如图为氢氧燃料电池构造示意图,下列有关描述正确的是
A. H+向负极移动 B. O2在负极上反应
C. 反应最终产物是H2O D. 电子由正极通过导线流向负极
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧燃料电池属于原电池,原电池中阳离子向正极移动,故A错误;
B.燃料电池中氧气在正极得电子发生还原反应,故B错误;
C.氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,最终产物是H2O,故C正确;
D.据图可知电子由负极通过导线流向正极,故D错误;
综上所述答案为C。
3. 某反应A→C反应进程曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. B的能量最低
B. 反应过程中两个阶段均放出热量
C. 反应A→C条件一定为加热
D. 反应A→C属于放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由图可知,C能量最低,A错误;
B. 反应过程中A→B阶段吸收能量、A→C阶段放出热量,B错误;
C. A→C的反应为放热反应,反应不一定需要加热,C错误;
D. C的能量比A低,反应A→C属于放热反应,D正确;
答案选D。
4. 已知:的能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是
A. 氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应
B. 与反应生成液态HF放出的热量小于
C. 在相同条件下,与的能量总和大于气体的能量
D. 断裂键和键吸收的能量大于形成键放出的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图象可知,2molHF(g)的能量小于1molH2(g)和1molF2(g)的能量,故氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应,故A错误;
B. 2 mol液态HF的能量小于2molHF(g)的能量,对于放热反应,当反应物相同时,产物的能量越低,反应放出的热量越多,故放出的热量大于270KJ,故B错误;
C. 1molH2(g)和1molF2(g)生成2molHF(g)放热,故1molH2(g)和1molF2(g)的所具有总能量大于2molHF(g)所具有的能量,故C正确;
D. 由于1molH2(g)和1molF2(g)生成2molHF(g)放热,而反应热△H=断键吸收的能量-成键放出的能量<0,故断裂1 mol H-H键和1 mol F-F 键放出的能量小于形成2 mol H-F键放出的能量,故D错误。
故选C。
5. 锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是
A. 电子从锌极经过导线移向铜极 B. 铜电极上发生反应
C. 电池工作一段时间后,乙池的减小 D. 电池工作一段时间后,甲池的增加
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,该装置原电池,Zn比Cu活泼,Zn作负极失电子发生氧化反应,Cu作正极,铜离子在Cu表面得电子发生还原反应,据此作答。
【详解】A. Zn作负极失电子发生氧化反应,电子从锌极经过导线移向铜极,故A正确;
B.铜离子在Cu表面得电子发生还原反应,电极上发生反应,故B错误;
C.阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,乙池的不变,故C错误;
D.阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,甲池电极反应为,甲中锌离子通过阳离子交换膜移向乙池,结合电荷守恒,不变,故D错误;
故选:A。,
6. 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+的放电能力弱于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。
7. 我国研发的Zn—H2O2电池,可以为潜水器提供动力,电池装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 锌电极作正极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+
B. 食盐水中的Na+向Zn电极移动
C. 电子由Zn电极经导线流向Pt电极,再经电解质溶液流回Zn电极
D. 每消耗1molH2O2,电子转移数目为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌作负极,电极反应为Zn - 2e-= Zn2+,Zn极发生了氧化反应,故A错误。
B.阳离子向原电池的正极移动,电池中的Na+向Pt电极移动,故B错误。
C.电子由Zn电极经导线流向Pt电极,电子不能在电解质溶液中流动,故C错误。
D.Pt为正极,过氧化氢在电极上得到电子发生还原反应,电极反应为:H2O2+2e-=2OH-,每消耗1molH2O2,电子转移数目为2NA,故D正确。
故选:D。
8. CO2和H2在催化剂作用下制CH3OH,主要涉及的反应有:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ/mol
下列说法正确的是
A. ①为吸热反应
B. 若①中水为液态,则 △H1′>-49.0 kJ/mol
C. ②中反应物的总能量比生成物的总能量高
D. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2 kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的△H1<0,说明该反应是放热反应,A错误;
B.物质由气态转化为液态时放出热量,反应放出是热量越多,反应热就越小。由于反应①的△H1<0,若①中水为液态,则 △H1′<-49.0 kJ/mol,B错误;
C.反应②中△H2>0,说明反应物的总能量比生成物的总能量低,C错误;
D.根据盖斯定律,将反应①-②,整理可得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2 kJ/mol,D正确;
故合理选项是D。
9. 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。
10. 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的+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。
11. 依据图示关系,下列说法不正确的是
A.
B. 石墨的稳定性比金刚石高
C. C(石墨,s)
D. 1mol石墨或1molCO分别完全燃烧,石墨放出热量多
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据盖斯定律可知,,故 =(-393.5kJ/mol)- (-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,又=,故 =(-110.5kJ/mol)-1.9 kJ/mol =-112.4 kJ/mol ,故,A正确;
B.由过程1中可知,石墨转化为金刚石是吸热的,故石墨具有的能量低于金刚石,故石墨的稳定性比金刚石高,B正确;
C.由图可知,反应①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ,反应②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ,根据盖斯定律可知,反应C(石墨,s) 由①-2②,故,C错误;
D.由图中可知,1mol石墨或1molCO分别完全燃烧,放出的热量分别为:393.5kJ、283.0 kJ,故石墨放出热量多,D正确;
故答案为:C。
12. 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。
第II卷 非选择题(共52分)
13. 回答下列问题:
(1)碱性镍镉电池反应为:。
①放电一段时间后,溶液的将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②充电时,阳极发生的电极反应式为_______。
(2)回答下列问题:
①用的盐酸与的溶液在如图1所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。若将杯盖改为薄铁板,求得的反应热数值将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②向的溶液中分别加入下列物质:①浓;②稀硫酸;③稀盐酸,恰好完全反应的热效应的由小到大的顺序为_______。
(3)已知:①
②
则与反应生成和的热化学方程式为_______。
(4)一定条件下,在水溶液中所含离子各,其相对能量的大小如图2所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示),则反应的_______。
【答案】(1) ①. 增大 ②. Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH +H2O
(2) ①. 偏小 ②. △H1<△H2=△H3
(3)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165kJ•mol-1 (4)-117
【解析】
【分析】由碱性镍镉电池反应Cd(s)+2NiOOH(s)+2H2O(l) Cd(OH)2(s)+2Ni(OH)2(s)可知,Cd化合价升高,失电子,在负极反应,负极反应式为:Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2,NiOOH化合价降低,得电子,在正极反应,正极反应式为:2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-。
【小问1详解】
①由放电总反应可知,反应没有OH-的产生和消耗,但消耗了水,浓度增大,故放电一段时间后,溶液的pH将增大;②充电时,阳极失电子,为正极反应的逆过程,发生的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH +H2O;
【小问2详解】
①若将杯盖改为薄铁板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小;②硫酸和盐酸都是强酸,与NaOH溶液恰好完全反应时ΔH2=ΔH3=﹣57.3kJ/mol,浓H2SO4稀释过程放热,使反应热数值增大,但中和反应是放热反应,焓变为负值,则热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的由小到大的顺序为为△H1<△H2=△H3;
【小问3详解】
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g);反应①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1;反应②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1结合盖斯定律可知,反应①×2﹣②计算CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的焓变△H=(+206.2kJ•mol-1)×2﹣(+247.4kJ•mol-1)=+165kJ•mol-1,热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165kJ•mol-1;
【小问4详解】
由图中化合价可知,A为Cl-,B为ClO-,C为,D为,故反应3ClO-(aq)= (aq)+2Cl- (aq)的△H=生成物总能量-反应物总能量=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol。
14. I.电解原理在化学工业中有广泛应用。根据下图装置,回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是硫酸钠溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴石蕊试剂,一段时间后,在X极附近观察到的现象是_______,Y极上的电极反应式为_______。
(2)若X、Y都是惰性电极,a是溶液,电解一段时间后,阳极上产生气体体积为(标准状况下),则阴极上析出金属的质量为_______;
(3)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择的方案是_______(填序号)
方案
X
Y
a溶液
A
银
石墨
B
银
铁
C
铁
银
D
铁
银
A. A B. B C. C D. D
Ⅱ.甲醇()燃料电池()被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(4)在、时,液态甲醇完全燃烧生成和液态水放出热量,则甲醇燃烧的热化学方程式为_______;
(5)甲醇—空气燃料电池是一种新型电池,其电池的结构如下图所示。通入甲醇的一极是_______极(填“正”或“负”),写出正极的电极反应式_______。
【答案】(1) ①. 溶液变蓝,产生气泡 ②. 4OH--4e-=2H2O+O2↑
(2)1.28g (3)D
(4)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H=-726.5kJ/mol
(5) ①. 负 ②. O2+4H++4e-=2H2O
【解析】
【小问1详解】
惰性电极电解硫酸钠,在阳极上产生的是氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑,在阴极上产生的是氢气,阴极附近碱性增加,遇到石蕊试剂,溶液变蓝,故答案为:溶液变蓝,产生气泡;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
【小问2详解】
若X、Y都是惰性电极,a是CuSO4溶液,阳极是氢氧根离子失电子生成氧气,阴极铜离子得到电子生成铜,依据电极反应和电子守恒计算得到;阳极电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极电极反应Cu2++2e-=Cu,依据电子守恒得到2Cu~O2~4e-,阳极上产生气体氧气标准状况的体积为0.224L,物质的量是0.01mol,则阴极上析出金属铜的物质的量为0.02mol,质量=0.02mol×64g/mol=1.28g,故答案为:1.28g;
【小问3详解】
电镀原理时,镀层金属做阳极,待镀金属做阴极,电解质溶液中含镀层离子。
A.铁上镀银,银做阴极不符合电镀原理,故A错误;
B.铁上镀银,银做阴极不符合电镀原理,故B错误
C.铁做阴极,银做阳极,硝酸铁做电解质溶液,不符合电镀原理,故C错误;
D.铁做阴极,银做阳极,硝酸银做电解质溶液,符合电镀原理,故D正确;
故答案为:D;
【小问4详解】
在25℃、101kPa下,1mol 液态甲醇完全燃烧生成CO2和液态水放出热量726.5kJ,反应的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H=-726.5kJ/mol;
【小问5详解】
甲醇-空气燃料电池是一种新型电池,负极上甲醇失电子发生氧化反应,正极氧气得电子发生还原反应,正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O。
15. 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的相关问题,其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲装置电池负极发生的电极反应式是:_______
(2)乙中X是_______(阴、阳)离子交换膜,向乙中加入几滴酚酞溶液,工作一段时间后铁电极附近溶液变红,请用化学用语解释相关原因_______
(3)若在标准状况下,有4.48 L氧气参加反应,则乙装置中C电极上生成的气体的物质的量为_______
(4)若丙装置中a、b电极均为Cu,则丙中发生的离子反应是_______
(5)化学在环境保护中起十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐污染,电化学降解的原理如图所示
Ag-Pt电极上的电极反应式为_______
【答案】 ①. CH4+10OH-_8e-=7H2O+CO ②. 阳 ③. 铁电极为阴极,H+在铁电极表面放电,OH-浓度不断增大,使酚酞变红 ④. 0.4mol ⑤. Cu+2Ag+2Ag+Cu2+ ⑥. 2NO+10e-+12H+=N2+6H2O
【解析】
【分析】甲池为甲烷燃料电池,则通入氧气的一极为正极,通入甲烷的一极为负极,Fe、a电极与负极相连,为电解池的阴极,C、b电极与正极相连,为电解池的阳极。
【详解】(1)甲烷燃料电池,燃料作负极,发生氧化反应,电解质溶液为碱性溶液,所以其负极电极反应式是:CH4+10OH-_8e-=7H2O+CO,故答案为:CH4+10OH-_8e-=7H2O+CO;
(2)为了阻止阴极产生的OH-通过离子交换膜进入阳极室,和阳极产生的Cl2反应,乙中X采用的是阳离子交换膜;向乙中加入几滴酚酞溶液,工作一段时间后铁电极附近溶液变红,原因是铁为阴极,水电离出的氢离子放电,氢氧根浓度不断增大,使得酚酞溶液变红;故答案为:阳;铁电极为阴极,H+在铁电极表面放电,OH-浓度不断增大,使酚酞变红;
(3)若在标准状况下,有4.48 L氧气参加反应,即0.2mol氧气反应,根据电子守恒,氧气和氯气的物质的量之比为1:2,则乙装置中C电极上生成的气体的物质的量为0.4 mol,故答案为:0.4mol;
(4)若丙装置中a、b电极均为Cu,则阳极Cu单质放电生成Cu2+,阴极Ag+放电生成Ag单质,电池总反应为Cu+2Ag+2Ag+Cu2+,故答案为:Cu+2Ag+2Ag+Cu2+;
(5)Ag-Pt电极上,氮的化合价降低,发生还原反应,硝酸根转化为氮气,其电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2+6H2O,故答案为:2NO+10e-+12H+=N2+6H2O。
16. I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当把液态肼和混合反应,生成氮气和水蒸气,放出的热量(相当于、下测得的热量)。
(1)反应的热化学方程式为_______。
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_______。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(3)如图是和反应生成过程中能量的变化示意图,请写出和反应的热化学方程式:_______。
(4)若已知下列数据:
化学键
键能/
435
943
根据表中及图中数据计算键的键能是_______。
Ⅲ.反应过程能量变化如图所示。
已知:氧化为的。请回答下列问题:
(5)E的大小对该反应的反应热_______(填“有”或“无”)影响。该反应通常用作催化剂,加会使图中B点_______(填“升高”还是“降低”),_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640 kJ/mol
(2)反应产物为氮气和水,不污染空气
(3)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol (4)390
(5) ①. 无 ②. 降低 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,肼与双氧水反应生成氮气和水,反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2+4H2O,由题意可知,0.4mol液态肼与0.8molH2O2恰好完全反应放出256kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为=640kJ,反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640 kJ/mol;
【小问2详解】
此反应产物为氮气和水,不污染空气;
【小问3详解】
由图可知,合成氨反应的反应物总能量大于生成物总能量,生成1mol氨气放出300-254=46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol,故热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol;
【小问4详解】
设N-H键的键能为a kJ/mol,由反应热等于反应物的总键能和生成物的总键能之差可得:ΔH=943kJ/mol+3×435kJ/mol-6a=-92 kJ/mol,解得a=390kJ/mol;
【小问5详解】
由图可知,E为该反应的活化能,活化能的大小,不影响反应热;催化剂可以降低反应的活化能,但不影响反应的焓变,加V2O5作催化剂会使图中B点降低,ΔH不变。
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2024-2025学年高二(上)第一次月考
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷总分:100分)
注意:
1.在本试卷上作答无效,应在答题卡各题指定的答题区域内作答。
2.可能用到的相对原子质量:
第I卷选择题(共48分)
本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列叙述不正确的是
A. 物质发生化学变化一定会伴有能量的变化
B. 可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关
C. 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
D. 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热
2. 如图为氢氧燃料电池构造示意图,下列有关描述正确的是
A. H+向负极移动 B. O2在负极上反应
C. 反应最终产物是H2O D. 电子由正极通过导线流向负极
3. 某反应A→C反应进程曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. B的能量最低
B. 反应过程中两个阶段均放出热量
C. 反应A→C的条件一定为加热
D. 反应A→C属于放热反应
4. 已知:的能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是
A. 氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应
B. 与反应生成液态HF放出的热量小于
C. 在相同条件下,与的能量总和大于气体的能量
D. 断裂键和键吸收的能量大于形成键放出的能量
5. 锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是
A. 电子从锌极经过导线移向铜极 B. 铜电极上发生反应
C. 电池工作一段时间后,乙池的减小 D. 电池工作一段时间后,甲池的增加
6. 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
7. 我国研发的Zn—H2O2电池,可以为潜水器提供动力,电池装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 锌电极作正极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+
B. 食盐水中的Na+向Zn电极移动
C. 电子由Zn电极经导线流向Pt电极,再经电解质溶液流回Zn电极
D. 每消耗1molH2O2,电子转移数目为2NA
8. CO2和H2在催化剂作用下制CH3OH,主要涉及的反应有:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ/mol
下列说法正确的是
A. ①为吸热反应
B. 若①中水为液态,则 △H1′>-49.0 kJ/mol
C. ②中反应物的总能量比生成物的总能量高
D. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2 kJ/mol
9. 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
10. 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
11. 依据图示关系,下列说法不正确的是
A.
B. 石墨的稳定性比金刚石高
C. C(石墨,s)
D. 1mol石墨或1molCO分别完全燃烧,石墨放出热量多
12. 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
第II卷 非选择题(共52分)
13 回答下列问题:
(1)碱性镍镉电池反应为:。
①放电一段时间后,溶液的将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②充电时,阳极发生的电极反应式为_______。
(2)回答下列问题:
①用的盐酸与的溶液在如图1所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。若将杯盖改为薄铁板,求得的反应热数值将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②向的溶液中分别加入下列物质:①浓;②稀硫酸;③稀盐酸,恰好完全反应的热效应的由小到大的顺序为_______。
(3)已知:①
②
则与反应生成和的热化学方程式为_______。
(4)一定条件下,在水溶液中所含离子各,其相对能量的大小如图2所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示),则反应的_______。
14. I.电解原理在化学工业中有广泛应用。根据下图装置,回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是硫酸钠溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴石蕊试剂,一段时间后,在X极附近观察到的现象是_______,Y极上的电极反应式为_______。
(2)若X、Y都是惰性电极,a是溶液,电解一段时间后,阳极上产生气体的体积为(标准状况下),则阴极上析出金属的质量为_______;
(3)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择方案是_______(填序号)
方案
X
Y
a溶液
A
银
石墨
B
银
铁
C
铁
银
D
铁
银
A. A B. B C. C D. D
Ⅱ.甲醇()燃料电池()被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(4)在、时,液态甲醇完全燃烧生成和液态水放出热量,则甲醇燃烧的热化学方程式为_______;
(5)甲醇—空气燃料电池是一种新型电池,其电池的结构如下图所示。通入甲醇的一极是_______极(填“正”或“负”),写出正极的电极反应式_______。
15. 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相关问题,其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲装置电池负极发生的电极反应式是:_______
(2)乙中X是_______(阴、阳)离子交换膜,向乙中加入几滴酚酞溶液,工作一段时间后铁电极附近溶液变红,请用化学用语解释相关原因_______
(3)若在标准状况下,有4.48 L氧气参加反应,则乙装置中C电极上生成的气体的物质的量为_______
(4)若丙装置中a、b电极均为Cu,则丙中发生的离子反应是_______
(5)化学在环境保护中起十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐污染,电化学降解的原理如图所示
Ag-Pt电极上的电极反应式为_______
16. I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当把液态肼和混合反应,生成氮气和水蒸气,放出的热量(相当于、下测得的热量)。
(1)反应的热化学方程式为_______。
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_______。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(3)如图是和反应生成过程中能量的变化示意图,请写出和反应的热化学方程式:_______。
(4)若已知下列数据:
化学键
键能/
435
943
根据表中及图中数据计算键的键能是_______。
Ⅲ.反应过程的能量变化如图所示。
已知:氧化为的。请回答下列问题:
(5)E的大小对该反应的反应热_______(填“有”或“无”)影响。该反应通常用作催化剂,加会使图中B点_______(填“升高”还是“降低”),_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
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