精品解析：河南省南阳市六校2024-2025学年高二上学期第一次联考 化学试题

2024年秋期六校第一次联考 高二年级化学试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Cu：64 Pb：207 I：127 一、选择题(本题共15小题，每题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 有关能源的分类、利用和开发，下列说法不正确的是 A. 煤、石油和天然气属于不可再生能源 B. 太阳能、氢能和生物质能属于新能源 C. 乙醇属于可再生能源，可作汽车燃料 D. 我国能源消费结构以石油为主，以煤、天然气为辅 2. 2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A. 发蓝处理 B. 阳极氧化 C. 表面渗镀 D. 喷涂油漆 3. 关于热化学方程式，下列说法正确的是 A. 和充分反应后放出热量，则 B. 已知：；将和过量的充分反应，放出热量 C. 已知，则HCN比HNC稳定 D. 已知：在和下，甲烷的摩尔燃烧焓，则甲烷摩尔燃烧焓的热化学反应方程式为 4. 某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，理论上当电路中通过时，负极质量减少 B. 储能过程中化学能转变为电能 C. 充电时，右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应： 5. 按如图装置进行探究实验，关闭K后，反应开始。下列说法不正确的是 A. 石墨电极B上发生氧化反应 B. U形管中M代表阳离子交换膜 C. a处紫色石蕊溶液变红 D. b中溶液变为橙黄色，说明非金属性：Cl>Br 6. 碳酸钠晶体失水可得到或，两个化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. B. 碳酸钠晶体失水是物理变化 C. 失水生成： D. 向中滴加几滴水，温度升高 7. 下列有关做法与化学原理不相匹配的是 选项 做法 化学原理 A 电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀 牺牲阳极法 B 合成氨工厂运用电化学方法使金属表面钝化，防止反应塔腐蚀 被保护金属与外加电源正极相连，使金属发生钝化 C 化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与电源的负极相连 外加电流阴极保护法 D 铁粉和生石灰常用作袋装食品的抗氧化剂 能够吸收氧气防止食品腐坏 A. A B. B C. C D. D 8. 下列关于热化学反应的描述正确的是 A. HCl和NaOH反应的中和热，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热114.6 kJ B. 的摩尔燃烧焓，则反应的 C. 在稀溶液中，。向NaOH溶液中加入浓硫酸，恰好完全反应的热效应为，则 D. 在光照和点燃条件下不同 9. 如图，b为标准氢电极，可发生还原反应或氧化反应，a、c分别为AgCl/Ag，AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A. 1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B. 2与3相连，c电极电极反应式为 C. 1与2相连，b电极电极反应式为 D. 1与2、2与3相连，b电极均为流出极 10. 下列过程的能量变化与如图所示相符的是 ①锌和稀硫酸反应 ②碳和二氧化碳反应 ③固体NaOH溶于水 ④铝热反应 ⑤过氧化氢的分解反应 ⑥晶体与混合搅拌 A. ①③⑥ B. ①④⑤ C. ①③④ D. ②④⑥ 11. 全钒液流电池具有响应速度快、操作安全、使用寿命长等优点，被广泛应用于各领域，原理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 放电时，A极电势比B极电势高 B. 充电时，B极和电源的正极相连 C. 充电时，电子移动方向为A极→隔膜→B极 D. 放电时，B极反应式为 12. 已知断裂1 mol某些化学键所需的能量如下表所示： 化学键 C-H C-C C=C H-H 断裂1 mol化学键所需的能量/kJ/mol 413 347 614 436 下列说法正确的是 A. 断裂C-H键所需的能量一定小于断裂H-H键所需的能量 B. 由上表数据可以计算出H2的摩尔燃烧焓 C. 乙烷脱氢制备乙烯的热化学方程式为 D. 乙烯加氢制备乙烷只有在高温下才能自发进行 13. 已知∆G=∆H-T∆S(忽略∆H、∆S随温度的变化)，若∆G<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是 A. C(s)+O2(g)=CO2(g) B. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) C. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) D. TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g) 14. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 理论上每消耗，阳极室溶液减少 B. 阴极区溶液中浓度逐渐升高 C. 阳极反应： D. 理论上每消耗，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 15. 镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 放电时b极为负极 B. 电极b发生还原反应过程中，溶液中的KOH浓度增大 C. 充电时电流的方向：正极→a极→电解质溶液→b极→负极 D. 用该电池提供的电能电解精炼铜，电路中通过，阳极质量减少 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 按要求完成下列问题。 （1）用表示阿伏加德罗常数的值，在、时，完全燃烧生成和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出的热量。则的摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。 （2）已知氢气燃烧生成水的两个热化学方程式：；。请回答下列问题(表示b的绝对值)： ①若完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)。 ②反应热的关系：_______(填“>”“<”或“=”)b。 （3）在、时，已知：C(s，石墨)的摩尔燃烧焓，的摩尔燃烧焓，的摩尔燃烧焓。计算时由C(s，石墨)和生成的反应焓变为_______。 （4）某实验小组设计用的NaOH溶液与的盐酸置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。 ①用环形玻璃搅拌棒，不能用铜质搅拌棒的原因是_______。 ②该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各，并记录如表原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2-t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.3 2 25.1 25.1 25.1 27.0 1.9 3 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5 已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为，中和后混合液的比热容，则该反应的中和热_______(保留到小数点后1位)。 （5）已知反应 ① ② ③ ④ ⑤ 则_______，由图可知，若该反应自发，则该反应的_______(填标号)。 A．， B．， C．， D．， 17. 氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。已知：空气(除去CO2)中氧气的体积分数约为21%。 （1）电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为_______。 （2）把X通入H2S溶液中，发生反应的离子方程式为_______。 （3）电解池A中，阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外，还有：①_______；②_______。 （4）Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物，该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是_______(离子方程式)。 （5）分析图可知：氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为_______。 （6）标准状况下，若生成，则理论上消耗_______L空气(结果保留一位小数)。 18. 甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。如图是甲醇燃料电池工作的示意图，工作时，关闭K。 （1）甲中负极的电极反应式为___________。 （2）若丙中C为铁，D为石墨，W溶液为稀H2SO4，若一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4，则C电极反应式为___________。 （3）若A、B、C、D均为石墨，W溶液为氯化铁溶液(溶质足量)，检验D电极产物的试剂为___________(化学式)，现象是___________。工作一段时间后，向乙中所得溶液加入后恰好使电解质溶液复原，则丙中C电极上生成气体的物质的量为___________。 （4）若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag，Pt，Au等杂质)，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B. A为粗铜，发生氧化反应 C. 溶液的浓度保持不变 D. 利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 （5）若把乙装置改为铁钉镀铜装置，铁钉是___________电极(A、B)，该电极上发生___________反应(氧化、还原)。 19. Ⅰ.利用微电解技术可以处理工业废水，该技术利用铁屑中的铁和碳组分分别作为微小电池的负极材料和正极材料， （1）写出该微小电池负极电极反应式：_______。 （2）利用该微小电池处理酸性含铬废水(主要含有)。原理是利用电极反应物与某些污染物反应，从而达到去除污物的作用。废水中的通过反应转化为，此过程的离子反应方程式为_______，最终以形式除去。 Ⅱ．为探究金属的腐蚀情况，某同学取一张用饱和NaCl溶液浸湿的石蕊试纸，平铺在一块金属板上，按如图所示的方法连接电路。 （3）若试纸为红色石蕊试纸，金属板为一锌片，B处为一灵敏电流计，接通电路，将铅笔芯(主要成分为石墨)放置在试纸上一段时间，发现电流计指针发生偏转铅笔芯与试纸接触处颜色变蓝，则铅笔芯与试纸接触处的电极反应式为_______。 （4）上述(3)中的变化在本质上与钢铁的_______腐蚀类似，若将(3)中的锌换成铁，最终会生成铁锈，写出铁锈的主要成分：_______。 Ⅲ．用、和熔融组成的燃料电池作电源，电解饱和的溶液和溶液制备某些单质，盐桥中充有饱和的溶液。 （5）石墨1电极反应式为_______，石墨4电极产物工业冶炼方法为_______。 （6）实验结束后，可用_______洗涤石墨3上附着的电极产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋期六校第一次联考 高二年级化学试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Cu：64 Pb：207 I：127 一、选择题(本题共15小题，每题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 有关能源的分类、利用和开发，下列说法不正确的是 A. 煤、石油和天然气属于不可再生能源 B. 太阳能、氢能和生物质能属于新能源 C. 乙醇属于可再生能源，可作汽车燃料 D. 我国能源消费结构以石油为主，以煤、天然气为辅 【答案】D 【解析】 【详解】A．煤、石油和天然气等化石能源在使用后不可能在短期内从自然界中得到补充，所以属于不可再生能源，A正确； B．太阳能、氢能和生物质能都是可再生的无污染的新能源，B正确； C．乙醇燃烧产物CO2、H2O通过光合作用转化为有机物淀粉、纤维素等，这些物质水解产物葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇，故乙醇属于可再生能源，可作汽车燃料，C正确； D．我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，D错误； 故合理选项是D。 2. 2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A. 发蓝处理 B. 阳极氧化 C. 表面渗镀 D. 喷涂油漆 【答案】D 【解析】 【详解】A．发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意； B．阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意； C．表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C不符合题意； D．喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意； 故答案选D。 3. 关于热化学方程式，下列说法正确的是 A. 和充分反应后放出热量，则 B. 已知：；将和过量的充分反应，放出热量 C. 已知，则HCN比HNC稳定 D. 已知：在和下，甲烷的摩尔燃烧焓，则甲烷摩尔燃烧焓的热化学反应方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．和发生的是可逆反应，不能完全转化，无法得出该反应的热化学方程式，故A错误； B．N2与H2发生的是可逆反应，由热化学方程式可知，1molN2完全反应放热，将和过量的充分反应，N2不能完全反应，故放热小于，故B错误； C．由可知，HCN能量比HNC低，能量越低物质越稳定，HCN比HNC稳定，故C正确； D．摩尔燃烧焓要求生成液态水，则热化学方程式错误，故D错误； 答案选C。 4. 某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，理论上当电路中通过时，负极质量减少 B. 储能过程中化学能转变为电能 C. 充电时，右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应： 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时，Pb为负极，电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4，多孔碳为正极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，充电时，Pb电极为阴极，电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+ SO，多孔碳为阳极，电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+，据此作答。 【详解】A．放电时，Pb为负极，电极反应式为 Pb-2e-+SO=PbSO4，负极质量增加，故A错误； B．储能过程中电能转化为化学能，故B错误； C．充电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧(阴极)，故C正确； D．由充电时两极反应可知充电总反应为，故D错误； 答案选C。 5. 按如图装置进行探究实验，关闭K后，反应开始。下列说法不正确的是 A. 石墨电极B上发生氧化反应 B. U形管中M代表阳离子交换膜 C. a处紫色石蕊溶液变红 D. b中溶液变为橙黄色，说明非金属性：Cl>Br 【答案】C 【解析】 【分析】分析装置可知，利用高锰酸钾与浓盐酸反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，设计原电池，右侧盐酸溶液中Cl-被氧化成单质氯气，而左侧被还原成Mn2+，产生的氯气向右移动经紫色石蕊溶液，氧化溴化钠产生单质溴比较非金属性，再经碱石灰吸收防止污染环境，据此分析回答问题。 【详解】A．结合分析可知，右侧盐酸溶液中Cl-被氧化成单质氯气，作为原电池负极，即石墨电极B上发生氧化反应，故A正确； B．由于左侧反应方程式为8H+++5e-=Mn2++4H2O，故氢离子需往左侧移动，M代表阳离子交换膜，故B正确； C．氯气与a处的紫色石蕊溶液作用，紫色石蕊溶液先变红，后褪色，故C错误； D．b中溶液变为橙黄色，说明溴单质产生，对应非金属性：Cl＞Br，故D正确； 答案选C。 6. 碳酸钠晶体失水可得到或，两个化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. B. 碳酸钠晶体失水是物理变化 C. 失水生成： D. 向中滴加几滴水，温度升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．从反应1可看出反应物能量低，生成物能量高，是吸热反应，∆H1>0，故A错误； B．失水过程有新物质生成，是化学变化，故B错误； C．由反应1得①∆H1，由反应2得②，②-①得∆H=∆H2-∆H1，故C错误； D．向Na2CO3(s)中滴加几滴水，Na2CO3(s)和水反应生成带有结晶水的碳酸钠，此过程会放热，温度会升高，故D正确； 故答案为D。 7. 下列有关做法与化学原理不相匹配的是 选项 做法 化学原理 A 电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀 牺牲阳极法 B 合成氨工厂运用电化学方法使金属表面钝化，防止反应塔腐蚀 被保护金属与外加电源正极相连，使金属发生钝化 C 化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与电源的负极相连 外加电流阴极保护法 D 铁粉和生石灰常用作袋装食品的抗氧化剂 能够吸收氧气防止食品腐坏 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀，Mg活泼作负极，内胆作正极，属于牺牲阳极法，故A正确； B．电化学方法使金属表面钝化，则金属要被氧化，故被保护金属与外加电源正极相连，使金属发生钝化，达到保护的目的，故B正确； C．铁管道与外接电源的负极相连作阴极，阴极的电极材料不参加反应，作阴极能被保护，所以外加电流阴极保护法能防止铁管道被腐蚀，故C正确； D．生石灰不能吸氧，不能作为抗氧化剂，故D错误； 答案选D。 8. 下列关于热化学反应的描述正确的是 A. HCl和NaOH反应的中和热，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热114.6 kJ B. 的摩尔燃烧焓，则反应的 C. 在稀溶液中，。向NaOH溶液中加入浓硫酸，恰好完全反应的热效应为，则 D. 在光照和点燃条件下不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol水放出的能量，和消耗的酸、碱的物质的量之间没有关系，1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应，除酸碱反应放热，生成沉淀也放热，放热大于114.6kJ，A错误； B．H2(g)燃烧热△H=-285.8 kJ·mol-1可得①H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1，由关系式-2×①可得：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) △H =+571.6 kJ·mol-1，气态水分解吸收的热量少一些，B错误； C. 浓硫酸稀释过程中放热，故加入浓硫酸放出的热量更多，值更小，即，C正确； D. 焓变只与反应物和生成物有关，与过程无关，即光照和点燃条件下相同，D错误； 答案选C。 9. 如图，b为标准氢电极，可发生还原反应或氧化反应，a、c分别为AgCl/Ag，AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A. 1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B. 2与3相连，c电极电极反应式为 C. 1与2相连，b电极电极反应式为 D. 1与2、2与3相连，b电极均为流出极 【答案】B 【解析】 【分析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电极质量减小，转化为，说明a为正极，b为负极，b极反应为；2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，转化为，说明c为负极，b为正极，b极反应为：，据此分析； 【详解】A．1与2相连，a为正极，b为负极，盐桥1中阳离子向a电极移动，A错误； B．2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，Ag转化为AgI，说明c电极为负极，发生氧化反应，电极反应为，B正确； C．1与2相连，左侧两池构成原电池，b电极为负极，a电极为正极，b电极的反应为，C错误； D．1与2相连，b电极为负极，为电子流出极，2与3相连，b电极为正极，为电子流入极，D错误； 答案选B。 10. 下列过程的能量变化与如图所示相符的是 ①锌和稀硫酸反应 ②碳和二氧化碳反应 ③固体NaOH溶于水 ④铝热反应 ⑤过氧化氢的分解反应 ⑥晶体与混合搅拌 A. ①③⑥ B. ①④⑤ C. ①③④ D. ②④⑥ 【答案】B 【解析】 【分析】能量变化图中反应为放热反应。 【详解】①锌和稀硫酸反应，金属与酸的反应是放热反应，故①符合题意； ②碳和二氧化碳反应，碳作还原剂的氧化还原反应，是吸热反应，故②不符合题意； ③固体NaOH溶于水，是放热过程，不是反应，故③不符合题意； ④铝热反应，是铝与某些金属氧化物发生的置换反应，放出热量，属于放热反应，故④符合题意； ⑤双氧水分解反应是放热反应，故⑤符合题意； ⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌是吸热反应，故⑥不符合题意； 因此①④⑤符合题意；故B符合题意。 11. 全钒液流电池具有响应速度快、操作安全、使用寿命长等优点，被广泛应用于各领域，原理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 放电时，A极电势比B极电势高 B. 充电时，B极和电源的正极相连 C. 充电时，电子移动方向为A极→隔膜→B极 D. 放电时，B极反应式为 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，放电时，H+由A极进入B极，则A为负极，B为正极，充电时，H+由B极进入A极，则A为阴极，B为阳极，以此解答。 【详解】A．由分析可知，放电时，A为负极，B是正极，B极电势比A极电势高，A错误； B．由分析可知，放电时，B为正极，充电时，B与正极相连，做阳极，B正确； C．由分析可知，充电时，A为阴极，B为阳极，电子移动方向为B极→电源→A极，C错误； D．由分析可知，放电时，B极为正极，得到电子生成，电极方程式为：，D错误； 答案选B。 12. 已知断裂1 mol某些化学键所需的能量如下表所示： 化学键 C-H C-C C=C H-H 断裂1 mol化学键所需的能量/kJ/mol 413 347 614 436 下列说法正确的是 A. 断裂C-H键所需的能量一定小于断裂H-H键所需的能量 B. 由上表数据可以计算出H2的摩尔燃烧焓 C. 乙烷脱氢制备乙烯的热化学方程式为 D. 乙烯加氢制备乙烷只有在高温下才能自发进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．化学键的数目未知，无法比较断裂C-H键所需的能量与断裂H-H键所需的能量的大小，故A错误； B．H2的摩尔燃烧焓要求生成液态水，而题目中没有H-O键的键能，也没有告知气态水变为液态水的焓变，不能计算H2的摩尔燃烧焓，故B错误； C．反应物的总键能-生成物的总键能==，故C正确； D．由C项可知，乙烯加氢制备乙烷的，，要使，则需要低温的条件，故D错误； 答案选C。 13. 已知∆G=∆H-T∆S(忽略∆H、∆S随温度的变化)，若∆G<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是 A. C(s)+O2(g)=CO2(g) B. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) C. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) D. TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g) 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，600℃时，C(s)+O2(g)=CO2(g)的∆G＜0，反应自发进行，A不符合题意； B．根据图像可知，600℃时，2C(s)+O2(g)=2CO(g) 的∆G＜0，反应自发进行，B不符合题意； C．根据图像可知，600℃时，TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) 的∆G＞0，反应不能自发进行，C符合题意； D．根据图像可知，600℃时C(s)+O2(g)=CO2(g)与TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)相加可得：TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g) 的∆G＜0，反应自发进行，D不符合题意； 故选C。 14. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 理论上每消耗，阳极室溶液减少 B. 阴极区溶液中浓度逐渐升高 C. 阳极反应： D. 理论上每消耗，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 【答案】A 【解析】 【分析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断选项。 【详解】A．理论上每消耗1mol Fe2O3，转移6mol电子，生成3mol氯气，同时有6mol Na+由阳极移向阴极，阳极室溶液减少质量=3mol×71g/mol+6mol×23g/mol=351g，故A错误； B．侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高，故B正确； C．右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，阳极反应：2Cl--2e-═Cl2↑，故C正确； D．理论上每消耗1mol Fe2O3，转移6mol电子，有6mol Na+由阳极移向阴极，故D正确； 答案选A。 15. 镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 放电时b极为负极 B. 电极b发生还原反应过程中，溶液中的KOH浓度增大 C. 充电时电流的方向：正极→a极→电解质溶液→b极→负极 D. 用该电池提供的电能电解精炼铜，电路中通过，阳极质量减少 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，放电时，a极为电子的流出极，故a极为负极，电极反应式为Cd-2e-+2OH-═Cd(OH)2，b极为正极，充电时，a极为阴极，b极为阳极，据此作答。 【详解】A．放电时，a极为电子的流出极，则a极为负极，故A错误； B．放电时，电极b为正极，发生还原反应，电极反应式为：NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，在原电池中，K+移向正极，则溶液中的KOH浓度增大，故B正确； C．充电时，a极为阴极，与电源负极相连，b极为阳极，与电源正极相连，故充电时电流的方向：正极→b极→电解质溶液→a极→负极，故C错误； D．精炼铜时，粗铜为阳极，有杂质放电，电路中通过，阳极减少的质量不一定是，故D错误； 答案选B。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 按要求完成下列问题。 （1）用表示阿伏加德罗常数的值，在、时，完全燃烧生成和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出的热量。则的摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。 （2）已知氢气燃烧生成水的两个热化学方程式：；。请回答下列问题(表示b的绝对值)： ①若完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)。 ②反应热的关系：_______(填“>”“<”或“=”)b。 （3）在、时，已知：C(s，石墨)的摩尔燃烧焓，的摩尔燃烧焓，的摩尔燃烧焓。计算时由C(s，石墨)和生成的反应焓变为_______。 （4）某实验小组设计用的NaOH溶液与的盐酸置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。 ①用环形玻璃搅拌棒，不能用铜质搅拌棒的原因是_______。 ②该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各，并记录如表原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2-t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.3 2 25.1 25.1 25.1 27.0 1.9 3 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5 已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为，中和后混合液的比热容，则该反应的中和热_______(保留到小数点后1位)。 （5）已知反应 ① ② ③ ④ ⑤ 则_______，由图可知，若该反应自发，则该反应的_______(填标号)。 A．， B．， C．， D．， 【答案】（1） （2） ①. ＜ ②. ＞ （3）+226.7 （4） ①. 铜棒易导致热量的散失 ②. -56.8 （5） ①. -ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5 ②. A 【解析】 【小问1详解】 1molCH4完全燃烧会转移8mol电子，每有个电子转移时，放出的热量，则1molCH4完全燃烧放出的热量，故的摩尔燃烧焓的热化学方程式为； 【小问2详解】 ①由于液态水气化需要吸收能量，则2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜|b|kJ； ②如果都生成液态水，则2a=b，由于液态水气化需要吸收能量，则生成水蒸气时放出的热量会变小，反应热会变大，故反应热的关系：2a＞b； 【小问3详解】 根据题目已知有如下热化学方程式： ①C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)  ； ②H2(g)+O2(g)═H2O(l)  ； ③C2H2+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ； 由C(s，石墨)和生成的方程式为：2C(s，石墨)+=，根据盖斯定律，方程式2①+②-③可得2C(s，石墨)+=，故其=+226.7； 【小问4详解】 ①在测定中和热时，必须做好保温工作，环形铜质搅拌棒会导致较多的热量散失，影响测定结果； ②3次实验的前后温度差分别为：3.3℃，1.9℃，3.5℃，第2个数据应舍去，温差的平均值为3.4℃，50mL 0.5mol/L盐酸跟50mL 0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/mL=100g，，反应生成0.025mol水，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=×100g×3.4℃=1.4212kJ，即该实验测得的中和热△H=--56.8； 【小问5详解】 将方程式②+3③+3④-①-⑤得方程式，则ΔH=-ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5；根据图知，随着温度的升高，ΔH—T△S减小，若该反应自发，说明ΔH-T△S＜0，该反应前后气体的计量数增大，则△S＞0，该反应为分解反应需要消耗能量，ΔH＞0，故答案为A。 17. 氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。已知：空气(除去CO2)中氧气的体积分数约为21%。 （1）电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为_______。 （2）把X通入H2S溶液中，发生反应的离子方程式为_______。 （3）电解池A中，阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外，还有：①_______；②_______。 （4）Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物，该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是_______(离子方程式)。 （5）分析图可知：氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为_______。 （6）标准状况下，若生成，则理论上消耗_______L空气(结果保留一位小数)。 【答案】（1） （2）Cl2+H2S=S+2H++2Cl- （3） ①. 阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应 ②. 阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸 （4） （5） b%＞a%＞c%； （6）53.3 【解析】 【分析】B是燃料电池，右侧通空气的为正极，左侧为负极，则Y为H2，因此电解池的右侧为阴极，左侧为阳极； 【小问1详解】 氯碱工业电解饱和食盐水的离子方程式为：； 【小问2详解】 X为Cl2，通入H2S溶液中，发生反应的离子方程式为Cl2+H2S=S+2H++2Cl-， 【小问3详解】 电解池中，阳离子交换膜的作用除了只允许正离子通过外，还有①阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应；②阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸； 【小问4详解】 H2所含元素即H与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物为H2O2，与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为：； 【小问5详解】 燃料电池中的离子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b%，电解池中负右侧是阴极，水中的氢离子得到电子变为H2，溶液中产生氢氧根，钠离子从左侧移向右侧，使NaOH浓度增大，所以a%＞c%，故 b%＞a%＞c%； 【小问6详解】 标准状况下，若生成，则电路中转移的电子为2mol，则燃料电池消耗的氧气为11.2L，需要的空气体积为53.3L。 18. 甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。如图是甲醇燃料电池工作的示意图，工作时，关闭K。 （1）甲中负极的电极反应式为___________。 （2）若丙中C为铁，D为石墨，W溶液为稀H2SO4，若一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4，则C电极反应式为___________。 （3）若A、B、C、D均为石墨，W溶液为氯化铁溶液(溶质足量)，检验D电极产物的试剂为___________(化学式)，现象是___________。工作一段时间后，向乙中所得溶液加入后恰好使电解质溶液复原，则丙中C电极上生成气体的物质的量为___________。 （4）若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag，Pt，Au等杂质)，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B. A为粗铜，发生氧化反应 C. 溶液的浓度保持不变 D. 利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 （5）若把乙装置改为铁钉镀铜装置，铁钉是___________电极(A、B)，该电极上发生___________反应(氧化、还原)。 【答案】（1）CH3OH-6e-＋8OH-=CO＋6H2O （2）3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+ （3） ①. 铁氰化钾 ②. 加入铁氰化钾，出现蓝色沉淀 ③. 0.15mol （4）BD （5） ①. B ②. 还原 【解析】 【分析】甲醇燃料电池中，负极反应物质失去电子，CH3OH 失去电子生成CO，正极氧气得电子生成氢氧根；乙中A电极与原电池正极相连作阳极，B作阴极；丙中D电极与原电池的负极相连作阴极，C作阳极，以此解答。 【小问1详解】 负极反应物质失去电子，CH3OH 失去电子生成CO，电极反应式为CH3OH-6e-＋8OH-=CO＋6H2O；故答案：CH3OH-6e-＋8OH-=CO＋6H2O； 【小问2详解】 D电极与原电池的负极相连作阴极，C作阳极，阳极电极为Fe，则Fe失电子生成一层致密的氧化膜Fe3O4，电极方程式为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+，故答案为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+； 【小问3详解】 D为阴极，发生还原反应，Fe3++e-=Fe2+；检验二价铁可以用铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀；乙中B电极为阴极，铜离子放电生成铜单质，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，向乙中所得溶液加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原，0.05 mol Cu2(OH)2CO3可以改写成2CuOH2OCO2说明阳极产生了0.075 molO2，转移电子为0.3mol，C电极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑，共生成Cl2：=0.15mol，故答案为：0.15mol； 【小问4详解】 A． 阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶解的金属与析出的金属质量不相等，A错误； B． 粗铜接电源正极，作阳极，阳极上发生氧化反应，B正确； C． 阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶解的金属与析出的金属质量不相等，所以CuSO4溶液的浓度改变，C错误； D． Ag、Pt、Au活泼性比Cu弱的金属在阳极不反应，形成阳极泥，所以利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au；D正确； 正确答案是BD。 【小问5详解】 若把乙装置改为铁钉镀铜装置，铁钉是镀件做阴极，即B电极，该电极上发生还原反应。 19. Ⅰ.利用微电解技术可以处理工业废水，该技术利用铁屑中的铁和碳组分分别作为微小电池的负极材料和正极材料， （1）写出该微小电池负极电极反应式：_______。 （2）利用该微小电池处理酸性含铬废水(主要含有)。原理是利用电极反应物与某些污染物反应，从而达到去除污物的作用。废水中的通过反应转化为，此过程的离子反应方程式为_______，最终以形式除去。 Ⅱ．为探究金属的腐蚀情况，某同学取一张用饱和NaCl溶液浸湿的石蕊试纸，平铺在一块金属板上，按如图所示的方法连接电路。 （3）若试纸为红色石蕊试纸，金属板为一锌片，B处为一灵敏电流计，接通电路，将铅笔芯(主要成分为石墨)放置在试纸上一段时间，发现电流计指针发生偏转铅笔芯与试纸接触处颜色变蓝，则铅笔芯与试纸接触处的电极反应式为_______。 （4）上述(3)中的变化在本质上与钢铁的_______腐蚀类似，若将(3)中的锌换成铁，最终会生成铁锈，写出铁锈的主要成分：_______。 Ⅲ．用、和熔融组成的燃料电池作电源，电解饱和的溶液和溶液制备某些单质，盐桥中充有饱和的溶液。 （5）石墨1电极反应式为_______，石墨4电极产物工业冶炼方法为_______。 （6）实验结束后，可用_______洗涤石墨3上附着的电极产物。 【答案】（1）Fe-2e-=Fe2+ （2）Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O （3）O2+2H2O+4e-=4OH- （4） ①. 吸氧 ②. （5） ①. ②. 热分解法 （6）CS2或热碱溶液 【解析】 【小问1详解】 铁碳微电池的正极为碳，负极为Fe，反应式为Fe-2e-=Fe2+； 【小问2详解】 电解池溶液里Cr2O转化为Cr3+，化合价降低共6价， Fe失去电子生成Fe2+，酸性条件Fe2+将Cr2O还原为Cr3+，自身被氧化为Fe3+，反应离子方程式为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O； 【小问3详解】 若试纸为红色石蕊试纸，金属板为一锌片，B处为一灵敏电流计，接通电路，则该装置构成原电池，锌作负极，铅笔芯石墨作正极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-； 【小问4详解】 铁在中性条件下发生的是吸氧腐蚀，所以(3)中的变化在本质上与钢铁的吸氧腐蚀类似；铁锈的主要成分为； 【小问5详解】 实验的目的是电解饱和的溶液和溶液制备某些单质，则石墨4应该为阴极，银离子得电子生成单质银，石墨3为阳极，硫离子失电子生成单质硫，故石墨1为燃料电池的正极，石墨2为负极；石墨1上是氧气得电子后结合CO2生成碳酸根，电极反应式为；石墨4得到单质银，工业上冶炼银的方法为热分解法； 【小问6详解】 石墨2电极上附着的产物是单质硫，可以用CS2或热碱溶液洗涤。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $