精品解析：江苏省苏州市吴江盛泽中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

盛泽中学2024-2025学年第一学期第一次阶段反馈测试 化学试卷(选科) 可能用到的原子量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cl：35.5 Fe：56 Ag：108 一、选择题(每题3分，共42分，每题只有一个正确答案) 1. 下列反应过程中，其能量变化不符合如图的是 A 火药点火爆炸 B. 干燥的木材遇火燃烧 C. 葡萄糖在人体内缓慢氧化 D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合 2. 中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球，2021年“天问一号”着陆火星，它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是 A. 氢气燃烧的产物不污染环境 B. 低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本 C. 已知，，则燃烧热 D. 获取氢气的方法较多，包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等 3. 少量铁粉与的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的 ①加 ②加固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体 ⑤加溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用盐酸 A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ⑤⑦⑧ D. ③⑦⑧ 4. 不同条件下，用氧化一定浓度的溶液过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是 A. 由①和②可知，越大，的氧化速率越大 B. 一定时间内，的氧化率随时间延长而逐渐增大 C. 由①和③可知，温度越高，的氧化速率越大 D. 氧化过程离子方程式为 5. 下列关于热化学反应的描述正确的是 A. HCl和NaOH反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 B. 甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH<－890.3 kJ·mol－1 C. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1 D. 已知：500 ℃、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1；将3 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，会放出92.4 kJ热量 6. 与反应生成涉及： ①； ②。 其中间态物质的能量关系如图所示，其中、表示过渡态物质。 下列说法正确的是 A. 在光照下断键生成，该过程中放出能量 B. 反应过程中，反应②的反应速率低于反应① C. 过程中可能生成 D. 与反应生成和HCl是吸热反应 7. 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列有关说法正确的是 A. N2是共价化合物 B. 反应物的总能量大于生成物的总能量 C. 断N≡N键放出热量，形成N-H键吸收热量 D. 反应的ΔH = E(N≡N)＋3E(H-H)-2E(N-H) (E表示键能) 8. 在理论上可用于设计原电池的化学反应是 A. 2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g) △H <0 B Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1) △H >0 C. CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) △H <0 D. FeCl3(aq)十3H2O(1) Fe(OH)3(s)+3HCl(aq) △H >0 9. 有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是 A. 图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂 B. 图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度没有变化 C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，其电池反应：2H2+O2=2H2O D. 图Ⅳ所示电池中，Ag2O是还原剂，电池工作过程中被氧化为Ag 10. 在如图所示的量热计中，将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是 A. 若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测偏小 B. 所加NaOH溶液过量，目的是保证溶液完全被中和 C. 搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器 D. 若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至不超过27.7℃ 11. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 过程Ⅲ属于放热反应 C. 总反应吸热反应 D. 过程I吸收了能量 12. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ① ② ③ ④ 该反应进行的快慢顺序为 A. ④>③=②>① B. ①>②=③>④ C. ②>①=④>③ D. ①>④>②=③ 13. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中O2-可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是 A. O2-在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线流向b电极 B. 报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能 C. 当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应 D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为： 14. 在含、和的溶液中，发生反应：，其分解机理及反应过程中的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法错误的是 A. 步骤②决定总反应的速率 B. 步骤①是吸热过程，步骤②是放热过程 C. 由反应机理可以看出，是中间产物 D. 反应速率： 二、填空题(共58分) 15. 回答下列问题： （1）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以和为原料制备和的原理示意图。电极b作___________极，表面发生的电极反应为___________。 （2）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。 ①X为___________极，Y极反应式为___________。 ②Y极生成时，___________移向___________(填“X”或“Y”)极。 （3）一种以肼()为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，作电解质。负极反应为___________；正极反应式为___________。电池的总反应方程式为：___________ （4）电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为。 ①负极反应式为___________。 ②当有电子通过外电路，正极质量减少了___________g。 16. 在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min时测得C为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。 试回答下列问题： （1）5 min时B的物质的量浓度为___________。 （2）5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为___________。 （3）化学方程式中n为___________。 （4）此反应在四种不同情况下的反应速率如下： ①v(A)=5 mol·L-1·min-1②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1 其中反应速率最快的是___________(填序号)。 17. 已知：① ； ② ； ③ 。请填写下列空白： （1）上述反应中属于吸热反应的是___________(填序号)。 （2）表示C的燃烧热的热化学方程式为___________(填序号)。 （3）完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为___________。 （4）写出燃烧热化学方程式：___________。 （5）已知： ，则 ___________。 18. 甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H2和CO。 （1）CH4和H2O(g) 在一定条件下可制得H2和CO，反应原理如下： ①CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-165 kJ·mol-1 ②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　 ΔH2=＋41 kJ·mol-1 ③CH4(g)＋H2O(g) =CO(g)＋3H2(g) ΔH3 反应③的ΔH3=_______。 （2）甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)＋2H2(g)　ΔH=＋75 kJ·mol-1，Ni和活性炭均可作该反应催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应，若孔道堵塞会导致催化剂失活。 ①Ni催化剂可用NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解制备，该反应方程式为_______。 ②向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，其原因是_______。 ③使用Ni催化剂，且其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图所示。使用催化剂的最佳温度为_______。 ④650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为_______。 （3）甲烷、二氧化碳重整制CO经历过程I、Ⅱ。过程I如图所示，可描述为_______ ；过程Ⅱ保持温度不变，再通入惰性气体，CaCO3分解产生CO2，Fe 将CO2还原得到CO和Fe3O4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 盛泽中学2024-2025学年第一学期第一次阶段反馈测试 化学试卷(选科) 可能用到的原子量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cl：35.5 Fe：56 Ag：108 一、选择题(每题3分，共42分，每题只有一个正确答案) 1. 下列反应过程中，其能量变化不符合如图的是 A. 火药点火爆炸 B. 干燥的木材遇火燃烧 C. 葡萄糖在人体内缓慢氧化 D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知反应物能量高于生成物能量，反应为放热反应，据此分析判断。 【详解】A．火药爆炸过程释放巨大能量，属于放热反应，故A符合图像； B．燃烧过程放出大量热，故B符合图像； C．葡萄糖的缓慢氧化释放能量，反应物能量高于生成物，故C符合图像； D．该反应为吸热反应，反应物能量低于生成物，故D不符合图像； 故选：D。 2. 中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球，2021年“天问一号”着陆火星，它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是 A. 氢气燃烧的产物不污染环境 B. 低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本 C. 已知，，则燃烧热 D. 获取氢气的方法较多，包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢气燃烧生成水，无污染，A正确； B．液态氢分子间距小，氢气密度提高，降低成本，B正确； C．燃烧热为1mol物质燃烧生成稳定的化合物放出的热量，C错误； D．水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业都会产生氢气，故可以获取氢气，D正确； 故选C。 3. 少量铁粉与的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的 ①加 ②加固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体 ⑤加溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用盐酸 A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ⑤⑦⑧ D. ③⑦⑧ 【答案】D 【解析】 【详解】①加H2O，使盐酸浓度降低，反应速率减慢，对氢气的产量无影响； ②加NaOH固体，能消耗盐酸，降低氢气的产量； ③滴入几滴浓盐酸，增加了盐酸浓度，能加快反应速率，由于盐酸本是过量的，对氢气的产量无影响，故符合题意； ④加CH3COONa固体，能结合氢离子，降低了氢离子浓度，使反应速率减慢； ⑤加NaCl溶液，使盐酸浓度降低，反应速率减慢，对氢气的产量无影响； ⑥滴入几滴硫酸铜溶液，能写出原电池，加快反应速率，但会消耗铁，使氢气的产量减少； ⑦升高温度（不考虑盐酸挥发），能加快反应速率，对氢气的产量无影响，故符合题意； ⑧改用10mL0.1mol/L盐酸，相当于增加了盐酸浓度，能加快反应速率，由于盐酸本是过量的，对氢气的产量无影响，故符合题意； 由分析可知，为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的③⑦⑧，故本题选D。 4. 不同条件下，用氧化一定浓度的溶液过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是 A. 由①和②可知，越大，的氧化速率越大 B. 一定时间内，的氧化率随时间延长而逐渐增大 C. 由①和③可知，温度越高，的氧化速率越大 D. 氧化过程的离子方程式为 【答案】A 【解析】 【详解】A. 由图象可知，①和②的反应温度和溶液的pH均不相同，无法判断溶液的pH和Fe2+氧化速率的关系，故A错误； B. 由图象可知，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大，故B正确; C. 由图象可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe2+氧化速率越快，故C正确； D. 氧化过程发生反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为，故D正确； 故选A。 5. 下列关于热化学反应的描述正确的是 A. HCl和NaOH反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 B. 甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH<－890.3 kJ·mol－1 C. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1 D. 已知：500 ℃、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1；将3 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，会放出92.4 kJ热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应中还生成硫酸钡沉淀，会影响能量变化，故A错误； B．燃烧热反应中对应生成的水为液态水，且气态水的能量比液态水的能量高，则CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)　△H>−890.3kJ⋅mol−1，故B错误； C．若两个反应互为逆反应时，焓变的数值相同、符号相反，且物质的量与热量成正比，由CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，可知2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol，故C正确； D．合成氨为可逆反应，氮气过量时，3 mol H2也不能完全转化，则此条件下充分反应，放出的热量小于92.4 kJ，故D错误； 故选C。 6. 与反应生成涉及： ①； ②。 其中间态物质的能量关系如图所示，其中、表示过渡态物质。 下列说法正确的是 A. 在光照下断键生成，该过程中放出能量 B. 反应过程中，反应②的反应速率低于反应① C. 过程中可能生成 D. 与反应生成和HCl是吸热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．断裂化学键需要吸收能量，故A错误； B．反应①的活化能比反应②的活化能高，故反应②的反应速率高于反应①，故B错误； C．反应②中可能发生，故C正确； D．由图中的能量关系图可知，与反应生成和HCl是放热反应，故D错误； 故选C。 7. 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列有关说法正确的是 A. N2是共价化合物 B. 反应物总能量大于生成物的总能量 C. 断N≡N键放出热量，形成N-H键吸收热量 D. 反应的ΔH = E(N≡N)＋3E(H-H)-2E(N-H) (E表示键能) 【答案】B 【解析】 【详解】A．N2只含有共价键的单质，故A错误； B．该反应为放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，故B正确； C．断键吸收热量，形成键放出热量，故C错误； D．1个NH3中含有3个N-H键，故反应的(E表示键能)，故D错误； 故选B。 8. 在理论上可用于设计原电池的化学反应是 A. 2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g) △H <0 B. Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1) △H >0 C. CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) △H <0 D. FeCl3(aq)十3H2O(1) Fe(OH)3(s)+3HCl(aq) △H >0 【答案】A 【解析】 【详解】A.反应2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g)是自发进行的放热的氧化还原反应反应，理论上可设计成原电池，其中Al作负极，NaOH溶液作电解质溶液，可以选用石墨等作为正极，A符合题意； B.该反应是吸热复分解反应，不能设计成原电池，B不符合题意； C.该反应不是氧化还原反应，反应中没有电子的转移，不能设计成原电池，C不符合题意； D.该反应不是氧化还原反应、且反应吸热，不能设计成原电池，D不符合题意； 答案选A。 9. 有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是 A. 图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂 B. 图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度没有变化 C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，其电池反应：2H2+O2=2H2O D. 图Ⅳ所示电池中，Ag2O是还原剂，电池工作过程中被氧化为Ag 【答案】C 【解析】 【详解】A．图Ⅰ所示电池中，MnO2在负极反应生成MnOOH，故A错误； B．图Ⅱ所示电池放电过程中，Pb+PbO2+ 2H2SO4=2PbSO4+ 2H2O，硫酸被消耗，因此硫酸浓度减少，故B错误； C．图Ⅲ所示装置工作过程中，其电池反应：2H2+O2=2H2O，故C正确； D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是还原剂，电池工作过程中被还原为Ag，故D错误。 综上所述，答案为C。 10. 在如图所示的量热计中，将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是 A. 若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测偏小 B. 所加NaOH溶液过量，目的是保证溶液完全被中和 C. 搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器 D. 若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至不超过27.7℃ 【答案】B 【解析】 【详解】A．量热计的绝热效果不好，则测定温度偏低，但因为焓变为负值，故偏大，A错误； B．使用过量的碱是为了保证醋酸完全被中和，B正确； C．玻璃导热性差，故搅拌器可以使用玻璃搅拌器，使用金属搅拌器导致热量散失产生误差，C错误； D．醋酸为弱酸，醋酸电离吸热，故若选用同浓度同体积的强酸盐酸，则放热更多，温度能超过27.7℃，D错误； 故选B。 11. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 过程Ⅲ属于放热反应 C. 总反应是吸热反应 D. 过程I吸收了能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．由过程Ⅲ可知，H2O2中的O-H键和O-O键断裂，有O=O键和H-H键形成，ΔH=463kJ/mol×2+138kJ/mol-436kJ/mol-496kJ/mol=+132kJ/mol，为吸热反应，故B不正确； C．总反应为，吸收热量463kJ4=1852kJ能量，放出(496+4362)kJ=1368kJ能量，则吸收的能量大于放出的热量，反应为吸热反应，故C正确； D．过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确； 答案选B。 12. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ① ② ③ ④ 该反应进行的快慢顺序为 A. ④>③=②>① B. ①>②=③>④ C. ②>①=④>③ D. ①>④>②=③ 【答案】A 【解析】 【详解】由反应速率之比等于化学计量数之比可知，四种条件下A物质的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L−1⋅min−1=0.0075mol⋅L−1⋅s−1、②v(A)= ==0.2mol⋅ L−1⋅s−1、③v(A)== 0.2mol⋅ L−1⋅s−1、④v(A)= =0.225mol⋅ L−1⋅s−1，则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①，故选A。 13. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中O2-可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是 A. O2-在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线流向b电极 B. 报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能 C. 当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应 D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为： 【答案】D 【解析】 【分析】甲烷、空气、构成燃料电池，电池工作时，通入CH4的多孔电极a为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，通入空气的多孔电极b为正极，O2得电子生成O2-。 【详解】A．由分析可知，a为负极，b为正极，则O2-在电解质中向a电极移动，但电流方向由b电极经导线流向a电极，A不正确； B．报警器触发工作时，图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能，B不正确； C．在a电极，发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008mol电子转移时，电极a有0.001molCH4参加反应，在标准状况下其体积为22.4mL，题中没有指明标准状况，C不正确； D．多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：，D正确； 故选D。 14. 在含、和的溶液中，发生反应：，其分解机理及反应过程中的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法错误的是 A. 步骤②决定总反应的速率 B. 步骤①是吸热过程，步骤②是放热过程 C. 由反应机理可以看出，是中间产物 D. 反应速率： 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中可见步骤①的活化能更大，则步骤①是决速步骤，故A错误； B．步骤①反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应；步骤②反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故B正确； C．由反应机理可以看出，Fe3+是该反应的催化剂，Fe2+是该反应的中间产物，故C正确； D．同一化学反应用不同物质表达的速率之比等于化学计量数之比，由方程式可得反应速率：2v()=v(I−)，故D正确； 故选A。 二、填空题(共58分) 15. 回答下列问题： （1）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以和为原料制备和的原理示意图。电极b作___________极，表面发生的电极反应为___________。 （2）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。 ①X为___________极，Y极反应式为___________。 ②Y极生成时，___________移向___________(填“X”或“Y”)极。 （3）一种以肼()为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，作电解质。负极反应为___________；正极反应式为___________。电池的总反应方程式为：___________ （4）电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为。 ①负极反应式为___________。 ②当有电子通过外电路，正极质量减少了___________g。 【答案】（1） ①. 正 ②. （2） ①. 正 ②. ③. 2 ④. X （3） ①. ②. ③. （4） ①. ②. 35.5 【解析】 【小问1详解】 在原电池中，电极b中CO2得电子转化为HCOOH，所以电极b是正极，电极反应式：； 【小问2详解】 ①X电极加入稀盐酸，反应生成氢气，说明发生还原反应，则X电极为正极，Y电极为负极，负极发生氧化反应，电极反应式：； ②根据电极反应：可知，Y极生成时，转移2mol电子，则有移向正极； 【小问3详解】 为液体燃料，空气中的氧气作氧化剂，作电解质，该燃料电池总反应：，负极发生氧化反应，电极反应式：，正极发生还原反应，电极反应式：； 【小问4详解】 根据电池反应方程式：，Mg作电源负极，发生氧化反应，做电源正极，发生还原反应； ① Mg作电源负极，发生氧化反应，电极反应式：； ②做电源正极，发生还原反应：，当有电子通过外电路，正极电极失去的1mol氯离子，质量减少了35.5g。 16. 在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min时测得C为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。 试回答下列问题： （1）5 min时B的物质的量浓度为___________。 （2）5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为___________。 （3）化学方程式中n为___________。 （4）此反应在四种不同情况下的反应速率如下： ①v(A)=5 mol·L-1·min-1②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1 其中反应速率最快的是___________(填序号)。 【答案】（1）2 mol·L-1 （2）0.1 mol·L-1·min-1 （3）2 （4）④ 【解析】 【分析】 【小问1详解】 5min时测得C的物质的量为3mol，根据反应方程式，求出消耗B的物质的量为2mol，即5min时B的物质的量浓度为=2mol·L-1，故答案为2mol·L-1； 【小问2详解】 根据反应方程式，求出消耗A的物质的量为1mol，根据化学反应速率数学表达式，v(A)== 0.1 mol·L-1·min-1，故答案为0.1 mol·L-1·min-1； 【小问3详解】 根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(A)∶v(D)=0.1∶0.2=1∶2，求出n=2，故答案2； 【小问4详解】 首先单位划为同一，②v(B)=0.5×60=30mol·L-1·min-1，④v(D)=0.8×60=48mol·L-1·min-1，然后①；②；③；④，反应速率最快的是④；故答案为④。 17 已知：① ； ② ； ③ 。请填写下列空白： （1）上述反应中属于吸热反应的是___________(填序号)。 （2）表示C的燃烧热的热化学方程式为___________(填序号)。 （3）完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为___________。 （4）写出燃烧的热化学方程式：___________。 （5）已知： ，则 ___________。 【答案】（1）① （2）③ （3）1209kJ （4）CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =—283.0kJ/mol （5）+92.3 kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 由热化学方程式可知，反应①为焓变大于0的吸热反应，故答案为：①； 【小问2详解】 碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量，则表示碳的燃烧热的热化学方程式为③，故答案为：③； 【小问3详解】 由反应①可知，1mol氢气燃烧生成气态水放出的热量为241.8 kJ/mol×1mol=241.8KJ，则10g氢气完全燃烧生成气态水放出的热量为×241.8KJ=1209kJ，故答案为：1209kJ； 【小问4详解】 由盖斯定律可知，反应③—②得到反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)，则反应△H =(—393.5 kJ/mol)—(—110.5 kJ/mol)=—283.0kJ/mol，反应的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =—283.0kJ/mol，故答案为：CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =—283.0kJ/mol； 【小问5详解】 由热化学方程式可知，反应的焓变△H=+184.6kJ/mol×=+92.3 kJ/mol，故答案为：+92.3 kJ/mol。 18. 甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H2和CO。 （1）CH4和H2O(g) 在一定条件下可制得H2和CO，反应原理如下： ①CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-165 kJ·mol-1 ②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　 ΔH2=＋41 kJ·mol-1 ③CH4(g)＋H2O(g) =CO(g)＋3H2(g) ΔH3 反应③的ΔH3=_______。 （2）甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)＋2H2(g)　ΔH=＋75 kJ·mol-1，Ni和活性炭均可作该反应催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应，若孔道堵塞会导致催化剂失活。 ①Ni催化剂可用NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解制备，该反应方程式为_______。 ②向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，其原因是_______。 ③使用Ni催化剂，且其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图所示。使用催化剂的最佳温度为_______。 ④650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为_______。 （3）甲烷、二氧化碳重整制CO经历过程I、Ⅱ。过程I如图所示，可描述为_______ ；过程Ⅱ保持温度不变，再通入惰性气体，CaCO3分解产生CO2，Fe 将CO2还原得到CO和Fe3O4。 【答案】（1）＋206 kJ·mol-1 （2） ①. NiC2O4·2H2ONi＋2CO2↑＋2H2O ②. 水蒸气与碳反应生成CO(或CO2)与氢气，减少固体碳对孔道的堵塞 ③. 600 ℃ ④. 温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活 （3）CH4和CO2在催化剂Ni表面反应，产生CO和H2，H2和CO还原Fe3O4生成Fe、CO2 和H2O，未反应完和生成的CO2与CaO反应生成CaCO3 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，③=②-①，则ΔH3=ΔH2-ΔH1=＋41 kJ·mol-1-( -165 kJ·mol-1)= +206   kJ·mol-1； 故答案为：+206   kJ·mol-1。 【小问2详解】 NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解Ni、CO2和H2O，方程式为NiC2O4·2H2ONi＋2CO2↑＋2H2O；向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，因为水蒸气与碳反应生成CO(或CO2)与氢气，减少固体碳对孔道的堵塞；根据图像可知650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降，1500s后氢气体积分数比较稳定且体积分数相对最高的是600℃，则转化率最高，故600℃最佳；650℃条件下，1 00 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活； 故答案为：NiC2O4·2H2ONi＋2CO2↑＋2H2O；水蒸气与碳反应生成CO(或CO2)与氢气，减少固体碳对孔道的堵塞；600℃；温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活。 【小问3详解】 过程I如图所示，为CH4和CO2在催化剂Ni表面反应，产生CO和H2，H2和CO还原Fe3O4生成Fe、CO2 和H2O，未反应完和生成的CO2与CaO反应生成CaCO3； 故答案为：CH4和CO2在催化剂Ni表面反应，产生CO和H2，H2和CO还原Fe3O4生成Fe、CO2 和H2O，未反应完和生成的CO2与CaO反应生成CaCO3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $