精品解析:江苏省苏州市昆山经济技术开发区高级中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题
2024-11-03
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内容正文:
2024~2025学年第一学期10月教学质量调研
高二化学
注意事项:
1.本张试卷总分为100分,考试时间为75分钟。
2.本试卷分选择题和非选择题两部分。答题前,务必在将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
3.请将答案填涂填写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将答题卷交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Pb-207
一、选择题:本大题共13题,每题3分,共计39分。在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是
A. 甲醇 B. 天然气 C. 液化石油气 D. 氢气
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醇燃烧会产生CO2和水,CO2会导致温室效应;
B.天然气主要成分是CH4,燃烧会产生CO2和水,CO2会导致温室效应;
C.液化石油气主要成分是是各种液体烃,完全燃烧会产生CO2和水,CO2会导致温室效应;
D.氢气燃烧会产生水,不是污染物,故其中最环保的是氢气,选项D正确。
2. 发射卫星时可用肼()作燃料,已知在298K时,1g肼气体燃烧生成氮气和水蒸气,放出16.7kJ的热量。下列有关肼燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】1molN2H4质量为32克,1g气态肼在氧气中燃烧生成氮气和液态水时,可放出16.7kJ的热量,1molN2H4质量为32克,则32gN2H4燃烧生成氮气和液态水时放热16.7kJ×32=534.4kJ;
【详解】A.根据书写热化学方程式注意点放热反应,△H为“−”,A错误;
B.△H=−534.4kJ⋅mol−1,N2H4、O2、N2、H2O都为气态,所以反应的热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.4kJ·mol—1,B正确;
C.H2O应该为气态,C错误;
D.未注明物质状态,D错误;
故选B。
3. 已知及25℃下,葡萄糖的燃烧热为。图中能正确表示反应:的能量变化曲线是
A. 曲线1 B. 曲线2 C. 曲线3 D. 曲线4
【答案】B
【解析】
【详解】葡萄糖的燃烧热为。图中能正确表示反应:的反应为吸热反应,该反应吸收的热量小于2804kJ,故为曲线2。
故选B。
4. 已知:① CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1, ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2,③2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH3。常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体0.5 mol,经完全燃烧恢复至室温,放出的热量为( )
A. -(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)
B. -(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH2)
C. -(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH3)
D. -(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH2)
【答案】A
【解析】
【详解】常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体0.5 mol,则甲烷的物质的量为,氢气的物质的量为,经完全燃烧恢复至室温,水为液体,根据① CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1, 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH3。①×0.4 +③×可得放出的热量为-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3),故A正确。
综上所述,答案为A。
5. 利用双极膜电解制备,捕集烟气中,制备,原理如图所示:
已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的解离,提供和。
下列说法正确的是
A. 阴极反应式:
B. Ⅰ为阴离子交换膜,Ⅱ为阳离子交换膜
C. 电路中转移电子时,整套装置将制得
D. 电路中转移电子时,离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成
【答案】C
【解析】
【分析】由图知,与电源负极相连的电极为阴极,阴极的电极反应式为,与电源正极相连的电极反应式为,钠离子通过离子交换膜Ⅰ移向阴极,故Ⅰ为阳离子交换膜,硫酸根通过离子交换膜Ⅱ向右移动,故Ⅱ阴离子交换膜,双极膜处氢离子向左移动,氢氧根向右移动,钠离子通过阳离子交换膜向左移动,硫酸根通过阴离子交换膜向右移动,据此回答。
【详解】A.由分析知,阴极反应式:,A错误;
B.由分析知,Ⅰ为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜,B错误;
C.电路中转移电子时,2molNa+通过离子交换膜Ⅰ在阴极附近得到2molNaOH,同理,在双极膜和阳离子交换膜之间得到2molNaOH,共得到,C正确;
D.电路中转移电子时,双极膜处氢离子向左移动,离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成,D错误;
故选C。
6. 羟基自由基有极强的氧化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚()氧化为和的原电池一电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法正确的是
A. 该装置工作时,电流方向为电极b→电极c→电极d→电极a→电极b
B. 装置工作时,c极区溶液酸性明显减弱
C. 电极d的电极反应式为
D. 当电极b上有生成时,电解池共产生气体22.4L(标准状况)
【答案】C
【解析】
【分析】根据装置图可知左边是原电池装置,右边是电解池装置,a电极上Cr元素从+6价变成+3价,化合价降低,得到电子,发生还原反应,则a为正极,b为负极;苯酚废水在d处被氧化,d处水分子失去电子形成羟基自由基,发生氧化反应,则d为电解池阳极,c为电解池阴极。
【详解】A.根据分析可知,a为正极,b为负极,d为阳极,c为阴极。该装置工作时,电流方向为a极→d极→c极→b极→a极,A错误;
B.电极c上的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,与此同时,有H+从阳极室透过质子交换膜进入阴极室,因此c极区溶液酸性不会减弱,B错误;
C.电极d为阳极,电极反应式为:H2O−e−=H++⋅OH,C正确;
D.电极b的电极反应式为:C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,电极c的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,电极d上的电极反应式为:H2O−e−=H++⋅OH,⋅OH可进一步氧化苯酚,化学方程式为:C6H5OH+28⋅OH=17H2O+6CO2↑,当电极b上有0.6molCO2生成时,电极c、d两极共产生气体44.8L(标准状况),D错误;
故答案为:C。
7. 高铁电池的总反应为,下列叙述正确的是
A. 放电时负极附近溶液的碱性增强
B. 放电时正极反应为
C. 充电时Zn极与电源正极相连
D. 充电时每转移电子,阴极有被氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A.放电时锌为负极失电子,被氧化,发生电极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,消耗氢氧根,碱性减弱,A错误;
B.放电时正极发生还原反应,电极反应为,B正确;
C.放电是Zn做负极,充电时Zn与负极相连,作阴极,C错误;
D.充电时阴极电极反应为Zn(OH)2+2e-= Zn+2OH-,发生还原反应,每转移电子,阴极有被还原,D错误;
答案为:B。
8. 肼()在不同条件下分解产物如下:
I:
II:
200℃时在Cu表面发生分解反应的机理如图。
下列说法正确的是
A. 图-1中过程①和②都是吸热反应
B. 反应II的能量变化如图-2所示
C. 的化学键能量大于和的化学键能量
D. 肼生成和的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据信息反应I放热,可知图-1中过程①放热;利用盖斯定律将①- II3得,可知图-1中过程②是吸热反应,A错误;
B.反应II中为放热反应,反应II的能量变化如图-2所示,B正确;
C.已知=反应物总键能-生成物总键能,根据信息可知,即的化学键能量小于和的化学键能量,C错误;
D.利用盖斯定律将①- II2得,D错误;
故答案为:B。
9. 如图所示是几种常见的化学电源示意图,下列有关说法正确的是
A. 化学电源是将电能转化为化学能的实用装置
B. 该氢氧燃料电池工作时可以采用碱性电解质溶液
C. 干电池示意图所对应的电池属于二次电池
D. 铅蓄电池充电时(正极)应与外接电源正极相连
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学电源是提供电能,是将化学能转化为电能的实用装置,故A错误;
B.氢离子和氢氧根离子能反应生成水,由图可知,使用了质子交换膜,该氢氧燃料电池工作时不能采用碱性电解质溶液,故B错误;
C.该干电池不可充电,属于一次电池, C错误;
D.铅蓄电池放电时在正极上得电子被还原生成PbSO4,充电时,PbSO4在阳极上失去电子被氧化生成,则铅蓄电池充电时PbO2(正极)应与外接电源正极相连,故D正确;
故选D。
10. 图象可直观地表现化学变化中的物质变化和能量变化。下列判断错误的是
A. 图甲所示反应为放热反应。且
B. 已知石墨比金刚石稳定,则金刚石转化为石墨过程中的能量变化如图乙
C. 图丙所示反应的热化学方程式为
D. 若的能量变化如图丁,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.△H=正反应活化能-逆反应活化能=。故A正确;
B.由图可知,金刚石的能量高于石墨。则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.由图可知,该反应为吸热反应,反应的热化学方程式为 ,故C错误;
D.等量B(g)能量高于B(l),则2A(g)=B(l)△H<-akJ·mol-1,故D正确;
故选C。
11. 已知下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学方程式信息如下表:
物质
NO
CO
能量/
632
1076
946
热化学方程式
则的碳氧双键能为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】1mol下列物质分解为气态原子消耗能量即该物质的键能,设CO2的碳氧双键能为x,由∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=(2×632+2×1076)-(946+2×2x)= -742,解得x=803,故选:C。
12. “自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。下列说法错误的是
A. 活性炭作正极,正极上发生还原反应
B. 负极反应为
C. Na+由活性炭区向铝粉表面区迁移
D. 硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触
【答案】C
【解析】
【分析】发热包发热过程中有微小原电池形成,如铝粉和活性炭在水溶液中,活性炭作正极,O2得到电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,活性炭作正极,O2得到电子发生还原反应,A正确;
B.若铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,B正确;
C.活性炭作正极,铝粉作负极,原电池中阳离子向正极移动,即Na+向活性炭区迁移,C错误;
D.硅藻土结构疏松,可以使各物质分散并均匀混合,充分接触,D正确;
答案选C。
13. 利用电解法制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH和Cl2。下列说法正确的是
A. C膜可以为质子交换膜
B. 阴极室的电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+
C. 可用铁电极替换阴极的石墨电极
D. 每转移2 mol e-,阳极室中c(Ca2+)降低1 mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过图示分析C膜只能是阳离子交换膜,故A项错误;
B.阴极室的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B项错误;
C.阴极电极不参与反应,故可用铁电极替换阴极的石墨电极,故C项正确;
D.未给出溶液体积,无法计算浓度,故D项错误。
【点睛】具有隔膜的电解池,膜的作用是让特定的离子单向移动,防止副反应的发生。
二、非选择题:本大题共4题,共计61分。
14. 研究氮氧化物的相关反应对于减少环境污染有重要意义。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO,其能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是_______,图中对应反应的热化学方程式为_______。
(2)和CO均是有害气体,可在表面转化为无害气体,其反应原理如下:。有关化学反应能量变化过程如图所示。
图中反应的为_______。
(3)已知:①
②
③
则能表示汽车尾气CO、NO协同转化为的热化学方程式为_______。
(4)用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。已知:
反应I:
反应II:
①若标准状况下用将一定量的完全反应生成和水蒸气,放出的热量为_______。
②相同条件下,等物质的量的发生上述两个催化还原的反应,则转移的电子数反应I_______反应II(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. N2 ②. N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180 kJ•mol-1
(2)
(3)
(4) ①. 173.4kJ ②. =
【解析】
【小问1详解】
键能越大越稳定,图1中三种分子最稳定的是N2,该反应的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol,热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180 kJ•mol-1;
【小问2详解】
由图可知,N2O(g)和CO(g)具有的总能量大于CO2(g)和N2(g)具有的总能量,则反应放热,由图可知,;
【小问3详解】
根据盖斯定律,③×2-①-②,可得反应:,,则能表示汽车尾气CO、NO协同转化为的热化学方程式为;
【小问4详解】
①根据盖斯定律,(①+②)×得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-867kJ/mol,标准状况下4.48L CH4的物质的量为0.2mol,放出的热量为0.2mol×867kJ/mol =173.4kJ;
②反应①②中CH4均转化为CO2,所以相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相等;
15. 结合题干信息,利用已有的热化学知识完成下列问题。
(1)用二甲醚()重整制取,具有无毒、无刺激性等优点。
和发生反应I:
已知:①
②
③
则反应I的_______(用含的代数式表示)。
(2)已知下列反应的热化学方程式:
则反应的为_______。
(3)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取。已知反应:
则的_______。
(4)已知:在25℃和101kPa下,键能,键能键能,工业合成氨反应中每生成,放热。
①在该条件下,向某容器中加入及合适的催化剂,充分反应后测得其放出的热量小于原因可能是______。
②科学家发现一种新的气态分子 ()。在25℃和101kPa下,转化为的热化学方程式为______。由此可知,与中更稳定的是_______(填化学式)。
【答案】(1)+-2
(2)12△H3+10△H2-2△H1
(3)-11 kJ/mol
(4) ①. 合成氨的反应为可逆反应 ②. ③. N2
【解析】
【小问1详解】
①CH3OCH3(g)═CO(g)+H2(g)+CH4(g)△H1,②CH4(g) +O2(g) = CO(g)+2H2O(g)△H2,③H2(g)+O2(g) = H2O(g)△H3,根据盖斯定律①+②﹣③×2计算反应Ⅰ:CH3OCH3(g)+O2(g)═2CO(g)+3H2(g)的焓变△H=+-2;
【小问2详解】
已知:①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)═2C3H5(ONO2)3(l);△H1,
②H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H2,③C(s)+O2(g)═CO2(g);△H3,
由盖斯定律:10×②+12×③-2×①得:
4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g);△H=12△H3+10△H2-2△H1;
【小问3详解】
已知反应①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=−314kJ/mol和反应②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=−292kJ/mol,根据盖斯定律,由(①-②)÷2可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ,则该反应的ΔH=[(−314kJ/mol)-( −292kJ/mol)]÷2= -11 kJ/mol。
【小问4详解】
①合成氨的反应为可逆反应,反应不能完全发生,所以放出的热量小于92kJ;
②每个N4分子中含有6个N-N键,每个N2分子中含有1个N≡N键,由表中数据计算可得:N4(g) 2N2(g) =;由N4(g)转化为N2(g)为放热反应,说明N2能量更低,则N2更稳定。
16. 的资源化利用是实现碳中和的重要途径。
I.电化学法将转化为甲酸
科学家近年发明了一种新型水介质电池。如图所示,电极分别为金属锌和选择性催化材料,放电时,被转化为储氢物质甲酸。
注:双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成,中间为水,作为电解质溶液中和的来源。
(1)①放电时,正极电极反应式为_______。
②充电时每生成,理论上阴极获得Zn的物质的量为_______mol。
③与Zn极室相连的离子交换膜为_______。
II.电化学法将CO2转化为多种燃料
(2)利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
①阳极的电极反应式为_______。
②铜电极上产生的电极反应式为_______。
③若铜极上只生成和,则电路中转移电子的物质的量为_______。
(3)我国科学家报道了如图所示机理的电化学过程。
①Ni电极为_______极,该电极的电极反应式为_______。
②理论上,每有与结合,电路中转移电子数为_______。
【答案】(1) ①. ②. 2 ③. 阴离子交换膜
(2) ①. 2H2O-4e-=4H++O2 ②. CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O ③. 3.8mol
(3) ①. 阴极 ②. CO+4e-=C+3O2- ③. 4NA
【解析】
【小问1详解】
放电时,左侧Zn作负极,发生电极反应,,右侧为正极,,充电时,右侧为阳极,H2O生成氧气,发生氧化反应,左侧为阴极,发生还原反应,;① 放电时,正极电极反应式为;②根据得失电子守恒可得,当生成1molO2,阴极上获得2molZn;③放电时,左侧作负极,发生电极反应,,放电时,需要有OH-参与反应,则与Zn电极室相连的交换膜为阴离子交换膜;
【小问2详解】
①阳极为铂电极,水失电子,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2;
②铜电极为阴极,实现的是二氧化碳变甲烷或一氧化碳、甲酸、乙醛等,其中生成甲烷的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;
③若铜极上每生成1molCH3CHO,转移10mol电子,每生成1mol HCOOH,转移2mol电子,则只生成0.3molCH3CHO和0.4mol HCOOH,则电路中转移3+0.8=3.8mol电子。
【小问3详解】
①Ni电极碳酸根离子生成碳和氧气,为阴极,其电极反应式为CO+4e-=C+3O2-;
②理论上,每有1molCO2与O2-结合生成1mol碳酸根离子,则意味着电路中有4mol电子转移,故电路中转移电子数为4NA;
17. 电化学在生产生活中发挥着非常重要的作用。请回答下列问题:
(1)某空间站局部能量转化系统如图所示,其中,氢氧燃料电池采用KOH溶液为电解液,燃料电池放电时的负极反应式为_______。
(2)铅蓄电池是最常见的二次电池,电压稳定,安全可靠,价格低廉,应用广泛。电池总反应为
①放电时,当外电路通过时,负极板的质量应增加_______g。
②用该蓄电池作电源,进行粗铜(含Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼。如图所示,A电极材料是_______,B电极反应式是_______。
③充电时,阴极的电极反应式为_______。
(3)如图所示,以燃料电池为电源电解法制取,二氧化氯()为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①燃料电池放电过程中,负极反应式为_______。
②图中电解池用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取,阳极产生的反应式为_______。
③电解一段时间,从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多0.672L时(标准状况,忽略生成的气体溶解),停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_______。
(4)电解法合成氨反应装置如图所示:
①a极电极反应式为_______。
②一定条件下,a极中通入的总体积为80L,若b极产生的体积为30L,则的转化率为_______。
【答案】(1)H2-2e-+2OH-=2H2O
(2) ①. 72 ②. 粗铜 ③. Cu2++2e-=Cu ④.
(3) ①. ②. ③. 0.1mol
(4) ①. N2+6e-+6H+=2NH3 ②.
【解析】
【小问1详解】
氢氧燃料电池采用KOH溶液为电解质溶液,负极上H2失电子结合氢氧根离子生成水,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O;
【小问2详解】
①放电时正极上PbO2得电子结合硫酸生成PbSO4和水,电极反应式为,负极电极反应为,负极上增加的质量为硫酸根离子的质量,当外电路通过1.5mol电子时,消耗硫酸根离子0.75mol,负极质量增加72g;
②粗铜的电解精炼,电解质溶液选择硫酸铜溶液,A为阳极,电极材料为粗铜,B为阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
③充电时,阴极得电子,电极反应式为;
【小问3详解】
①甲醇燃料电池中,电解质溶液为KOH,负极上甲醇失电子结合氢氧根离子生成碳酸根离子和水,电极反应式为;
②阳极上Cl-失电子结合水生成氢离子和ClO2,电极反应式为;
③电解时,阴极上2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极电极反应式为,电解一段时间后,阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多0.672L即0.03mol,此时转移电子数为0.5mol,则通过阳离子交换膜的阳离子数为0.1mol;
【小问4详解】
①根据图示可知:在b极上H2O中O元素失去电子发生氧化反应生成O2,因此b极为阳极;a极上N2得到电子发生还原反应生成NH3,因此a极为阴极,其电极反应式为:N2+6e-+6H+=2NH3;
②b极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,根据氧化还原反应得失电子守恒可知参加反应各物质关系式为2N2~3O2,生成O2和通入N2的体积比为3:2,产生的体积为30L,即反应的为20L,因此N2的转化率为;
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2024~2025学年第一学期10月教学质量调研
高二化学
注意事项:
1.本张试卷总分为100分,考试时间为75分钟。
2.本试卷分选择题和非选择题两部分。答题前,务必在将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
3.请将答案填涂填写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将答题卷交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Pb-207
一、选择题:本大题共13题,每题3分,共计39分。在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是
A. 甲醇 B. 天然气 C. 液化石油气 D. 氢气
2. 发射卫星时可用肼()作燃料,已知在298K时,1g肼气体燃烧生成氮气和水蒸气,放出16.7kJ的热量。下列有关肼燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
3. 已知及25℃下,葡萄糖的燃烧热为。图中能正确表示反应:的能量变化曲线是
A. 曲线1 B. 曲线2 C. 曲线3 D. 曲线4
4. 已知:① CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1, ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2,③2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH3。常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体0.5 mol,经完全燃烧恢复至室温,放出的热量为( )
A. -(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)
B. -(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH2)
C. -(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH3)
D. -(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH2)
5. 利用双极膜电解制备,捕集烟气中,制备,原理如图所示:
已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的解离,提供和。
下列说法正确的是
A. 阴极反应式:
B. Ⅰ为阴离子交换膜,Ⅱ为阳离子交换膜
C. 电路中转移电子时,整套装置将制得
D. 电路中转移电子时,离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成
6. 羟基自由基有极强的氧化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚()氧化为和的原电池一电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法正确的是
A. 该装置工作时,电流方向为电极b→电极c→电极d→电极a→电极b
B. 装置工作时,c极区溶液酸性明显减弱
C. 电极d的电极反应式为
D. 当电极b上有生成时,电解池共产生气体22.4L(标准状况)
7. 高铁电池的总反应为,下列叙述正确的是
A. 放电时负极附近溶液的碱性增强
B. 放电时正极反应为
C. 充电时Zn极与电源正极相连
D. 充电时每转移电子,阴极有被氧化
8. 肼()在不同条件下分解产物如下:
I:
II:
200℃时在Cu表面发生分解反应的机理如图。
下列说法正确的是
A. 图-1中过程①和②都是吸热反应
B. 反应II的能量变化如图-2所示
C. 的化学键能量大于和的化学键能量
D. 肼生成和的热化学方程式为
9. 如图所示是几种常见的化学电源示意图,下列有关说法正确的是
A. 化学电源是将电能转化为化学能的实用装置
B. 该氢氧燃料电池工作时可以采用碱性电解质溶液
C. 干电池示意图所对应的电池属于二次电池
D. 铅蓄电池充电时(正极)应与外接电源正极相连
10. 图象可直观地表现化学变化中的物质变化和能量变化。下列判断错误的是
A. 图甲所示反应为放热反应。且
B. 已知石墨比金刚石稳定,则金刚石转化为石墨过程中的能量变化如图乙
C. 图丙所示反应的热化学方程式为
D. 若的能量变化如图丁,则
11. 已知下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学方程式信息如下表:
物质
NO
CO
能量/
632
1076
946
热化学方程式
则的碳氧双键能为
A. B.
C. D.
12. “自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。下列说法错误的是
A. 活性炭作正极,正极上发生还原反应
B. 负极反应为
C. Na+由活性炭区向铝粉表面区迁移
D. 硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触
13. 利用电解法制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH和Cl2。下列说法正确的是
A. C膜可以为质子交换膜
B. 阴极室的电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+
C. 可用铁电极替换阴极的石墨电极
D. 每转移2 mol e-,阳极室中c(Ca2+)降低1 mol/L
二、非选择题:本大题共4题,共计61分。
14. 研究氮氧化物的相关反应对于减少环境污染有重要意义。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO,其能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是_______,图中对应反应的热化学方程式为_______。
(2)和CO均是有害气体,可在表面转化为无害气体,其反应原理如下:。有关化学反应能量变化过程如图所示。
图中反应的为_______。
(3)已知:①
②
③
则能表示汽车尾气CO、NO协同转化为的热化学方程式为_______。
(4)用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。已知:
反应I:
反应II:
①若标准状况下用将一定量的完全反应生成和水蒸气,放出的热量为_______。
②相同条件下,等物质的量的发生上述两个催化还原的反应,则转移的电子数反应I_______反应II(填“>”“<”或“=”)。
15. 结合题干信息,利用已有的热化学知识完成下列问题。
(1)用二甲醚()重整制取,具有无毒、无刺激性等优点。
和发生反应I:
已知:①
②
③
则反应I的_______(用含的代数式表示)。
(2)已知下列反应的热化学方程式:
则反应的为_______。
(3)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取。已知反应:
则的_______。
(4)已知:在25℃和101kPa下,键能,键能键能,工业合成氨反应中每生成,放热。
①在该条件下,向某容器中加入及合适的催化剂,充分反应后测得其放出的热量小于原因可能是______。
②科学家发现一种新的气态分子 ()。在25℃和101kPa下,转化为的热化学方程式为______。由此可知,与中更稳定的是_______(填化学式)。
16. 的资源化利用是实现碳中和的重要途径。
I.电化学法将转化为甲酸
科学家近年发明了一种新型水介质电池。如图所示,电极分别为金属锌和选择性催化材料,放电时,被转化为储氢物质甲酸。
注:双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成,中间为水,作为电解质溶液中和的来源。
(1)①放电时,正极电极反应式为_______。
②充电时每生成,理论上阴极获得Zn的物质的量为_______mol。
③与Zn极室相连的离子交换膜为_______。
II.电化学法将CO2转化为多种燃料
(2)利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
①阳极的电极反应式为_______。
②铜电极上产生的电极反应式为_______。
③若铜极上只生成和,则电路中转移电子的物质的量为_______。
(3)我国科学家报道了如图所示机理的电化学过程。
①Ni电极为_______极,该电极的电极反应式为_______。
②理论上,每有与结合,电路中转移电子数为_______。
17. 电化学在生产生活中发挥着非常重要的作用。请回答下列问题:
(1)某空间站局部能量转化系统如图所示,其中,氢氧燃料电池采用KOH溶液为电解液,燃料电池放电时的负极反应式为_______。
(2)铅蓄电池是最常见的二次电池,电压稳定,安全可靠,价格低廉,应用广泛。电池总反应为
①放电时,当外电路通过时,负极板的质量应增加_______g。
②用该蓄电池作电源,进行粗铜(含Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼。如图所示,A电极材料是_______,B电极反应式是_______。
③充电时,阴极的电极反应式为_______。
(3)如图所示,以燃料电池为电源电解法制取,二氧化氯()为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①燃料电池放电过程中,负极反应式为_______。
②图中电解池用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取,阳极产生的反应式为_______。
③电解一段时间,从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多0.672L时(标准状况,忽略生成的气体溶解),停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_______。
(4)电解法合成氨反应装置如图所示:
①a极电极反应式为_______。
②一定条件下,a极中通入的总体积为80L,若b极产生的体积为30L,则的转化率为_______。
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