精品解析：江苏省苏州市江苏省苏州实验中学太湖科学城校2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

2024-2025学年第一学期十月调研测试卷 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。调研时间75分钟。 2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题(共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意) 1. 光合作用是生物体赖以生存和繁衍的基础，其反应为。下列说法正确的是 A. 该反应为置换反应 B. 该反应 C. 是还原产物 D. CO2属于电解质 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应物中没有单质参加，该反应不是置换反应，A错误； B．葡萄糖燃烧放热，因此其逆反应吸收热量，B正确； C．氧元素化合价升高，是氧化产物，C错误； D．CO2溶于水不能自身电离，属于非电解质，D错误； 答案选B。 2. 下列说法正确的是 A. 软脂酸燃烧热的热化学方程式为： B. 和两个反应的相同 C. ；则和的总能量低于的能量 D. 反应的可通过下式估算：反应中断裂旧共价键的键能之和一反应中形成新共价键的键能之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，H元素变为，不是，A错误； B．的大小跟计量系数有关，两个反应的计量系数不同，则反应热不同，B错误； C．该反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，即和的总能量高于的能量，C错误； D．化学反应过程中旧键断裂吸收能量，形成新键放出能量，则反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和，D正确； 故选D。 3. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 铅蓄电池放电时的正极反应式为： B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为： C. 电解水制氢的阳极反应式为： D. 惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．原电池的正极得到电子发生还原反应，铅蓄电池放电的正极反应式为：PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，A错误； B．解精炼铜时，阴极上发生还原反应，Cu2+得电子生成Cu单质，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B正确； C．电解水制氢，阳极发生氧化反应生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，C错误； D．惰性电极电解氯化镁溶液，阴极生成的氢氧化根离子会结合Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，正确的离子方程式为：，D错误； 答案选B。 4. 下列各装置能达到相应实验目的的是 A．中和热的测定 B．可以形成稳定的电流 C．模拟铁的析氢腐蚀 D．可以形成浓差电池，左侧电极为负极 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．大小烧杯杯口不相平，且缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到测量中和热的目的，A不合题意； B．Zn和CuSO4在同一反应容器中，直接发生置换反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，故不能形成稳定电流，应该将CuSO4和ZnSO4两溶液互换，B不合题意； C．钢铁在中性、碱性或弱酸环境下发生吸氧腐蚀，而不会腐蚀析氢腐蚀，C不合题意； D．可以形成浓差电池，左侧AgNO3浓度更小，故发生电极反应为：Ag-e-=Ag+，该电极为负极，右侧AgNO3浓度更大，发生的电极反应为：Ag++e-=Ag，硝酸根离子由右侧移向左侧，最终达到AgNO3浓度相等，D符合题意； 故答案为：D。 5. 一定条件下，向恒容密闭容器中加入和，发生反应：；时，剩余，并测得C的浓度为。下列说法正确的是 A. B. 内， C. 当剩余时，反应时间为 D. 其他条件相同，若起始时向容器中充入和，当剩余时，消耗时间小于 【答案】D 【解析】 【分析】2min时，剩余2.4molB，并测得C的浓度为0.32mol/L，则C的物质的量为3.2mol，列三段式： 【详解】A．根据转化物质的量之比=化学计量数之比，则x=2，A错误； B．0～2 min内，v(A)==0.24mol/(L⋅min)，B错误； C．消耗1.6molB，需时2min，若按同等速率，消耗3.6molB，需时4.5min，且随着反应进行，反应物的浓度减小，反应速率减小，故剩余0.4 mol B，反应需要总时间必大于4 min，C错误； D．其他条件相同，缩小容器容积，反应物的浓度增大，反应速率加快，当剩余2.4 mol B时，消耗时间小于2min，D正确； 答案选D。 6. 已知：。在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应放出的热量小于akJ B. 过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，使反应的减小 C. 恒温恒容条件下通入氦气，容器内压强增大，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 D. 该反应中，反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所放出的总能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题干可知，该反应是一个可逆反应，即2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应时SO2和O2均不可能完全反应，故放出的热量小于akJ，A正确； B．反应热与反应的途径无关，只与反应的始态和终态有关，故过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，但不能使反应的减小，B错误； C．恒温恒容条件下通入氦气，参加反应的各物质的浓度不变，则单位体积内活化分子数不变，反应速率不变，C错误； D．由题干图像信息可知，该反应的反应物总能量高于生成物总能量即为放热反应，故该反应中，反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键所放出的总能量，D错误； 故答案为：A。 7. 已知：4FeO+10H2O=4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑。测得 c(FeO)在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示。 下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，温度越低 FeO转化速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越强 FeO转化速率越快 C. 图丙表明，其他条件相同时，钠盐都是 FeO优良的稳定剂 D. 图丁表明，其他条件相同时，pH=11 条件下加入 Fe3+能加快 FeO的转化 【答案】D 【解析】 【详解】A．由甲图可知，升高温度，FeO的浓度变化较大，可知温度越高FeO转化速率越快，故A错误； B．由乙图可知碱性越强，FeO的浓度变化越小，则碱性越强FeO转化速率越小，故B错误； C．由丙图可知在磷酸钠溶液中，FeO的浓度变化较大，可知钠盐不都是FeO优良的稳定剂，其中醋酸钠为优良的稳定剂，故C错误； D．由丁图可知铁离子浓度越大，FeO的浓度变化越大，故D正确； 故答案为D。 8. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A不正确； B．油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，因此，铁钉放在溶液中加热后可以除去其表面的油污，B正确； C．铁锈的主要成分是，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确； D．该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D正确； 综上所述，本题选A。 9. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 室温下，向溶液中加入铝片，开始阶段产生少量气泡，随后反应速率明显加快。 铝与溶液反应放热 B 将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化 探究该反应属于可逆反应 C 向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热一段时间后，再加入银氨溶液，观察是否有银镜出现 探究淀粉水解产物 D 分别往甲：、乙：的酸性溶液中加入溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．温度升高反应速率增大，开始阶段产生少量气泡，随后反应速率明显加快，说明铝与溶液反应放热，放热升高温度使得反应速率增大，A正确； B．和以2：1反应：，能使品红溶液褪色，不能使品红溶液褪色，将0.5mol与0.1mol混合，在一定条件下充分反应后过量，将混合气体通入品红溶液，品红溶液一定褪色，不能探究该反应属于可逆反应，B错误； C．银镜反应需要在碱性条件下进行，所以加入银氨溶液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸，C错误； D．，高锰酸钾溶液为紫色，甲乙反应中高锰酸钾均过量，反应后溶液不褪色，不能通过褪色时间判断浓度对速率的影响，应控制高锰酸钾均不足且浓度不同，D错误； 故选A。 10. 某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物()，电极B为硬碳，充电时得电子成为嵌入硬碳中。下列说法不正确的是 A. 两个极区之间如添加一隔膜，应选用阳离子交换膜 B. 放电时，外电路通过电子时，A电极电解质损失 C. 放电时，电极A为正极，反应可表示为： D. 电池总反应可表示为： 【答案】B 【解析】 【分析】电极B为硬碳，充电时得电子成为嵌入硬碳中，电极B上发生还原反应，为阴极，电极反应式为：C+xNa++xe-=NaxC，则电极A上发生氧化反应，电极A为阳极，失去电子生成，电极反应式为；放电时电极A为正极，得电子生成，正极电极反应式为，负极电极反应式为NaxC- xe-= C+xNa+。 【详解】A．放电时电极A为正极，正极电极反应式为，正极区正电荷减少，电荷守恒，Na+通过阳离子交换膜向正极移动，所以两个极区之间如添加一隔膜，应选用阳离子交换膜，故A正确； B．放电时电极A为正极，正极电极反应式为，外电路通过电子时，正极消耗amol Na+，电荷守恒，amol Na+通过阳离子交换膜向正极移动，则电解质没有损失Na+，故B错误； C．据以上分析可知，放电时，电极A为正极，正极电极反应式为，故C正确； D．正极电极反应式为，负极电极反应式为NaxC- xe-= C+xNa+，正、负电极反应式联立得电池总反应为：，故D正确； 故答案为：B。 11. 以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示： 下列说法不正确的是（ ） A. 过程①中钛氧键断裂会吸收能量 B. 该反应中，光能和热能转化为化学能 C. 使用作为催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率 D. 分解反应的热化学方程式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．断开化学键会吸收能量，所以过程①中钛氧键断裂会吸收能量，故A正确； B．该反应中吸收光能和热能转化为CO和O2的化学能，故B正确； C．催化剂可以降低反应的活化能，从而来加快反应速率，故C正确； D．△H=反应物总键能-生成物总键能，CO2分解反应的热化学方程式为 △H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556kJ/mol，故D错误。 答案选D。 12. 一种可充电锌一空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：I室溶液中，锌主要以的形式存在。下列说法错误的是 A. 放电时，可以达到海水淡化的效果 B. 放电时，Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入I室 C. 充电时，电极的电极反应为 D. 充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少 【答案】D 【解析】 【分析】已知：室溶液中，锌主要以的形式存在，则锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为，右边电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−。 【详解】A．放电时，钠离子和氯离子往Ⅲ室和I室移动，可以达到海水淡化的效果，A正确； B．放电时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，Ⅱ室中的Na+通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Ⅱ室中的Cl−通过阴离子交换膜进入I室，B正确； C．充电时，Zn电极是阴极，发生还原反应，电极反应为，C正确； D．充电时，Pt/C电极为阳极，电极反应式为4OH--4e−=O2↑+2H2O，每生成1molO2转移4mol电子，同时有4molNa+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室溶液质量理论上减少32g+4mol×23g⋅mol−1=124g，故充电时，每生成0.2molO2，Ⅲ室溶液质量理论上减少24.8g，D错误； 答案选D。 13. 如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是 A. N极为负极，发生氧化反应 B. 电池工作时，N极附近溶液pH减小 C. M极发生的电极反应为 D. 处理0.1mol 时，有1.4mol 从交换膜左侧向右侧迁移 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，有机物失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，则M为负极；重铬酸根离子得到电子发生还原反应，则N为正极； 【详解】A．由分析可知，M极为负极，发生氧化反应；N为正极，A错误； B．电池工作时，重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成Cr3+，反应为，N极附近消耗氢离子，溶液pH变大，B错误； C．有机物失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，M极发生的电极反应为，C正确； D．根据电子守恒可知，，则处理0.1mol 时，有0.6mol 从交换膜左侧向右侧迁移，D错误； 故选C。 二、非选择题(共4题，共51分) 14. 化学反应中的能量变化与生产、生活密切相关。根据所学知识，回答下列问题： Ⅰ．某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 （1）为防止金属被腐蚀，可以采用上述装置______(填装置序号)原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为_____。 Ⅱ．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗：刹车或下坡时，电池处于充电状态。 （2）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷计)和氧气充分反应，完全燃烧生成和放出热量。则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为_____。 （3）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意图如图，其总反应式为。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的_________(填“增大“减小”或“不变”) Ⅲ．电催化还原法是CO2的有机资源化的研究热点。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入盛有酸性溶液的电催化装置中，CO2可转化为有机物，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。 （4）电解电压为时，阴极发生的电极反应有：和，电解时转移电子的物质的量为_________。 （5）电解CO2制HCOOH的原理示意图如图。电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是_________。 （6）在实际生产中发现，当pH过低时，有机物产率降低，可能的原因是__________。 【答案】（1） ①. ②③ ②. 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ （2）C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5355kJ/mol （3）增大 （4）2.8mol （5）阳极产生O2，pH减小，的浓度降低，K+部分迁移至进入阴极区 （6）pH过低，c(H+)增大，H+在阴极表面得电子生成的H2增多，CO2被还原为有机物的比例减少，有机物产率降低 【解析】 【小问1详解】 ①铁比铜活泼，铁作负极，腐蚀速度加快，②Zn比铁活泼，铁作正极被保护，③铁连接电源的负极作阴极被保护，所以可以采用②③装置保护铁防止被腐蚀；装置③中总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，故答案为：②③；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑； 【小问2详解】 辛烷C8H18计和氧气充分反应，的物质的量为：=1mol完全燃烧生成和放出热量，即C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5355kJ/mol，故答案为：C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5355kJ/mol； 【小问3详解】 混合动力车上坡或加速时，发生的是放电过程，在乙电极，发生电极反应：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，该极附近氢氧根浓度增大，所以碱性增强，电极周围溶液的pH增大，故答案为：增大； 【小问4详解】 从题干图中可知，电解电压为U1V时，阴极产生0.2mol CH3CH2OH、0.2mol H2，根据碳原子守恒可知0.4mol CO2→0.2mol CH3CH2OH，根据氢原子守恒可知0.4mol H+→0.2mol H2，电解生成0.2mol CH3CH2OH、0.2mol H2时转移电子的物质的量为0.2mol×12+0.2mol×2=2.8mol，故答案为：2.8mol； 【小问5详解】 阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成的H+与反应而使的浓度降低，同时部分K+通过阳离子交换膜进入阴极区，因此电解一段时间后，KHCO3溶液浓度降低， 故答案为：阳极产生O2，pH减小，的浓度降低，K+部分迁移至进入阴极区； 【小问6详解】 pH过低，c(H+)增大，H+在阴极表面得电子生成的H2增多，CO2被还原为有机物的比例减少，有机物产率降低，故答案为：pH过低，c(H+)增大，H+在阴极表面得电子生成的H2增多，CO2被还原为有机物的比例减少，有机物产率降低。 15. 甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H2和CO。 Ⅰ．CH4和H2O(g)在一定条件下可制得H2和CO，反应原理如下： ① ② ③ （1）计算反应③的_____。 Ⅱ．甲烷裂解制氢的反应为，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。 （2）Ni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______。 （3）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________。 （4）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_________。 （5）650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降的原因为________。 Ⅲ．燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少等优点。 （6）某燃料电池的燃料为甲烷，电解质溶液为KOH溶液，写出放电时负极的电极反应式：_______。 （7）一种熔融碳酸盐燃料电池的原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应式为__________。 【答案】（1）+206kJ/mol （2）NiC2O4•2H2ONi+2CO2↑+2H2O （3）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 （4）600℃ （5）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 （6）CH4+10OH--8e-=+7H2O （7）H2+-2e-=H2O+CO2 【解析】 【小问1详解】 由②-①式可得反应③：，根据盖斯定律可知，反应③的=(+41kJ⋅mol-1)-(-165kJ⋅mol-1)=+206kJ⋅mol-1； 【小问2详解】 根据题意可知，NiC2O4•2H2O晶体在氩气环境中受热分解可得到Ni，该反应的化学方程式为：NiC2O4•2H2ONi+2CO2↑+2H2O； 【小问3详解】 CH4在催化剂孔道表面反应时会生成固体碳，导致孔道堵塞使催化剂失活，水蒸气可与固体碳反应生成CO(或CO2)与氢气，所以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：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； 【小问4详解】 由图可知，温度为550℃、650℃时，当反应时间大于1000s时，氢气的体积分数迅速下降，催化剂表面的积碳量增加，催化剂迅速失活，而600℃时，随着反应的进行，氢气的体积分数逐渐增大并保持在较高水平，因此使用催化剂的最佳温度为600℃； 【小问5详解】 其他条件相同时，温度越高反应速率越快，则650℃条件下，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； 【小问6详解】 某燃料电池的燃料为甲烷，电解质溶液为KOH溶液，负极上的甲烷在碱性环境下被氧化生成，则放电时负极的电极反应式为：CH4+10OH--8e-=+7H2O； 【小问7详解】 甲烷和水经催化重整生成CO和H2，将CO和H2通入原电池的电极A生成二氧化碳和水，即H2被氧化生成H2O，可传导离子为，则电极A上H2参与的电极反应式为：H2+-2e-=H2O+CO2。 16. 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为__。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH__(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。 (4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为__，阴极产生的物质A的化学式为__。 【答案】 ①. Al2O3+2OH-=2AlO+H2O ②. 减小 ③. 石墨电极被阳极上产生的O2氧化 ④. 4CO+2H2O-4e-=4HCO+O2↑ ⑤. H2 【解析】 【分析】铝土矿在碱溶时，其中的Al2O3和SiO2可与强碱溶液反应，二氧化硅和强碱溶液反应后转化为沉淀，氧化铝和氢氧化钠反应后得到可溶于水的偏铝酸钠，Fe2O3不与强碱反应，则滤渣为Fe2O3；过滤后，滤液中的NaAlO2与NaHCO3反应生成氢氧化铝沉淀和Na2CO3，氢氧化铝经灼烧后得到Al2O3，最后电解熔融的Al2O3得到铝。Na2CO3溶液经电解后可以再生成NaHCO3和NaOH进行循环利用。 【详解】(1)“碱溶”时，铝土矿中的Al2O3和SiO2能够与氢氧化钠反应，其中生成偏铝酸钠的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O； (2)“过滤I”所得滤液中主要含有偏铝酸钠和氢氧化钠，加入NaHCO3溶液，三者反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，溶液的碱性减弱，pH减小； (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中，阳极上生成氧气，能够氧化石墨生成二氧化碳，因此作阳极的石墨易消耗； (4)“电解II”是电解Na2CO3溶液，阳极上是溶液中的水失电子生成氧气，产生的氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，电极反应为4CO+2H2O-4e-=4HCO+O2↑；阴极上是溶液中的水得电子，生成氢气和氢氧根离子，则气体A为氢气。 17. 含N元素的部分物质对环境有影响。含、的废气会引起空气污染，含的废水会引起水体富营养化，都需要经过处理后才能排放。 （1）如图为电解制备的装置。该装置中阴极的电极反应式为_________。 （2）工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，铁电极附近有无色气体产生，可能原因是__________。 （3）工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极，碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使转变为，后续再将反应除去。②其他条件不变，只向混合溶液中投入一定量，后续去除的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是____________。 （4）用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：__________。 （5）用酸性水溶液吸收，吸收过程中存在与生成和的反应。写出该反应的化学方程式：____________。 （6）将模拟含烟气(一定比例、、和)以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度在之间时，转化率随温度升高而增大，其可能原因是___________。 ②温度高于时，转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 【答案】（1） （2）电解时阳极铁电极发生氧化反应生成亚铁离子：Fe-2e-=Fe2+，亚铁离子具有还原性、亚硝酸根离子具有氧化性，两者会发生氧化还原反应生成氮气 （3）水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气，氯气具有较强氧化性，与铵根离子发生氧化反应，生成N2，从而使铵根离子从水溶液中得到去除 （4） （5） （6） ①. 温度升高、催化剂活性增强，都会使得反应速率增大，使得转化率随温度升高而增大 ②. 高温时，氨气和氧气反应生成了，导致流出反应管的总量超过流入反应管的总量 【解析】 【小问1详解】 装置为电解池装置，由图，阴极的电极反应为NO得到电子发生还原反应生成铵根离子：； 【小问2详解】 由阳离子移动方向可知，铁电极为阳极、右侧电极为阴极，电解时阳极铁电极发生氧化反应生成亚铁离子：Fe-2e-=Fe2+，亚铁离子具有还原性、亚硝酸根离子具有氧化性，两者会发生氧化还原反应生成氮气，使得铁电极附近有无色气体产生，表明生成了N2，有关反应的离子方程式为。 【小问3详解】 电解液中投加了一定量NaCl，水中的氯离子在阳极上被氧化为氯气，氯气具有氧化性与铵根离子发生氧化还原反应，生成N2，从而使铵根离子从水溶液中去除，溶液中氮元素含量显著降低，故答案为：水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气，氯气具有较强氧化性，与铵根离子发生氧化反应，生成N2，从而使铵根离子从水溶液中得到去除。 【小问4详解】 电解时阳极亚硝酸根离子失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子：； 【小问5详解】 与生成和，中氮化合价由+3变为0、中氮化合价由-3变为0，结合电子守恒，反应为：； 【小问6详解】 ①温度在之间时，转化率随温度升高而增大，其可能原因是温度升高、催化剂活性增强，都会使得反应速率增大，使得转化率随温度升高而增大。 ②温度高于时，转化率已降低为负值，其可能原因是高温时，氨气和氧气反应生成了，导致流出反应管的总量超过流入反应管的总量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期十月调研测试卷 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。调研时间75分钟。 2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题(共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意) 1. 光合作用是生物体赖以生存和繁衍的基础，其反应为。下列说法正确的是 A. 该反应为置换反应 B. 该反应 C. 是还原产物 D. CO2属于电解质 2. 下列说法正确的是 A. 软脂酸燃烧热的热化学方程式为： B. 和两个反应的相同 C. ；则和的总能量低于的能量 D. 反应的可通过下式估算：反应中断裂旧共价键的键能之和一反应中形成新共价键的键能之和 3. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 铅蓄电池放电时的正极反应式为： B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为： C. 电解水制氢的阳极反应式为： D. 惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为 4. 下列各装置能达到相应实验目的的是 A．中和热的测定 B．可以形成稳定的电流 C．模拟铁的析氢腐蚀 D．可以形成浓差电池，左侧电极为负极 A. A B. B C. C D. D 5. 一定条件下，向恒容密闭容器中加入和，发生反应：；时，剩余，并测得C的浓度为。下列说法正确的是 A. B. 内， C. 当剩余时，反应时间为 D. 其他条件相同，若起始时向容器中充入和，当剩余时，消耗时间小于 6. 已知：。在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应放出的热量小于akJ B. 过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，使反应的减小 C. 恒温恒容条件下通入氦气，容器内压强增大，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 D. 该反应中，反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所放出的总能量 7. 已知：4FeO+10H2O=4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑。测得 c(FeO)在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示。 下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，温度越低 FeO转化速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越强 FeO转化速率越快 C. 图丙表明，其他条件相同时，钠盐都是 FeO优良的稳定剂 D. 图丁表明，其他条件相同时，pH=11 条件下加入 Fe3+能加快 FeO的转化 8. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 9. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 室温下，向溶液中加入铝片，开始阶段产生少量气泡，随后反应速率明显加快。 铝与溶液反应放热 B 将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化 探究该反应属于可逆反应 C 向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热一段时间后，再加入银氨溶液，观察是否有银镜出现 探究淀粉水解产物 D 分别往甲：、乙：的酸性溶液中加入溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 10. 某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物()，电极B为硬碳，充电时得电子成为嵌入硬碳中。下列说法不正确的是 A. 两个极区之间如添加一隔膜，应选用阳离子交换膜 B. 放电时，外电路通过电子时，A电极电解质损失 C. 放电时，电极A为正极，反应可表示为： D. 电池总反应可表示为： 11. 以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示： 下列说法不正确的是（ ） A. 过程①中钛氧键断裂会吸收能量 B. 该反应中，光能和热能转化为化学能 C. 使用作为催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率 D. 分解反应的热化学方程式为 12. 一种可充电锌一空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：I室溶液中，锌主要以的形式存在。下列说法错误的是 A. 放电时，可以达到海水淡化的效果 B. 放电时，Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入I室 C. 充电时，电极的电极反应为 D. 充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少 13. 如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是 A. N极为负极，发生氧化反应 B. 电池工作时，N极附近溶液pH减小 C. M极发生的电极反应为 D. 处理0.1mol 时，有1.4mol 从交换膜左侧向右侧迁移 二、非选择题(共4题，共51分) 14. 化学反应中的能量变化与生产、生活密切相关。根据所学知识，回答下列问题： Ⅰ．某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 （1）为防止金属被腐蚀，可以采用上述装置______(填装置序号)原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为_____。 Ⅱ．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗：刹车或下坡时，电池处于充电状态。 （2）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷计)和氧气充分反应，完全燃烧生成和放出热量。则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为_____。 （3）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意图如图，其总反应式为。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的_________(填“增大“减小”或“不变”) Ⅲ．电催化还原法是CO2的有机资源化的研究热点。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入盛有酸性溶液的电催化装置中，CO2可转化为有机物，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。 （4）电解电压为时，阴极发生的电极反应有：和，电解时转移电子的物质的量为_________。 （5）电解CO2制HCOOH的原理示意图如图。电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是_________。 （6）在实际生产中发现，当pH过低时，有机物产率降低，可能的原因是__________。 15. 甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H2和CO。 Ⅰ．CH4和H2O(g)在一定条件下可制得H2和CO，反应原理如下： ① ② ③ （1）计算反应③的_____。 Ⅱ．甲烷裂解制氢的反应为，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。 （2）Ni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______。 （3）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________。 （4）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_________。 （5）650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降的原因为________。 Ⅲ．燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少等优点。 （6）某燃料电池的燃料为甲烷，电解质溶液为KOH溶液，写出放电时负极的电极反应式：_______。 （7）一种熔融碳酸盐燃料电池的原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应式为__________。 16. 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为__。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH__(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。 (4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为__，阴极产生的物质A的化学式为__。 17. 含N元素的部分物质对环境有影响。含、的废气会引起空气污染，含的废水会引起水体富营养化，都需要经过处理后才能排放。 （1）如图为电解制备的装置。该装置中阴极的电极反应式为_________。 （2）工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，铁电极附近有无色气体产生，可能原因是__________。 （3）工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极，碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使转变为，后续再将反应除去。②其他条件不变，只向混合溶液中投入一定量，后续去除的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是____________。 （4）用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：__________。 （5）用酸性水溶液吸收，吸收过程中存在与生成和的反应。写出该反应的化学方程式：____________。 （6）将模拟含烟气(一定比例、、和)以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度在之间时，转化率随温度升高而增大，其可能原因是___________。 ②温度高于时，转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $