精品解析：江苏省苏州市相城区陆慕高级中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

陆慕高级中学2023级高二上十月阶段性训练 化学试题 可能用到的相对原子量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 Cu-64 一、选择题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 常温常压下，3.2g甲醇完全燃烧生成和液态水时放热，下列热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是 A. 对于有气体参与的化学反应，加压可使活化分子百分数增大，化学反应速率加快 B. 反应热的大小与物质能量和键能均有关系，一般键能越大，物质能量越高 C. 在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+H2(g)NH3(g) △H=-19.3kJ/mol D. 已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2，则△H1>△H2 3. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A. 图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀 B. 图②中铁丝不易生成 C. 图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属 D. 图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率 4. 下列关于化学反应与热量的叙述正确的是 A. C (s，石墨)=C (s，金刚石)　ΔH > 0，金刚石比石墨稳定 B. H2(g) + O2(g)=H2O(g) ΔH=−a kJ·mol－1，则H2的燃烧热为a kJ·mol－1 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. 已知稀溶液中，H+(aq) + OH－ (aq)=H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 5. 用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液pH为9~10，CN-与阳极产生的ClO-反应生成无污染的气体，下列说法不正确的是 A. 用石墨作阳极，铁作阴极 B. 除去CN-的反应为：2CN- +5ClO- +2H+ =N2↑+2 CO2↑+ 5Cl- + H2O C. 阳极的电极反应式为Cl- +2OH- -2e- = ClO-+H2O D. 阴极电极反应式为2H2O +2e- = H2↑+2OH- 6. 乙酸铜常用作有机合成的催化剂或氧化剂。实验室中制备乙酸铜的流程如图所示。下列说法正确的是 A. 反应①中双氧水起催化作用 B. 提高化学反应速率，反应①反应温度越高越好 C. 步骤Ⅱ和步骤Ⅲ存在相同的操作 D. 反应③碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为冰醋酸 7. 已知H2O2是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO2－形式存在。现以Al—H2O2电池电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制备H2，下列说法不正确的是（ ） A. 电解过程中，电子的流向由a→d→c→b B. 电池的正极反应为：HO2－+2e－+H2O=3OH－ C. 电解时，消耗5.4gAl，则产生标况下2.24L N2 D. 电极c是阳极，且反应后该电极区pH减小 8. 和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，其反应为 ，有关化学反应的物质变化过程如图1，能量变化过程如图2。下列说法正确的是 A. 由图1可知：和均为催化剂 B. 由图2可知：反应①的反应速率比反应②快 C. 由图2可知：，且 kJ⋅mol-1 D. 使用催化剂能降低活化能，从而改变反应的历程和焓变 9. Mg-Li1-xFePO4是一种新型二次电池，其装置的示意图如下(Li+透过膜只允许Li+通过)。下列说法正确的是 A. 断开K1、闭合K2，右室的电极为阳极，Li+发生还原反应 B. 断开K2、闭合K1，右室的电极反应式：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 C. 断开K2、闭合K1，外电路中通过a mol电子时，左室溶液质量增加12a g D. 该二次电池的总反应为xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4 10. 已知： ，以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。下列说法不正确的是 过程I： ；过程Ⅱ：…… A. 反应过程中能量转化形式包括太阳能转化为化学能、热能转化为化学能 B. 该制氢过程中、FeO都参与了化学反应且都降低了反应的活化能 C. 反应Ⅱ在高温下为自发反应 D. 该过程总反应与电解等量水的总反应，反应热相等 11. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700−900℃时，O2−可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电池内的O2−由电极乙移向电极甲 B. 电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O C 当甲电极上有lmolN2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应 D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 12. 下列选项正确的是 A. 图①可表示 的能量变化 B. 图②中表示碳的燃烧热 C. 实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合，测得混合液最高温度如图③所示(已知) D. 已知稳定性：B<A<C，某反应由两步构成A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图④所示 13. 电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图①所示，且a极连接电源负极，b极连接电源正极。电解的实验数据如图②所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积标准状况。则下列说法正确的是 A. 开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生 B. a电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源 C. 在PQ段，产生的H2和O2的体积之比为1：2 D. 从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1 mol氧气 二、非选择题(本题包括4小题，共61分) 14. 热力学标准状况(298.15K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(∆H)。图甲为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。 (1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热∆H的关系：___。 ②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为___。(已知该条件下除硒是固体，其余都是气体。) (2)在25℃、101kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190kJ，该反应的热化学方程式是____。 (3)根据图乙写出反应热化学方程式：____。 (4)由金红石()制取单质Ti的步骤为：Ti 已知：I. II. III. ①的∆H=____。 ②反应在Ar气氛中进行的理由是_____。 15. 按要求回答下列问题 （1）下列反应中，属于放热反应的是_______ (填序号)。 ①铝与氧化铁高温条件制得铁； ②酸碱中和反应； ③NaOH溶于水； ④炽热的炭与水蒸反应； ⑤食物因氧化而腐败； ⑥H2O2的分解； ⑦二氧化碳通过炽热的炭； ⑧食盐水制取NaCl 某兴趣小组探究了原电池负极与金属活动性的相关性，常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度随时间t的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 （2）0~t1时，原电池的负极是Al片，此时正极的电极反应式是______。 （3）t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。 某温度下在容积为2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 （4）该反应的化学方程式是__________。 （5）5min内，Y的化学反应速率为________，X的转化率为________。 （6）在5min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的反应速率将__________(填“变大”“不变”或“变小”)。 一种“碘钟实验”是将浓度均为0.01mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色，某小组同学在室温下对该实验原理进行探究。资料：该实验的总反应为H2O2+2+2H+=+2H2O。反应分两步进行，第ⅰ步H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；第ⅱ步：…… （7）第ⅱ步的离子方程式是__________。对于总反应，I-的作用是__________。 （8）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅰ、实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)。 实验序号 H2O2溶液 H2SO4溶液 Na2S2O3溶液 KI溶液(含淀粉) H2O 变蓝时间 实验I 5mL 4mL 8mL 3mL 0 30min 实验Ⅱ 5mL 2mL xmL 3mL zmL 40min 实验Ⅱ中，x、z所对应的数值分别是_______、_______。 16. 氮氧化物(NOx)造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等危害，不仅破坏自然生态环境，而且严重危害人类健康。采用合适的还原剂能够实现烟气的高效脱硝。 Ⅰ．用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图所示。 （1）NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，反应的离子方程式为________。 （2）溶液的pH对NO去除率影响的原因是________。 Ⅱ．采用电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。 （3）直流电源的负极为_______(填“A”或“B”)；该电解装置应选择___(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 （4）若以处理NO2为模拟实验，阳极发生的电极反应为___________。 Ⅲ．含铈溶液可以处理大气中氮氧化物，并可通过电解法再生，铈元素(Ce)常见的化合价有+3价、+4价。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成、。可采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。 （5）阴极的电极反应式为_________。 17. 钴是一种重要战略物质由钴催化剂废料(含Co2O3、Fe2O3、CuO等杂质)制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图所示： 已知： (ⅰ)氧化性：Co3+>ClO->Fe3+。 (ⅱ)CoCO3、Co(OH)2、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]均难溶于水。 （1）“还原浸出”时提高浸取率的措施有_______(写两点)。 （2）“还原浸出”后的溶液中阳离子有Co2+、Fe2+、Cu2+等。其中Co2O3被Na2SO3还原的化学方程式为_______。 （3）“氧化”中，被氧化的离子有_______。 （4）CoCO3可制备锂离子电池的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。一种锂离子电池装置如图所示，充放电过程中，存在LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。放电时，Li+从A电极向B电极迁移，写出该电池放电时的正极反应：________。若用该电池电解食盐水，当1molLi+通过隔膜时，电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为_______L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 陆慕高级中学2023级高二上十月阶段性训练 化学试题 可能用到的相对原子量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 Cu-64 一、选择题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 常温常压下，3.2g甲醇完全燃烧生成和液态水时放热，下列热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】甲醇的物质的量为，完全燃烧时放热72.58kJ，甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成和时所放出的热量，故其热化学方程式为   【详解】A．甲醇的燃烧热的焓变为负值，A错误； B．甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成和时所放出的热量，B错误； C．甲醇的燃烧热的热化学方程式正确，C正确； D．燃烧热的热化学方程式中甲醇的系数应为1，且根据计算可知2mol甲醇燃烧放出的热量为1451.6kJ，，D错误； 故选C。 2. 下列说法正确的是 A. 对于有气体参与的化学反应，加压可使活化分子百分数增大，化学反应速率加快 B. 反应热的大小与物质能量和键能均有关系，一般键能越大，物质能量越高 C. 在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+H2(g)NH3(g) △H=-19.3kJ/mol D. 已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2，则△H1>△H2 【答案】D 【解析】 【详解】A．加压不能增加活化分子百分数，A错误； B．反应热的大小与物质能量和键能均有关系，一般键能越大，物质越稳定，物质能量越低，B错误； C．可逆反应不能进行到底，而可逆反应的反应热表示反应物完全转化为生成物时吸收或放出的热量，故热化学方程式中△H＞-19.3kJ/mol，C错误； D．氢气和氧气反应生成水是放热反应，和反应①比，反应②多了气态水转化为液态水的过程，放热更多热量，则ΔH1>ΔH2，D正确； 本题选D。 3. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A. 图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀 B. 图②中铁丝不易生成 C. 图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属 D. 图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为锌比铁活泼，所以锌为负极，失去电子生成Zn2+，铁为正极，铁被保护，故图①中往Fe电极区滴入2滴铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，不能产生蓝色沉淀，A错误； B．图②试管内为干燥的空气，铁不易发生腐蚀，B正确； C．图③金属M活泼为负极，铁为正极，防护过程中电子由金属M流入铁，C错误； D．图④钢闸门连接电源负极作阴极，可防止钢闸门失电子被腐蚀，减缓其腐蚀速率，D错误； 故选B。 4. 下列关于化学反应与热量的叙述正确的是 A. C (s，石墨)=C (s，金刚石)　ΔH > 0，金刚石比石墨稳定 B. H2(g) + O2(g)=H2O(g) ΔH=−a kJ·mol－1，则H2的燃烧热为a kJ·mol－1 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. 已知稀溶液中，H+(aq) + OH－ (aq)=H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．物质含有的能量越低，则物质的稳定性就越强。由C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH＞0可知：石墨含有的能量比金刚石低，因此石墨比金刚石更稳定， A错误； B．H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧产生稳定状态的H2O放出的热量，由于水的稳定状态是液态而不是气态，因此不能根据H2(g) + O2(g)=H2O(g) ΔH=−a kJ·mol－1，确定H2的燃烧热为a kJ·mol－1，B错误； C．反应热与反应条件无关，只与物质的始态和终态有关，因此同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同，C正确； D．已知稀溶液中，H+(aq) + OH－ (aq)=H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol－1，醋酸是弱电解质，电离时吸热，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，D错误； 故合理选项是C。 5. 用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液pH为9~10，CN-与阳极产生的ClO-反应生成无污染的气体，下列说法不正确的是 A. 用石墨作阳极，铁作阴极 B. 除去CN-的反应为：2CN- +5ClO- +2H+ =N2↑+2 CO2↑+ 5Cl- + H2O C. 阳极的电极反应式为Cl- +2OH- -2e- = ClO-+H2O D. 阴极的电极反应式为2H2O +2e- = H2↑+2OH- 【答案】B 【解析】 【详解】A. 电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，根据已知信息可知，阳极上，Cl-失电子生成ClO-，则铁不能作阳极，否则阳极反应为铁失电子发生氧化反应，得不到ClO-，故用石墨作阳极，铁作阴极，故A正确； B. 阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体，两种气体为二氧化碳和氮气，该反应在碱性条件下进行，所以应该有氢氧根离子生成，反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O═N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-，故B错误； C. 阳极上Cl-失电子生成ClO-，所以阳极反应式为Cl-+2OH--2e-═ClO-+H2O，故C正确； D. 电解质溶液呈碱性，则阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故D正确； 故选B。 【点睛】解答此题时，一定要注意题给定的碱性环境，才能正确写出电极反应或其它反应的方程式，否则易出现错误的书写。 6. 乙酸铜常用作有机合成的催化剂或氧化剂。实验室中制备乙酸铜的流程如图所示。下列说法正确的是 A. 反应①中双氧水起催化作用 B. 为提高化学反应速率，反应①反应温度越高越好 C. 步骤Ⅱ和步骤Ⅲ存在相同的操作 D. 反应③碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为冰醋酸 【答案】C 【解析】 【分析】先用热碱液除去铜屑表面油污，过氧化氢在酸性条件下氧化铜屑得到CuSO4，CuSO4再与纯碱反应得到碱式碳酸铜，再与乙酸反应得到乙酸铜溶液，经过结晶得到乙酸铜晶体。 【详解】A．起到氧化作用，将Cu氧化为Cu(Ⅱ)，A错误； B．反应①反应温度过高，分解程度变大，应选适宜的温度，B错误； C．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都有固体生成，因此需要进行固液分离，因此，存在相同的操作为过滤，C正确； D．碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为醋酸溶液，在水溶液中便于反应发生，D错误； 故选C。 7. 已知H2O2是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO2－形式存在。现以Al—H2O2电池电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制备H2，下列说法不正确的是（ ） A. 电解过程中，电子的流向由a→d→c→b B. 电池的正极反应为：HO2－+2e－+H2O=3OH－ C. 电解时，消耗5.4gAl，则产生标况下2.24L N2 D. 电极c是阳极，且反应后该电极区pH减小 【答案】A 【解析】 【分析】根据装置，左侧为电池，右侧为电解池，d电极上产生H2，根据电解原理，d电极为阴极，则c电极为阳极，a为负极，b为正极，据此分析； 【详解】A、根据装置，左侧为电池，右侧为电解池，d电极上产生H2，根据电解原理，d电极为阴极，则c电极为阳极，a为负极，b为正极，电解质内部没有电子通过，电子流向由a→d，c→b，故A说法错误； B、根据A选项分析，b电极为正极，电极反应方程式为HO2－＋2e－＋H2O=3OH－，故B说法正确； C、根据得失电子数目守恒，因此有，解得V(N2)=2.24L，故C说法正确； D、根据A选项分析，电极c为阳极，电极反应式为CO(NH2)2＋8OH－－6e－=CO32－＋N2↑＋6H2O，消耗OH－，反应后该电极区pH减小，故D说法正确； 答案为A。 【点睛】电极反应式的书写，是本题的难点，也是热点，一般书写时，先写出氧化剂＋ne－→还原产物，还原剂－ne－→氧化产物，然后根据电解质的环境，判断出是H＋、OH－参与反应或生成，最后根据电荷守恒，配平其他。 8. 和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，其反应为 ，有关化学反应的物质变化过程如图1，能量变化过程如图2。下列说法正确的是 A. 由图1可知：和均为催化剂 B. 由图2可知：反应①的反应速率比反应②快 C. 由图2可知：，且 kJ⋅mol-1 D. 使用催化剂能降低活化能，从而改变反应的历程和焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．①N2O+Pt2O+=Pt2O2++N2，②Pt2O2++CO=Pt2O++CO2，为催化剂为中间产物，A错误； B．由图2有催化剂的图象可知，反应①的活化能大于反应②，相同条件下，反应的活化能越大，反应速率越慢，反应①的反应速率比反应②慢，B错误； C．由图2有催化剂的图象可知，反应①为吸热反应，，反应②为放热反应，，△H=Ea1-Ea2=-226kJ⋅mol-1，C正确； D．使用催化剂能降低活化能，从而改变反应的历程，但不改变焓变，D错误； 故选C。 9. Mg-Li1-xFePO4是一种新型二次电池，其装置的示意图如下(Li+透过膜只允许Li+通过)。下列说法正确的是 A. 断开K1、闭合K2，右室的电极为阳极，Li+发生还原反应 B. 断开K2、闭合K1，右室的电极反应式：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 C. 断开K2、闭合K1，外电路中通过a mol电子时，左室溶液质量增加12a g D. 该二次电池的总反应为xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．断开K1、闭合K2，该装置为电解池，右室的电极与外接电源的正极相连作阳极，LiFePO4中的铁元素发生氧化反应，A项错误； B．断开K2、闭合K1，该装置为原电池，右室的电极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，B项正确； C．断开K2、闭合K1，外电路中通过a mol电子时，左室有0.5a mol Mg溶解，同时有a mol Li+移向右室，因此左室溶液质量增加，C项错误； D．该二次电池的总反应为xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4，D项错误； 答案选B。 10. 已知： ，以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。下列说法不正确的是 过程I： ；过程Ⅱ：…… A. 反应过程中能量转化形式包括太阳能转化为化学能、热能转化为化学能 B. 该制氢过程中、FeO都参与了化学反应且都降低了反应的活化能 C. 反应Ⅱ在高温下为自发反应 D. 该过程总反应与电解等量水的总反应，反应热相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．以太阳能为热源，而且两个反应都是吸热反应，能量转化形式存在太阳能转化为热能和热能转化为化学能，A正确； B．该制氢过程中是催化剂，降低了反应的活化能，FeO是中间产物，不会改变反应活化能，B符合题意； C．由盖斯定律可得过程Ⅱ的热化学方程式为 kJ/mol，过程Ⅱ属于吸热熵增反应，在高温下能够自发进行，C正确； D．反应热只与始态与终态有关，与反应条件无关，D正确； 答案选B。 11. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700−900℃时，O2−可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电池内的O2−由电极乙移向电极甲 B. 电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O C. 当甲电极上有lmolN2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应 D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 【答案】A 【解析】 【分析】该燃料电池中，通入燃料的一极为负极，则电极甲为负极，通入氧气的一极为正极，电极乙为正极，反应生成物均为无毒无害的物质，则负极上N2H4失电子发生氧化反应生成氮气，电极反应式为：N2H4+2O2−−4e−＝N2↑+2H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e−＝2O2−，电池总反应为：N2H4+O2＝N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。 【详解】该燃料电池中，通入燃料的一极为负极，则电极甲为负极，通入氧气的一极为正极，电极乙为正极，反应生成物均为无毒无害的物质，则负极上N2H4失电子发生氧化反应生成氮气，电极反应式为：N2H4+2O2−−4e−＝N2↑+2H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e−＝2O2−，电池总反应为：N2H4+O2＝N2↑+2H2O， A. 原电池中，阴离子向负极移动，即O2−由电极乙移向电极甲，A项正确； B. 由以上分析知，电池总反应为：N2H4+O2＝N2↑+2H2O，B项错误； C. 由电池总反应为：N2H4+O2＝N2↑+2H2O可知，当甲电极上有1molN2H4消耗时，乙电极上有1molO2被还原，状况不知，所以体积不一定是22.4LO2，C项错误； D. 电池外电路的电子由负极移向正极，所以由电极甲移向电极乙，D项错误； 答案选A。 【点睛】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，根据已知信息O2−可在该固体氧化物电解质中自由移动和装置图可知，在配平电极反应式时，应用O2−配平，则负极上N2H4失电子发生氧化反应生成氮气，电极反应式为：N2H4+2O2−−4e−＝N2↑+2H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e−＝2O2−，电池总反应为：N2H4+O2＝N2↑+2H2O，书写电极反应式是学生们的难点。 12. 下列选项正确的是 A. 图①可表示 的能量变化 B. 图②中表示碳的燃烧热 C. 实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合，测得混合液最高温度如图③所示(已知) D. 已知稳定性：B<A<C，某反应由两步构成A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图④所示 【答案】D 【解析】 【详解】A．产物能量比反应物能量低，该反应为放热反应， 该反应为吸热反应，A项错误； B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，碳燃烧生成的稳定的氧化物为CO2，B项错误； C．将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合时，测得混合液最高温度时为、NaOH恰好完全反应，当时，此时氢氧化钠的体积应为40mL，C项错误； D．物质的总能量越低，越稳定，所以三种化合物的稳定顺序B<A<C ，D项正确； 答案选D。 13. 电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图①所示，且a极连接电源负极，b极连接电源正极。电解的实验数据如图②所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积标准状况。则下列说法正确的是 A. 开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生 B. a电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源 C. 在PQ段，产生的H2和O2的体积之比为1：2 D. 从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1 mol氧气 【答案】D 【解析】 【分析】图①装置有外加电源，即图①电解池装置，根据电解原理，阴极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，阳极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，根据图②P点以后气体增多，说明Cu2＋放完电后，阴极上发生2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，据此分析； 【详解】A．a极连接电源的负极，a极为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，a极上有红色物质析出，一段时间后，发生2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，有气泡产生，b极连接电源的正极，b极为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，有无色气泡冒出，故A错误； B．电解过程中电解质溶液中有阴阳离子的移动，电子不流经溶液，故B错误； C．根据上述分析，PQ段电解水，发生2H2O2H2↑＋O2↑，产生H2和O2的体积比为2：1，故C错误； D．OP段收集的气体为氧气，n(O2)==0.05 mol，PQ段收集的气体体积为(4.48L－1.12L)=3.36 L，其物质的量为0.15 mol，PQ段产生H2和O2物质的量之比为2：1，PQ收集到的氧气物质的量为0.05 mol，即从开始到Q点，收集氧气的物质的量为(0.05mol＋0.05mol)=0.1 mol，故D正确； 答案为D。 二、非选择题(本题包括4小题，共61分) 14. 热力学标准状况(298.15K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(∆H)。图甲为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。 (1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热∆H的关系：___。 ②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为___。(已知该条件下除硒是固体，其余都是气体。) (2)在25℃、101kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190kJ，该反应的热化学方程式是____。 (3)根据图乙写出反应的热化学方程式：____。 (4)由金红石()制取单质Ti的步骤为：Ti 已知：I. II. III. ①的∆H=____。 ②反应在Ar气氛中进行的理由是_____。 【答案】 ①. 非金属元素氢化物越稳定，∆H越小 ②. ③. ④. ⑤. ⑥. 防止高温下Mg、Ti与空气中的(或、)作用 【解析】 分析】 【详解】(1)①非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定．a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O，故答案为：非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然； ②由①可知，b为H2Se的生成热数据，则H2Se分解吸热，且△H=-81kJ/mol，所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)═Se(s)+H2(g)△H= -81 kJ•mol-1，故答案为：H2Se(g)═Se(s)+H2(g)△H= -81 kJ•mol-1； (2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为：SiH4+2O2SiO2+2H2O，由方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为：SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H= -1520.0 kJ•mol-1，故答案为：SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H= -1520.0 kJ•mol-1； (3)△H=反应物总能量-生成物总能量=419 kJ•mol-1-510 kJ•mol-1= -91 kJ•mol-1，故该反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H= -91 kJ•mol-1；故答案为：CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H= -91 kJ•mol-1； (4)①已知①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H= -393.5kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H= -566kJ/L ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)△H= +141kJ/mol； 由盖斯定律①×2-②+③得到：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H= -80 kJ•mol-1，故答案为：-80 kJ•mol-1； ②反应TiCl4+2Mg═2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是防止高温下Mg或Ti与空气中的O2(或CO2、N2)反应化学反应，对TiCl4+2Mg═2MgCl2+Ti造成干扰，故答案为：防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用。 15. 按要求回答下列问题 （1）下列反应中，属于放热反应的是_______ (填序号)。 ①铝与氧化铁高温条件制得铁； ②酸碱中和反应； ③NaOH溶于水； ④炽热的炭与水蒸反应； ⑤食物因氧化而腐败； ⑥H2O2的分解； ⑦二氧化碳通过炽热的炭； ⑧食盐水制取NaCl 某兴趣小组探究了原电池负极与金属活动性的相关性，常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度随时间t的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 （2）0~t1时，原电池的负极是Al片，此时正极的电极反应式是______。 （3）t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。 某温度下在容积为2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 （4）该反应的化学方程式是__________。 （5）5min内，Y的化学反应速率为________，X的转化率为________。 （6）在5min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X反应速率将__________(填“变大”“不变”或“变小”)。 一种“碘钟实验”是将浓度均为0.01mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色，某小组同学在室温下对该实验原理进行探究。资料：该实验的总反应为H2O2+2+2H+=+2H2O。反应分两步进行，第ⅰ步H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；第ⅱ步：…… （7）第ⅱ步的离子方程式是__________。对于总反应，I-的作用是__________。 （8）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅰ、实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)。 实验序号 H2O2溶液 H2SO4溶液 Na2S2O3溶液 KI溶液(含淀粉) H2O 变蓝时间 实验I 5mL 4mL 8mL 3mL 0 30min 实验Ⅱ 5mL 2mL xmL 3mL zmL 40min 实验Ⅱ中，x、z所对应的数值分别是_______、_______。 【答案】（1）①②⑤⑥ （2） （3）Al与浓硝酸发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应，导致原电池中Al作正极，Cu作负极 （4）3X(g)+Y(g)2Z(g) （5） ①. ②. 60% （6）不变 （7） ①. 2+I2=+2I- ②. 催化剂 （8） ①. 8 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 ①铝与氧化铁高温条件制得铁为放热反应；②酸碱中和反应属于放热反应；③NaOH溶于水是放热过程，不是化学反应，所以不是放热反应；④炽热的炭与水蒸反应生成CO和H2，属于吸热反应；⑤食物因氧化而腐败，食物发生缓慢氧化，属于放热反应； ⑥H2O2的分解生成水和氧气，为放热反应；⑦二氧化碳通过炽热的炭生成一氧化碳，属于吸热反应；⑧食盐水制取NaCl，不是化学反应；属于放热反应的是①②⑤⑥； 【小问2详解】 铝的活泼性大于铜， 0~t1时，铝和浓硝酸反应生成硝酸铝、二氧化氮、水，原电池的负极是Al片，铜是正极，此时正极硝酸根离子得电子生成二氧化氮，电极反应式是； 【小问3详解】 t1时，由于Al与浓硝酸发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应，导致原电池中Al作正极，Cu作负极，所以原电池中电子流动方向发生改变； 【小问4详解】 X、Y随着反应进行物质的量减小，Z反而增大，说明X、Y是反应物，Z是生成物，根据反应完全后仍有反应物剩余，可知该反应为可逆反应，根据变化的物质的量与化学计量数成正比，0~5min内∆n(X)=1.0-0.4=0.6mol，∆n(Y)=1.0-0.8=0.2mol，∆n(Z)=0.5-0.1=0.4mol，则X、Y、Z三种气态物质的计量数之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2，则该反应的化学方程式是3X(g)+Y(g)2Z(g)； 【小问5详解】 5min内，Y的化学反应速率为，X的转化率为。 小问6详解】 在5min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，反应物浓度不变，X的反应速率将不变。 【小问7详解】 总反应H2O2+2+2H+=+2H2O减去第ⅰ步反应H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O得第ⅱ步的离子方程式是2+I2=+2I-。第ⅰ步消耗I-、第ⅱ步生成I-，对于总反应，I-的作用是催化剂； 【小问8详解】 根据“控制变量法”， 实验Ⅰ、Ⅱ探究硫酸浓度对反应速率的影响，为使其它溶质的浓度相等，实验Ⅰ、Ⅱ中溶液总体积相等，实验Ⅱ中，x、z所对应的数值分别是8、2。 16. 氮氧化物(NOx)造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等危害，不仅破坏自然生态环境，而且严重危害人类健康。采用合适的还原剂能够实现烟气的高效脱硝。 Ⅰ．用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图所示。 （1）NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，反应的离子方程式为________。 （2）溶液的pH对NO去除率影响的原因是________。 Ⅱ．采用电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。 （3）直流电源的负极为_______(填“A”或“B”)；该电解装置应选择___(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 （4）若以处理NO2为模拟实验，阳极发生的电极反应为___________。 Ⅲ．含铈溶液可以处理大气中的氮氧化物，并可通过电解法再生，铈元素(Ce)常见的化合价有+3价、+4价。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成、。可采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。 （5）阴极的电极反应式为_________。 【答案】（1）3Cl2+8OH-+2NO=2+6Cl-+4H2O （2）次氯酸钠在酸性条件下氧化能力增强 （3） ①. A ②. 阳 （4）NO2-e-+H2O=+2H+ （5）2+8H++6e-=N2↑+4H2O 【解析】 【分析】Ⅰ．食盐水做电解液电解烟气(Cl2)脱氮，根据氧化还原反应的规律可得反应；次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强，故溶液的pH对NO去除率会有影响；Ⅱ．根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸；Ⅲ．根据题意可知：在阴极上得到电子被还原产生N2，同时产生H2O，据此分析解题。 【小问1详解】 氯气作氧化剂，NO为还原剂，在碱性条件下的反应为：3Cl2+8OH-+2NO=2+6Cl-+4H2O， 故答案为：3Cl2+8OH-+2NO=2+6Cl-+4H2O； 【小问2详解】 次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强，故溶液的pH对NO去除率会有影响，故答案为：次氯酸钠在酸性条件下氧化能力增强； 【小问3详解】 电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，连接的电源负极，右室为阳极室，(以NO2为例)电极反应为：NO2-e-+H2O=+2H+；该装置回收硝酸，则左室硫酸根离子不能向右侧移动，该电解装置应选择阳离子交换膜，故答案为：A；阳； 【小问4详解】 电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入是氮氧化物，生成的硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸，电极反应式为：NO2-e-+H2O=+2H+，故答案为：NO2-e-+H2O=+2H+； 【小问5详解】 根据题意可知：在阴极上得到电子被还原产生N2，同时产生H2O，则阴极的电极反应式为2+8H++6e-=N2↑+4H2O，故答案为：2+8H++6e-=N2↑+4H2O。 17. 钴是一种重要战略物质由钴催化剂废料(含Co2O3、Fe2O3、CuO等杂质)制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图所示： 已知： (ⅰ)氧化性：Co3+>ClO->Fe3+。 (ⅱ)CoCO3、Co(OH)2、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]均难溶于水。 （1）“还原浸出”时提高浸取率的措施有_______(写两点)。 （2）“还原浸出”后的溶液中阳离子有Co2+、Fe2+、Cu2+等。其中Co2O3被Na2SO3还原的化学方程式为_______。 （3）“氧化”中，被氧化的离子有_______。 （4）CoCO3可制备锂离子电池的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。一种锂离子电池装置如图所示，充放电过程中，存在LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。放电时，Li+从A电极向B电极迁移，写出该电池放电时的正极反应：________。若用该电池电解食盐水，当1molLi+通过隔膜时，电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为_______L。 【答案】（1）搅拌、适当升高温度、粉碎含钴废催化剂、延长浸取时间等 （2） （3）亚铁离子、亚硫酸根离子 （4） ①. ②. 11.2 【解析】 【分析】含钴废渣加入硫酸和还原剂亚硫酸钠，得到含的盐溶液，加入氧化剂次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子，加入碳酸钠将铁离子转化为黄钠铁矾沉淀，滤液除去铜后加入碳酸氢钠得到CoCO3沉淀； 【小问1详解】 搅拌、适当升高温度、粉碎含钴废催化剂、延长浸取时间等都能提高浸出率； 故答案为：搅拌、适当升高温度、粉碎含钴废催化剂、延长浸取时间等 【小问2详解】 亚硫酸钠具有还原性，酸性条件下将三价钴还原为二价钴，亚硫酸钠中硫化合价由＋4变为＋6，结合转移电子守恒，反应的化学方程式为：； 故答案为： 【小问3详解】 “氧化”中，加入氧化剂次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子，将过量的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，不能被氧化，故氧化中，被氧化的离子为：亚铁离子、亚硫酸根离子； 故答案为：亚铁离子、亚硫酸根离子 【小问4详解】 ①放电时，从A电极向B电极迁移，则A为负极、B为正极，该电池放电时的正极反应为得到电子发生还原反应转化为：，正极的电极反应式为： ； 故答案为： ②若用该电池电解食盐水，当1mol通过隔膜时，则电路中转移电子1mol，电解池阴极反应为，则收集到的0.5mol氢气，气体体积在标准状况下为11.2L； 故答案为：11.2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$