精品解析：江苏省苏州市吴中区苏苑高级中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

苏苑高级中学2023级高二化学10月月考试卷 (本卷满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A. 北宋：苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 B. 北宋王安石(元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 C. 南宋辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 D. 明于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 【答案】A 【解析】 【详解】A．“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”涉及碳和H2O反应生成CO和氢气，属于吸热反应，CO和氢气燃烧是放热反应，即放热反应和吸热反应都有发生，A正确； B．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中燃放烟花的过程中涉及物质的燃烧，燃烧过程发光发热，无吸热反应，B错误； C．焰火利用了金属元素的焰色试验，是电子由较高激发态到较低激发态或基态跃迁时释放能量而产生的，是物理变化，过程中无吸热反应，C错误； D．“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”其中CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O均为放热反应，D错误； 故选A。 2. 一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是 A. 氢能属于二次能源 B. 图中能量转化的方式至少有6种 C. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D. 太阳能、风能、氢能都属于新能源 【答案】C 【解析】 【分析】二次能源是经过转换后利用的能量。燃料电池是将化学能转化为电能，太阳能电池是将太阳能转化为电能。 【详解】A．氢能属于二次能源，A项正确； B．图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能向光能的转化，B项正确； C．太阳能电池的供电原理与燃料电池不同，C项错误； D．太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。 故选C 3. 根据如下能量关系示意图，判断下列说法正确的是 A. 1mol 与1mol 的能量之和为393.5kJ B. 反应中，生成物的总能量小于反应物的总能量 C. 由的热化学方程式为 D. 已知热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为 【答案】B 【解析】 【详解】A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和在图中没有标出，393.5的数值是其与产物的能量差，A错误； B．从图中转化Ⅱ可知，反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)放出能量，根据盖斯定律则反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)也是放出能量，即生成物的总能量小于反应物的总能量，B正确； C．从图中转化Ⅰ与转化Ⅱ差值110.6kJ得知，由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.6kJ·mol-1×2=-221.2 kJ·mol-1，C错误； D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，从图中转化Ⅱ可知，1molCO完全燃烧放出热量282.9kJ，则CO的热值为 282.9kJ÷28g≈10.1kJ⋅g-1 ，D错误； 故选B。 4. 下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A. 图(a)中，的作用是催化剂 B. 图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 【答案】D 【解析】 【详解】A．图(a)中，是正极反应物，A错误； B．图(b)所示电池放电过程中，负极板有硫酸钡生成，质量不断增加，正极板的质量不断增加，B错误； C．图(c)所示装置为电解精炼池，阳极为粗铜，部分活性强的金属进入溶液，电解质溶液中浓度会减小，C错误； D．图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，放电过程会得电子，还原为Ag，D正确； 故选D。 5. 下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 碱性氢氧燃料电池的负极反应式： B. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+ C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为： D. 铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连，发生电极反应：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．在碱性氢氧燃料电池，通入燃料H2的电极为负极，负极上H2失去电子，产生的H+与OH-结合生成H2O，则负极的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，A错误； B．粗铜精炼时，与电源正极相连的电极是阳极，阳极材料是粗铜，阳极的电极反应式主要为Cu-2e-=Cu2+，B错误； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极上H2O电离产生的H+得到电子被含有产生H2，则阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C正确； D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连作阴极，发生电极反应：Ag++e-=Ag，D错误； 故合理选项是C。 6. 下列说法正确的是 A. 同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的△H相同 B. 500℃、30Mpa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -38.6kJ/mol C. 甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g)△H= -890.3 kJ/mol D. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3kJ/mol) 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应的焓变与反应物和生成物的能量有关，与反应条件、变化过程无关，故A正确； B．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，500℃、30Mpa下，将0.5 mol 氮气和1.5 mol 氢气置于密闭的容器中充分反应生成氨气的物质的量小于1mol，则合成氨反应的焓变小于-38.6kJ/mol，故B错误； C．甲烷的标准燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水，则甲烷燃烧的热化学方程式表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l)△H= -890.3 kJ/mol，故C错误； D．硫酸溶液与氢氧化钙溶液反应生成硫酸钙沉淀和水，生成硫酸钙时，会放出热量，则反应的反应热小于2×(-57.3kJ/mol)，故D错误； 故选A。 7. 用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如图所示的甲、乙两个实验，结果发现b、d电极附近均变成红色，下列说法不正确的是 A. 甲是原电池装置，乙是电解池装置 B. b电极是原电池的正极，d电极是电解池的阴极 C. a、d电极发生的电极反应均为 D. a、c电极均发生氧化反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中没有电源，为原电池装置；乙图有电源，为电解池装置，A项正确； BC．根据题意可知，b电极周围有氢氧根离子生成，电极反应式为，发生还原反应，则b电极为原电池的正极；a电极为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为；d电极为电解池的阴极，其附近有氢氧根离子生成，电极反应式为，则B项正确，C项错误； D．c电极为电解池的阳极，发生氧化反应， a电极上也发生氧化反应，D项正确； 答案选C。 8. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成，转移电子数为 【答案】C 【解析】 【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。 【详解】A．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误； B．电池工作时，通过隔膜向负极移动，故B错误； C．环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确； D．由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，故D错误； 故选C。 9. 工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8，电解时阴极材料为Pb；阳极(Pt电极)电极反应为2-2e-=+2H+。下列说法正确的是 A. 电解时，电子由电源负极→导线→Pb电极，Pt 电极→导线→电源正极 B. 阳极反应中S的化合价升高 C. 阴极电极反应式为Pb+-2e- =PbSO4+H+ D. 可以用铜电极作阳极 【答案】A 【解析】 【分析】工业电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8时Pt作阳极，失电子发生氧化反应，Pb作阴极，得电子发生还原反应，电子由电源负极流出沿导线流向阴极，阳极产生的电子沿导线流向电源正极。 【详解】A．电解时电子由电源负极流出沿导线流向Pb电极，Pt电极产生的电子沿导线流向电源正极，A正确； B．阳极反应中生产的其结构式如图 ，中含硫氧极性键和氧氧非极性键，S的化合价为+6价，中间的两个O均为-1价，其他的O均为-2价，故被氧化的为O原子，B错误； C．阴极发生还原反应，C错误； D．若以铜电极作阳极，则阳极发生氧化反应，无生成，D错误； 本题选A。 10. 吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A. 充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O B. 放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O C. 放电时，OH－移向镍电极 D. 充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连 【答案】B 【解析】 【详解】放电时，吸附了氢气的纳米碳管作负极，则镍电极为正极；充电时，吸附了氢气的纳米碳管作阴极，则镍电极为阳极。 A. 充电时，阴极(纳米碳管)的电极反应为2H2O+2e-= H2↑＋2OH－，A错误； B. 放电时，负极(纳米碳管)的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O，B正确； C. 放电时，OH－移向负极即纳米碳管电极，C错误； D. 充电时，将电池的纳米碳管电极(阴极)与外电源的负极相连，D错误。 故选B。 【点睛】二次电池中的电极作负极时，电极材料或电极表面吸附的物质失电子，发生氧化反应；充电时，该电极应得到电子，以便将失电子生成的物质重新还原为原物质，所以该电极应作阴极，与电源的负极相连。同样道理，二次电池中的电极作正极时，电极材料或电极附近溶液中的离子得电子，发生还原反应；充电时，该电极应失电子，作阳极，与电源的正极相连。 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. 电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 该装置工作时将化学能转化为电能 B. 电极与电源负极相连接 C. 电解时a极电极反应式： D. 电解生成时，理论上有从a极室通过质子交换膜进入极室 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置为电解池，工作时将电能能转化为化学能，故A错误； B．电极上水转化为氧气，氧元素的化合价升高，发生氧化反应，作阳极，与电源正极相连接，故B错误； C．电解时a极上氧气得到电子转化为过氧化氢，发生的电极反应式：，故C正确； D．电解生成时，理论上有从b极室通过质子交换膜进入a极室，故D错误。 答案为：C。 13. 通过下列方法可分别获得H2和O2；①通过电解获得NiOOH和H2(如下图)；②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是 A. 电解后KOH溶液的物质的量浓度减小 B. 电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+ OH--e-=NiOOH+H2O C. 电解的总反应方程式：2H2O2H2↑+O2↑ D. 电解过程中转移4mol电子，理论上可获得标准状况下11.2LO2 【答案】B 【解析】 【分析】左侧电极中H2O生成H2，发生还原反应，作阴极，则电源左侧为负极，右侧Ni(OH)2由+2价升高到+3，发生氧化反应，作阳极，则电源右侧为正极，以此分析； 【详解】A．阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电解过程总反应为，，电解后KOH溶液的物质的量浓度不变，故A错误； B．电解时阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H2O，故B正确； C．阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电解过程总反应为，故C错误； D．电解过程中转移4mol电子，生成4molNiOOH，根据，生成1mol氧气，标准状况下的体积是22.4L，故D错误； 故答案为：B。 14. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备(紫色固体，能溶于水，微溶于浓溶液)的装置示意图如图，下列说法正确的是 A. 可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的均减小 C. 生成高铁酸钾，左室溶液质量会增加 D. 交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知右室铁转化为高铁酸根，铁元素化合价升高，则铁为阳极，Pt为阴极，阳极电极反应式为：，左室水得电子生成氢气，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-。 【详解】A．阳极电极反应式为：，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，由阴、阳两极电极反应式可知，转移电子物质的量相同时，阳极消耗的氢氧根比阴极生成的氢氧根多，所以制备过程中要添加KOH，故A错误； B．阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，左室氢离子放电生成氢气，氢氧根浓度增大，溶液的pH增大，故B错误； C．生成高铁酸钾，转移电子物质的量为6mol，由阴极电极反应式6H2O+6e-=3H2↑+6OH-可知，为了维持左室电荷守恒，有6mol钾离子通过阳离子交换膜进入左室，溶液质量会增加6×39-6=228g，故C错误； D．阳极电极反应式为：，右室负电荷减少，则中间室中的OH-，通过阴离子交换膜进入右室，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，左室负电荷增多，中间室中的K+通过阳离子交换膜进入左室，所以交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜，故D正确； 故答案为：D。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 回答下列问题： （1）已知热化学方程式： Ⅰ．SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=xkJ/mol Ⅱ． 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=ykJ/mol Ⅲ．H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ/mol 则： 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=_______kJ/mol。 （2）CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下： 反应Ⅰ．CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=246.5kJ/mol 反应Ⅱ．H2(g)+CO2(g)=CO(g)+ H2O(g) ΔH2=41.2kJ/mol 反应Ⅲ．2CO(g)=CO2(g)+ C(s) ΔH3=-172.5kJ/mol 在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH4=_______kJ/mol。 （3）已知部分共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 H-H H-O 键能( kJ/mol) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH=-482kJ/mol 则2O(g)=O2(g)的 ΔH为_______。 （4）利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下 ①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 ③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3 反应①中相关化学键的键能数据如下： 化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H 键能/(kJ/mol) 436 343 1076 465 413 由此计算 ΔH1=_______kJ/mol，若 ΔH2=-58 kJ/mol， 则 ΔH3=_______kJ/mol。 【答案】（1）2x+y-2z （2）657.1kJ·mol-1 （3）-498 （4） ①. -99kJ/mol ②. +41 kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应I×2+Ⅱ-Ⅲ×2可得反应2H2O(g)= 2H2(g)+O2(g)，则反应   ΔH=2ΔH1+ΔH2-2ΔH3=(2x+y-2z) kJ·mol-1； 【小问2详解】 反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)    ΔH=2465kJ·mol-1 反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)    ΔH=41.2kJ·mol-1 依据盖斯定律可知I×3－II×2即得到反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH=657.1kJ·mol-1。 【小问3详解】 已知反应的ΔH=2×E(H-H)+ E(O=O)-4×E(H-O)，即-482=2×436+E(O=O)-4×463，解得O=O的键能为498 ，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此ΔH=-498； 【小问4详解】 根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，=E(C≡O)+2×E(H-H)-[3×E(C-H)+E(C-O)+E(O-H）]=1076kJ/mol+2×436 kJ/mol -（3×413kJ/mol +343kJ/mol+465kJ/mol）=-99 kJ/mol；根据盖斯定律，③=②-①，ΔH3=ΔH2−ΔH1=-58 kJ/mol-（-99 kJ/mol）=+41kJ/mol； 16. 回答下列问题： （1）HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如下图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 ①电池负极电极反应式为_______。 ②放电过程中需补充的物质A为_______(填化学式)。 ③图所示的HCOOH燃料电池放电的本质提通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_______。 （2）氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。“CuCl-H2O热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，过程如下图所示。 ①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应式为_______。 ②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有_______(填元素符号)。 【答案】（1） ①. ②. H2SO4 ③. （2） ①. ②. Cu、O 【解析】 【小问1详解】 ①该装置为原电池，失电子一极为负极，电池负极电极反应式为； ②电池放电过程中，钾离子从负极经半透膜移向正极，即右侧，根据图知右侧的阴离子为硫酸根，而随着硫酸钾不断的被排出，硫酸根减少，铁离子和亚铁离子进行循环，所以需要补充硫酸根，为增强氧气的氧化性，溶液最好选酸性，放电过程中需补充的物质A为H2SO4； ③图所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为； 【小问2详解】 ①电解在质子交换膜电解池中进行，阳极区为酸性溶液，电解过程中转化为，电解时阳极发生的主要电极反应为：； ②从图中可知，热分解产物还有O2，从详解①中得知，进入热水解的物质有，故发生化合价变化的元素有Cu、O。 17. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 （1）我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如下图所示，甲烷燃料应从_______(填字母)口通入，发生的电极反应式为_______。 （2）以石墨作电极电解饱和食盐水，如下图所示，电解开始后在_______(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色，该极的电极反应式为_______。 （3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_______(填字母)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2+向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 （4）人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如下图。 ①电源的正极为_______(填“A”或“B”)。 ②电解结束后，阴极室溶液的c(H+)与电解前相比将_______(填“增大”“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体6.72 L(标准状况)，则除去的尿素质量为_______g(忽略气体的溶解)。 【答案】（1） ①. b ②. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ （2） ①. 阴极 ②. 2H2O+2e- = H2↑+2OH- （3）ab （4） ①. A ②. 不变 ③. 3.6 【解析】 【小问1详解】 由氢离子移动方向可知，由b口通入甲烷的左侧电极为负极，酸性条件下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，故答案为：b；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+； 【小问2详解】 以石墨电极电解饱和食盐水，阴极上氢离子放电，溶液呈碱性，使酚酞变红，电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+2OH-，故答案为：阴极；2H2O+2e- = H2↑+2OH-； 【小问3详解】 a．在阳极上，没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落，形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故正确； b．电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故正确； c．溶液中铜离子向阴极移动，在阴极上发生还原反应，故错误； d．电解池中，电能不会全部转化为化学能，还会伴随热能等形式的能量产生，故错误； 故选ab； 小问4详解】 ①根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律及图中的电极产物氢气和氯气，可以判断出放出氢气的电极为阴极，与之连接的电极B为电源的负极，A为电源的正极，故答案为：A； ②阴极反应为：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，阳极反应为：6Cl--6e--=3Cl2↑，阳极附近还发生反应CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生氢氧根离子、氢离子的数目相等，阳极室中反应产生的氢离子通过质子交换膜进入阴极室与氢氧根离子恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；由上述反应式可以看出，转移6mol电子时，阴极产生3mol氢气，阳极产生1mol氮气和1mol二氧化碳，所以电解收集到的6.72 L气体中氮气和二氧化碳都为1.344 L，所以尿素的质量为×60g/mol=3.6g，故答案为：不变；3.6。 18. 回答下列问题： （1） 正极为_______(填“A电极”或“B电极”)，H+移动方向为由_______到_______(填“A”或“B”)，写出A电极的电极反应式：_______。 （2）SO2和NOx是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。 ①a是直流电源的_______极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的pH介于4～7，阴极的电极反应式为_______。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理：_______。 （3）结合下图所示的电解装置可除去废水中的氨氮。 ①a极为_______极。 ②d极反应式为_______。 （4）VB2-空气电池是目前储电能力最强的电池。以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如下图所示，该电池工作时的反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8，则负极区溶液的pH_______(填“升高”或“降低”)。当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol/L。 【答案】（1） ①. B电极 ②. A ③. B ④. CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+ （2） ①. 负 ②. 2+2H++2e-=+2H2O ③. 2NO+2+2H2O=4+N2↑ （3） ①. 负 ②. 2Cl--2e-=Cl2↑ （4） ①. 降低 ②. 0.05 【解析】 【小问1详解】 在燃料电池中通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极。故在二甲醚燃料电池中，电极A为负极，电极B为正极。阳离子H+会由负极A电极流向负电荷较多的正极B电极；由于电解质溶液显酸性，所以在负极A上二甲醚发生失去电子的氧化反应，负极A的电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。 【小问2详解】 ①由图可知：与直流电源a电极连接的电极上转化为，硫元素化合价降低，得到电子，被还原，a极为电源的负极，阴极的电极反应为：2+2e-=+2OH-；与直流电源b极相连的电极上为SO2失去电子，被氧化为，则直流电源b电极为正极，与正极连接的阳极的电极反应为：SO2+2H2O-2e-=4H++，离子交换膜为阳离子交换膜，根据溶液电荷守恒可知，其中有2 mol H+移向a极； ②根据上述分析可知：在阴极上被还原转化为，阴极的电极反应式为：2+2H++2e-=+2H2O； ③在吸收池中NO得到单质被还原为N2，失去电子被氧化为，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得吸收NO的原理的离子方程式为：2NO+2+2H2O=4+N2↑。 【小问3详解】 用电化学法除氨氮，也是将其氧化的过程。利用电解食盐水产生的氯气将氨氮氧化，故d极为阳极，反应产生氯气。c极为阴极，则电源电极a为负极，b为正极，在d电极上Cl-失去单质发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑。 【小问4详解】 在VB2-空气电池中，根据总反应方程式4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8可知：通入O2的电极为正极，在正极上O2得到单质被还原为OH-。VB2电极为负极，在负极VB2上，VB2失去电子发生氧化反应，负极会反应消耗OH-，使负极附近溶液的碱性减弱，乙醇溶液的pH降低； 当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到气体的物质的量n==0.02 mol，其中阳极b上生成氧气的物质的量n(O2)==0.0l mol，则阴极c上有气体生成，阴极c极上发生反应依次为：Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，生成氢气的物质的量是n(H2)=0.02 mol-0.0l mol=0.01 mol，溶液中Cu2+的物质的量为n(Cu2+)==0.01 mol。由于溶液的体积是200 mL，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度c(CuSO4)==0.05mol/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏苑高级中学2023级高二化学10月月考试卷 (本卷满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A. 北宋：苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 B. 北宋王安石(元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 C. 南宋辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 D. 明于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 2. 一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是 A. 氢能属于二次能源 B. 图中能量转化的方式至少有6种 C. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D. 太阳能、风能、氢能都属于新能源 3. 根据如下能量关系示意图，判断下列说法正确的是 A. 1mol 与1mol 的能量之和为393.5kJ B. 反应中，生成物的总能量小于反应物的总能量 C. 由的热化学方程式为 D. 已知热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为 4. 下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A. 图(a)中，作用是催化剂 B. 图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 5. 下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 碱性氢氧燃料电池的负极反应式： B. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+ C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为： D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连，发生电极反应：Fe-2e-=Fe2+ 6. 下列说法正确的是 A. 同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的△H相同 B. 500℃、30Mpa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -38.6kJ/mol C. 甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g)△H= -890.3 kJ/mol D. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3kJ/mol) 7. 用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如图所示的甲、乙两个实验，结果发现b、d电极附近均变成红色，下列说法不正确的是 A. 甲是原电池装置，乙是电解池装置 B. b电极是原电池的正极，d电极是电解池的阴极 C. a、d电极发生的电极反应均为 D. a、c电极均发生氧化反应 8. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成，转移电子数为 9. 工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8，电解时阴极材料为Pb；阳极(Pt电极)电极反应为2-2e-=+2H+。下列说法正确的是 A. 电解时，电子由电源负极→导线→Pb电极，Pt 电极→导线→电源正极 B. 阳极反应中S的化合价升高 C. 阴极电极反应式为Pb+-2e- =PbSO4+H+ D. 可以用铜电极作阳极 10. 吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A. 充电时，阴极电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O B. 放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O C. 放电时，OH－移向镍电极 D. 充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连 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. 电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 该装置工作时将化学能转化为电能 B. 电极与电源负极相连接 C. 电解时a极电极反应式： D. 电解生成时，理论上有从a极室通过质子交换膜进入极室 13. 通过下列方法可分别获得H2和O2；①通过电解获得NiOOH和H2(如下图)；②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是 A. 电解后KOH溶液的物质的量浓度减小 B. 电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+ OH--e-=NiOOH+H2O C. 电解的总反应方程式：2H2O2H2↑+O2↑ D. 电解过程中转移4mol电子，理论上可获得标准状况下11.2LO2 14. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备(紫色固体，能溶于水，微溶于浓溶液)的装置示意图如图，下列说法正确的是 A. 可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的均减小 C. 生成高铁酸钾，左室溶液质量会增加 D. 交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 回答下列问题： （1）已知热化学方程式： Ⅰ．SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=xkJ/mol Ⅱ． 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=ykJ/mol Ⅲ．H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ/mol 则： 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=_______kJ/mol。 （2）CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下： 反应Ⅰ．CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=246.5kJ/mol 反应Ⅱ．H2(g)+CO2(g)=CO(g)+ H2O(g) ΔH2=41.2kJ/mol 反应Ⅲ．2CO(g)=CO2(g)+ C(s) ΔH3=-172.5kJ/mol 在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH4=_______kJ/mol。 （3）已知部分共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 H-H H-O 键能( kJ/mol) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH=-482kJ/mol 则2O(g)=O2(g)的 ΔH为_______。 （4）利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下 ①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 ③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3 反应①中相关化学键键能数据如下： 化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H 键能/(kJ/mol) 436 343 1076 465 413 由此计算 ΔH1=_______kJ/mol，若 ΔH2=-58 kJ/mol， 则 ΔH3=_______kJ/mol。 16. 回答下列问题： （1）HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如下图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 ①电池负极电极反应式为_______。 ②放电过程中需补充的物质A为_______(填化学式)。 ③图所示的HCOOH燃料电池放电的本质提通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_______。 （2）氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。“CuCl-H2O热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，过程如下图所示。 ①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应式为_______。 ②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有_______(填元素符号)。 17. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 （1）我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如下图所示，甲烷燃料应从_______(填字母)口通入，发生的电极反应式为_______。 （2）以石墨作电极电解饱和食盐水，如下图所示，电解开始后在_______(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色，该极的电极反应式为_______。 （3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_______(填字母)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2+向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 （4）人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如下图。 ①电源的正极为_______(填“A”或“B”)。 ②电解结束后，阴极室溶液的c(H+)与电解前相比将_______(填“增大”“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体6.72 L(标准状况)，则除去的尿素质量为_______g(忽略气体的溶解)。 18. 回答下列问题： （1） 正极为_______(填“A电极”或“B电极”)，H+移动方向为由_______到_______(填“A”或“B”)，写出A电极的电极反应式：_______。 （2）SO2和NOx是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。 ①a是直流电源的_______极。 ②已知电解池阴极室中溶液的pH介于4～7，阴极的电极反应式为_______。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理：_______。 （3）结合下图所示的电解装置可除去废水中的氨氮。 ①a极为_______极。 ②d极反应式为_______。 （4）VB2-空气电池是目前储电能力最强的电池。以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如下图所示，该电池工作时的反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8，则负极区溶液的pH_______(填“升高”或“降低”)。当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$