精品解析：江苏省苏州市西安交通大学苏州附属中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

2024-2025学年高二年级10月四校联考调研测试 化学试卷 可能会用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137 一、单选题(共39分) 1. “能源的发展”与“能源和环境"是全世界、全人类共同关心的问题，下列措施中不利于可持续发展的是 A. 开发太阳能、氢能、海洋能等新能源 B. 将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C. 大力开采煤、石油和天然气以供人类所需 D. 增加资源重复使用和循环再生 【答案】C 【解析】 【详解】A．太阳能、氢能、海洋能等新能源都是清洁的绿色能源，可减少化石能源使用，有利于可持续发展，A不符题意； B．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可减少化石能源使用，有利于可持续发展，B不符合题意； C．煤、石油和天然气为不可再生能源，虽能满足人们日益增长的能源需求，但其燃烧产物会污染环境，不利于可持续发展，C符合题意； D．资源重复使用和循环再生有利于提高资源的利用率，能减少化石燃料等资源使用，有利于可持续发展，D不符合题意； 本题选C。 2. 港珠澳大桥设计使用寿命120年，需对桥体钢构件采取防腐措施。下列说法错误的是 A. 采用外加电流保护钢构件时，需在钢构件上焊接锌块 B. 防腐主要避免发生的反应是：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 C. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、海水等 D. 钢构件可多采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．采用外加电流保护钢构件时，需附加一个石墨电极。钢构件与外接电源的负极连接，作阴极，石墨电极与外接电源的正极连接，作阳极，A错误； B．在钢铁的原电池反应中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，Fe-2e-=Fe2+；杂质C为正极，O2在正极上得到电子被还原，O2+2H2O=4OH-，根据电子守恒，可得总反应方程式为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，B正确； C．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层能够隔绝空气、海水等，避免由于接触发生造成铁腐蚀损耗，C正确； D．钢构件可多采用不锈钢材料，由于其抗腐蚀能力增强，不容易被氧气氧化，因而可以减缓腐蚀速率，D正确； 故合理选项是A。 3. 已知充分燃烧ag乙烷()气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式正确的是 A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【分析】由已知条件可知，充分燃烧ag乙烷()气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则生成二氧化碳气体和液态水，放出热量2bkJ，乙烷标准燃烧热的热化学方程式为。 【详解】A．燃烧放热，＜0，A错误； B．乙烷标准燃烧热的热化学方程式为，B正确； C．燃烧热是时，纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，C错误； D．应该生成液态水，D错误； 故选B。 4. 中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H ]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下： 下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程 B. 反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应 C. 使用催化剂降低了水煤气变换反应的H D. 缩小容器体积，过程Ⅲ的反应速率不影响 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程Ⅰ涉及O-H键的断裂，该过程为吸热过程，过程Ⅱ是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，过程Ⅲ涉及C=O键、O-H键和H-H键的形成，该过程为放热过程，A错误； B．反应物的分子必须发生碰撞使化学键断裂，才能发生基元反应，B正确； C．使用催化剂不能降低水煤气变换反应的△H，C错误； D．缩小容器体积，浓度增加，过程Ⅲ的反应速率加快，D错误； 故选B。 5. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 。若c()由降到时，需要10 s，那么c()由降到时，所需反应的时间为 A. 等于2.5 s B. 等于5 s C. 大于5 s D. 小于5s 【答案】C 【解析】 【详解】若c()由降到时，需要10 s，则反应速率为，随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减小，即c()由降到时，，反应所需时间，大于5s，故选C。 6. 下列根据某些实验事实，得出的相关结论合理的是 选项 实验 热化学方程式 A 在光照条件下：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=-184.5 kJ/mol 同温同压，在点燃条件下：H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H≠-184.5 kJ/mol B 一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.1kJ的热量 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.2 kJ/mol C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol。将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)= BaSO4(s)+2H2O(l) ∆H=-114.6 kJ/mol D 已知25℃、101kPa 下，12g 石墨完全燃烧放出热量393.51kJ CO2(g)=C(s，石墨)+O2(g) ∆H=393.5kJ/mol A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．焓变只与物质的始态和终态有关，与反应条件无关，则同温同压，在点燃条件下：H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H=-184.5 kJ/mol，A不正确； B．合成氨反应为可逆反应，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应，实际参加反应的N2(g)小于0.5mol，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H＜-92.2 kJ/mol，B不正确； C．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合，既发生反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol，又发生反应Ba2+(ag)+(ag)=BaSO4(s) ∆H＜0，所以H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)= BaSO4(s)+2H2O(l) ∆H＜-114.6 kJ/mol，C不正确； D．已知25℃、101kPa 下，12g 石墨完全燃烧放出热量393.51kJ，则C(s，石墨)+O2(g) =CO2(g) ∆H=-393.5kJ/mol，将该热化学方程式两边同乘以-1得：CO2(g)=C(s，石墨)+O2(g) ∆H=393.5kJ/mol，D正确； 故选D。 7. 我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如下图所示。下列说法错误的是 A. 通电时，阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ B. 通电时，阴极上电极反应为2H2O-2e-=H2↑+2OH- C. 通电时，该装置为牺牲阳极的阴极保护法 D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 【答案】BC 【解析】 【分析】如图可知，通电时Zn与电池正极相连作为电解池阳极，失电子发生氧化反应，铁帽与电源负极相连做阴极，得电子发生还原反应。 【详解】A．通电时，Zn作为电解池阳极，发生氧化反应，A正确，不符合题意； B．通电时，阴极得电子发生还原反应，B错误，符合题意； C．通电时该装置为电解池，为外接电流的阴极保护法，C错误，符合题意； D．断电时该装置为原电池，锌做负极，仍能防止铁帽被腐蚀，D正确，不符合题意； 本题选BC。 8. 下列电化学实验装置能达到实验目的的是 A. 电解精炼铜 B. 验证电解饱和NaCl溶液的产物 C. 在铁制品上镀铜 D. 构成原电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．粗铜的精炼装置中，粗铜作阳极，接电源正极，精铜作阴极，接电源负极，A正确； B．根据图示，碳棒电极作阳极，阳极上发生氧化反应生成，氧化生成，使淀粉溶液变蓝，铁棒电极作阴极，阴极上发生还原反应生成，用向下排空气法收集，电流方向错误，B错误； C．在铁制品上镀铜，则待镀铁制品作阴极，连接电源负极，Cu作阳极，连接电源正极，C错误； D．Fe与能发生氧化还原反应生成，左边烧杯中应该是氯化亚铁溶液，右边烧杯中应该是氯化铁溶液，D错误； 故选A。 9. 有关中和热的测定实验中，下列说法中正确的是 A. 中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有：两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒 B. 可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验 C. 在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次 D. 测定中和热实验中，若使用NaOH固体和稀盐酸，则会导致所测得的中和热H偏大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在测定中和热的实验中，需要用的主要玻璃仪器有：两个大小不同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒，A错误； B．中和热测定实验成败的关键是保温工作，可以用保温杯代替烧杯做有关测定中和热的实验，B正确； C．在测定中和热的实验中，每一组要记录至少3次温度，即反应前酸的温度、碱的温度以及混合后反应时的最高温度，C错误； D．NaOH固体溶于水会放热，会导致所测得的中和热H偏小，D错误； 故选B。 10. 甲酸在一定条件下可分解生成CO和H2O，在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 途径1的活化能为Ea1，其大小与∆H1有关 B. 途径1使用了催化剂，途径2没有使用催化剂，但∆H1=∆H2 C. 途径2要经过三步才完成，而途径1只要一步就完成，所以途径1反应速率更快 D. 途径2中第二步反应的速率比第三步反应要慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．活化能与反应热无关，A错误； B．使用催化剂可降低反应的活化能，故途径1没有使用催化剂，途径2使用了催化剂，B错误； C．途径2使用了催化剂，故反应速率更快，C错误； D．途径2中第二步反应所需要的活化能更高，所以反应的速率比第三步反应要慢，D正确； 故选D。 11. 液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是 A. 充电时阳极的电极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ B. 充电时电极a为外接电源的负极 C. 放电时Br-向左侧电极移动 D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，所以该电池的负极为锌，溴为原电池的正极，充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的电极反应式为2Br--2e-=Br2，A错误； B．在充电时，原电池的正极连接电源的正极，是电解池的阳极，而原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，B错误； C．放电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br-不能向右侧电极移动，C错误； D．放电时左侧生成溴离子，右侧生成锌离子，所以放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大，D正确； 答案选D。 12. 用电化学方法可以去除循环冷却水(含有、、、苯酚等)中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示。 下列说法正确的是 A. b为电源的正极 B. 钛基电极上的反应为 C. 碳钢电极底部有、生成 D. 每生成标准状况下2.24L，需要消耗0.5mol 【答案】C 【解析】 【分析】碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，a为正极，钛基电极是阳极，失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为。 【详解】A． 碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，故A错误； B． 阳极失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为，故B错误； C． 碳电极上水得电子生成氢气，2H2O+2e-=2OH-+H2↑，HCO+OH-=H2O+CO，碳钢电极底部有、生成，故C正确； D． 钛基电极上的反应为，每生成标准状况下2.24L，需要消耗0.46mol，故D错误； 故选C。 13. 在某2L恒容密闭容器中，充入4molNH3和3molO2发生反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g)，4min后测得O2的物质的量分数为20%，下列说法中不正确的是 A. 4min时，NH3的转化率为50% B. 4min时，H2O(g)的体积分数为50% C. 0～4min内v(N2)=0.125mol•L-1•min-1 D. 若NH3在纯氧中燃烧，化学能不可能全部转化为热能 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题干信息，列三段式：，4min时，NH3转化率：，A项正确； B．4min时，(g)的体积分数等于(g)的物质的量分数为，B错误； C．0～4min内，，C项正确； D．氨气燃烧时化学能转化为热能和光能等，D项正确； 答案选B。 二、非选择题(共61分) 14. 习近平总书记在世界领导人气候峰会上指出，中国将在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。因此CO2的捕集、创新利用与封存成为科学家研究的重要课题。 Ⅰ.最近有科学家提出“绿色自由”构想：先把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，并使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如图： 已知： 化学键 H—H C—O C=O H—O C—H 键能/(kJ•mol-1) 436 326 803 464 414 （1）上述工艺中采用气液逆流接触吸收(空气从吸收池底部进入，溶液从顶部喷淋)，其目的是___。写出吸收池中反应的化学方程式___。 （2）根据表中键能写出合成塔中反应的热化学方程式___。 （3）合成塔中制备甲醇的反应一般认为通过如下步骤来实现： ①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1 若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___。 A. B. C. D. （4）下列物质能作为CO2捕获剂的是___(填标号)。 A. NaOH溶液 B. NH4Cl溶液 C. CH3CH2OH D. 浓氨水 Ⅱ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。 （5）一定条件下Pd—Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图1所示，该反应的化学方程式为___，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是___。 （6）催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图2所示。对比两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___，使用的合适温度为___。 【答案】（1） ①. 增大接触面积，使空气中CO2被充分捕捉吸收 ②. K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 （2）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-46kJ·mol-1 （3）A （4）AD （5） ①. CO2+4H2CH4+2H2O ②. MgOCH2 （6） ①. Ni—CeO2 ②. 320℃ 【解析】 【分析】本实验通过将空气通入饱和的碳酸钾溶液，将生成的碳酸氢钾溶液通入分解池在加入高温水蒸气，将生成的二氧化碳通入合成塔与氢气在催化剂加热情况下反应生成甲醇和水，据此分析回答问题。 【小问1详解】 上述工艺中采用气液逆流接触吸收的目的是增大接触面积，使空气中CO2被充分捕捉吸收；吸收池中碳酸钾、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钾，化学方程式为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3； 【小问2详解】 根据题干合成塔中信息可知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，化学方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，H=反应物键能-生成物键能=kJ·mol-1，故热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)       △H=-46kJ·mol-1； 【小问3详解】 根据题干中已知信息以及上一步总的热化学方程式，根据盖斯定律可知①=总-②，故H1=-46-(-90)=44 kJ·mol-1，在多步反应历程中，慢反应的活化能大，反应①为慢反应，说明反应①的活化能大于反应②的活化能，且H1为正值，H2和H是负值，故选A； 【小问4详解】 由题意分析可知，可以与二氧化碳发生反应的符合题意，氢氧化钠溶液和浓氨水可以与二氧化碳发生反应，NH4Cl溶液和CH3CH2OH与二氧化碳不反应，故选AD； 【小问5详解】 由图中箭头指向可知，反应物为CO2和4H2，生成物为CH4和2H2O，化学方程式为CO2+4H2 CH4+2H2O；根据化合价正负代数和为0可知，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是MgOCH2； 【小问6详解】 根据图示信息可知，催化剂Ni—CeO2对应的二氧化碳转化率较高；320℃使二氧化碳转化率达到最大。 15. 某实验小组同学利用如下装置对电化学原理进行了一系列探究活动。 （1）甲池反应前两电极质量相等，工作一段时间后两电极质量相差14g。则导线中通过___________mol电子。 （2）若乙池中为AgNO3溶液，则乙池发生的总反应方程式为___________。工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入___________(填化学式)。 （3）若乙池中为NaCl溶液，在一定条件下该装置可制备ClO2.已知ClO2易溶于水，可与NaOH发生反应。产生ClO2的电极反应方程式为___________。乙池中的交换膜是___________交换膜(选填“A：阴离子”或“B：阳离子”，填入选项)。 （4）乙池也可用于保护金属或合金不被腐蚀，若要保护生铁，则此时生铁和___________电极相连(选填“A：Cu”或“B：Ag”。填入选项)。 （5）若将乙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，电解质溶液为CuSO4溶液，则下列说法中正确的是___________。 A. 电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B. 乙池左侧电极为粗铜，发生还原反应 C. CuSO4溶液的浓度保持不变 D. 杂质中Ag、Pt、Au以单质的形式沉淀到池底 【答案】（1）0.1 （2） ①. 4AgNO3+2H2O4Ag↓+4HNO3+O2↑ ②. Ag2O （3） ①. Cl−−5e−+2H2O=ClO2↑+4H+ ②. B （4）A （5）D 【解析】 【分析】由图可知，甲池为原电池，Cu比Ag活泼，Cu作负极，Ag作正极，乙池为电解池，左侧Pt电极为阳极，右侧Pt电极为阴极； 【小问1详解】 甲池中总反应为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，lmolCu反应生成2molAg时转移2mol电子，反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差14g，导线中通过电子的物质的量为； 【小问2详解】 用惰性电极电解 AgNO3溶液，阳极上H2O失电子生成O2和H+ ，阴极上Ag+得电子生成Ag，总反应方程式为4AgNO3+2H2O 4Ag↓+4HNO3+O2↑；电解一段时间后，阴极生成 Ag，阳极生成氧气，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度可向溶液中加入Ag2O； 【小问3详解】 氯元素化合价上升，在阳极产生ClO2的电极反应方程式为 Cl−−5e−+2H2O=ClO2↑+4H+；已知ClO2可与NaOH 发生反应，为防止OH−移动至阳极，乙池中的交换膜是阳离子交换膜(B)； 【小问4详解】 乙池为电解池，为保护金属或合金不被腐蚀，金属应做阴极被保护，与原电池中负极相连，此时生铁和 Cu 电极(A)相连； 【小问5详解】 A．电解过程中，阳极为粗铜，Cu极比Cu活泼的多种金属放电，阴极为纯铜，只有铜离子得电子析出，故阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，故A错误； B．乙池左侧电极为阳极，电极材料为粗铜，发生氧化反应，故B错误； C．电解过程中，阳极为粗铜，比Cu活泼的多种金属放电，阴极为纯铜，只有铜离子得电子析出，CuSO4溶液的浓度减小，故C错误 D．阳极为粗铜，比Cu活泼的多种金属如 Zn、Fe等放电生成金属阳离子进入溶液比铜活泼性差的金属如 Au、Ag 、Pt等形成阳极泥，以单质的形式沉淀到池底，故D正确； 故选D。 16. NOx是空气的主要污染物之一，有效去除大气中的NOx可以保护大气环境。含氮废水氨氮(以NH3、存在)和硝态氮(以、存在)引起水体富营养化，需经处理后才能排放。 （1）空气中污染物NO可在催化剂作用下用NH3还原。 已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) H=-905.6 kJ/mol N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=180.5 kJ/mol 有氧条件下，NH3与NO反应生成N2.完成下面热化学方程式4N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) H =___________kJ/mol。 （2）工业上含氮化合物污染物处理 ①以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y、则该电池的正极反应式为___________。 ②最近我国科学家开发了如图所示电解装置，可将氨氮氧化去除。处理前先调节废水pH=12，通电后可将其转化为无害气体。请结合电极反应式简述其去除氨氮的化学原理___________。 【答案】（1）+1627.6 （2） ①. ②. 电极B上水得到电子生成氢气和氢氧根离子，为阴极，则电极A为阳极，电极反应为，生成的ClO-将或NH3氧化为N2，自身被还原为Cl-循环反应，电极B的反应为，生成的OH-通过阴离子交换膜参与阳极的反应 【解析】 【小问1详解】 已知①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) H1=-905.6 kJ/mol ②N2(g)+O2(g)=2NO(g) H2=180.5 kJ/mol； 根据盖斯定律，4×②－①得到4N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)，H =4×180.5 kJ/mol－(-905.6 kJ/mol)=+1627.6 kJ/mol 【小问2详解】 以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图，使用过程中石墨I电极发生反应生成氧化物Y，二氧化氮在负极失电子发生氧化反应，元素化合价升高为+5价，氧化物为N2O5，即石墨I电极为负极；石墨Ⅱ为正极； ①根据分析可知，石墨Ⅱ为正极，在正极发生得电子的还原反应，电极反应式：； ②电极B上水得到电子生成氢气和氢氧根离子，为阴极，则电极A为阳极，电极反应为，生成的ClO-将或NH3氧化为N2，自身被还原为Cl-循环反应，电极B的反应为，生成的OH-通过阴离子交换膜参与阳极的反应。 17. 电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛，认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。 （1）以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙醇，其每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中___________mol硫酸，写出铅蓄电池为电源时正极的电极反应式___________。 （2）如图装置： ①甲池装置为___________(选填“A：原电池”或“B：电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下560mL 气体时，丙池中理论上最多产生___________g固体。 （3）某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的H2S，装置如图所示，主要反应：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O(FeS难溶于水)，室温时，pH=7的条件下，研究反应时间对H2S的去除率的影响。 ①装置中微电池负极的电极反应式为___________。 ②一段时间后，单位时间内H2S的去除率降低，可能的原因是___________。 （4）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)，实验室利用如图装置模拟该方法： 已知通电后某铁棒质量减轻，请阐述电解法除去废水中为Cr(OH)3沉淀的原理：___________。 【答案】（1） ①. 6 ②. （2） ①. 原电池 ②. ③. 减小 ④. 2.9 （3） ①. Fe-2e-+H2S═FeS+2H+ ②. 生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢 （4）左侧电极反应式为：、，右侧电极反应式为：，溶液中酸性减弱，促进的水解生成沉淀 【解析】 【小问1详解】 阴极上CO2得电子和氢离子生成乙醇和水，电极反应式为：，转移电子为12mol，同理根据铅蓄电池的总反应方程式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，每消耗2mol硫酸转移2mol电子，每生成0.5mol乙醇转移6mol电子，转移6mol电子，消耗6mol硫酸；铅蓄电池为电源时正极氧化铅得电子，生成硫酸铅，电极反应式； 【小问2详解】 ①由图可知，甲池左侧为燃料，右侧为氧气，是原电池，甲池通入甲醇为负极，电极反应式为； ②乙池中石墨电极为阳极，Ag电极为阴极，总反应方程式为，溶剂减少，变多，所以pH减小； ③丙池总反应方程式为，阴极电极反应为，当乙池中生成标准状况下气体时（电极反应），转移电子，所以理论上最多产生固体； 【小问3详解】 ①已知主要反应2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，反应中Fe的化合价升高，即Fe失电子发生氧化反应，装置中微电池负极的电极反应式为Fe-2e-+H2S═FeS+2H+； ②一段时间后，生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢，导致单位时间内H2S的去除率降低； 【小问4详解】 原电池中阳离子移向正极，所以M电极为负极，所以右侧Fe电极为阴极，左侧Fe电极为阳极，左侧电极反应式为：、，右侧电极反应式为：，溶液中酸性减弱，促进的水解生成沉淀。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二年级10月四校联考调研测试 化学试卷 可能会用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137 一、单选题(共39分) 1. “能源的发展”与“能源和环境"是全世界、全人类共同关心的问题，下列措施中不利于可持续发展的是 A. 开发太阳能、氢能、海洋能等新能源 B. 将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C. 大力开采煤、石油和天然气以供人类所需 D. 增加资源的重复使用和循环再生 2. 港珠澳大桥设计使用寿命120年，需对桥体钢构件采取防腐措施。下列说法错误的是 A. 采用外加电流保护钢构件时，需在钢构件上焊接锌块 B. 防腐主要避免发生的反应是：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 C. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、海水等 D. 钢构件可多采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率 3. 已知充分燃烧ag乙烷()气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 4. 中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H ]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下： 下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程 B. 反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应 C. 使用催化剂降低了水煤气变换反应的H D. 缩小容器体积，过程Ⅲ的反应速率不影响 5. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 。若c()由降到时，需要10 s，那么c()由降到时，所需反应的时间为 A. 等于2.5 s B. 等于5 s C. 大于5 s D. 小于5s 6. 下列根据某些实验事实，得出的相关结论合理的是 选项 实验 热化学方程式 A 在光照条件下：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=-184.5 kJ/mol 同温同压，在点燃条件下：H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H≠-184.5 kJ/mol B 一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.1kJ的热量 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.2 kJ/mol C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol。将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)= BaSO4(s)+2H2O(l) ∆H=-114.6 kJ/mol D 已知25℃、101kPa 下，12g 石墨完全燃烧放出热量393.51kJ CO2(g)=C(s，石墨)+O2(g) ∆H=393.5kJ/mol A. A B. B C. C D. D 7. 我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如下图所示。下列说法错误的是 A. 通电时，阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ B. 通电时，阴极上的电极反应为2H2O-2e-=H2↑+2OH- C. 通电时，该装置为牺牲阳极的阴极保护法 D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 8. 下列电化学实验装置能达到实验目的的是 A. 电解精炼铜 B. 验证电解饱和NaCl溶液的产物 C. 在铁制品上镀铜 D. 构成原电池 A. A B. B C. C D. D 9. 有关中和热的测定实验中，下列说法中正确的是 A. 中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有：两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒 B. 可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验 C. 在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次 D. 测定中和热实验中，若使用NaOH固体和稀盐酸，则会导致所测得的中和热H偏大 10. 甲酸在一定条件下可分解生成CO和H2O，在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 途径1的活化能为Ea1，其大小与∆H1有关 B. 途径1使用了催化剂，途径2没有使用催化剂，但∆H1=∆H2 C. 途径2要经过三步才完成，而途径1只要一步就完成，所以途径1反应速率更快 D. 途径2中第二步反应的速率比第三步反应要慢 11. 液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是 A. 充电时阳极的电极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ B. 充电时电极a为外接电源负极 C. 放电时Br-向左侧电极移动 D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 12. 用电化学方法可以去除循环冷却水(含有、、、苯酚等)中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示。 下列说法正确的是 A. b为电源的正极 B. 钛基电极上的反应为 C. 碳钢电极底部有、生成 D. 每生成标准状况下2.24L，需要消耗0.5mol 13. 在某2L恒容密闭容器中，充入4molNH3和3molO2发生反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g)，4min后测得O2的物质的量分数为20%，下列说法中不正确的是 A. 4min时，NH3转化率为50% B. 4min时，H2O(g)的体积分数为50% C. 0～4min内v(N2)=0.125mol•L-1•min-1 D. 若NH3在纯氧中燃烧，化学能不可能全部转化为热能 二、非选择题(共61分) 14. 习近平总书记在世界领导人气候峰会上指出，中国将在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。因此CO2的捕集、创新利用与封存成为科学家研究的重要课题。 Ⅰ.最近有科学家提出“绿色自由”构想：先把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，并使之变可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如图： 已知： 化学键 H—H C—O C=O H—O C—H 键能/(kJ•mol-1) 436 326 803 464 414 （1）上述工艺中采用气液逆流接触吸收(空气从吸收池底部进入，溶液从顶部喷淋)，其目的是___。写出吸收池中反应的化学方程式___。 （2）根据表中键能写出合成塔中反应的热化学方程式___。 （3）合成塔中制备甲醇的反应一般认为通过如下步骤来实现： ①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1 若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___。 A. B. C. D. （4）下列物质能作为CO2捕获剂的是___(填标号)。 A. NaOH溶液 B. NH4Cl溶液 C. CH3CH2OH D. 浓氨水 Ⅱ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。 （5）一定条件下Pd—Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图1所示，该反应的化学方程式为___，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是___。 （6）催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图2所示。对比两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___，使用的合适温度为___。 15. 某实验小组同学利用如下装置对电化学原理进行了一系列探究活动。 （1）甲池反应前两电极质量相等，工作一段时间后两电极质量相差14g。则导线中通过___________mol电子。 （2）若乙池中为AgNO3溶液，则乙池发生的总反应方程式为___________。工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入___________(填化学式)。 （3）若乙池中为NaCl溶液，在一定条件下该装置可制备ClO2.已知ClO2易溶于水，可与NaOH发生反应。产生ClO2的电极反应方程式为___________。乙池中的交换膜是___________交换膜(选填“A：阴离子”或“B：阳离子”，填入选项)。 （4）乙池也可用于保护金属或合金不被腐蚀，若要保护生铁，则此时生铁和___________电极相连(选填“A：Cu”或“B：Ag”。填入选项)。 （5）若将乙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，电解质溶液为CuSO4溶液，则下列说法中正确的是___________。 A. 电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B. 乙池左侧电极为粗铜，发生还原反应 C. CuSO4溶液的浓度保持不变 D. 杂质中Ag、Pt、Au以单质的形式沉淀到池底 16. NOx是空气的主要污染物之一，有效去除大气中的NOx可以保护大气环境。含氮废水氨氮(以NH3、存在)和硝态氮(以、存在)引起水体富营养化，需经处理后才能排放。 （1）空气中污染物NO可在催化剂作用下用NH3还原。 已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) H=-905.6 kJ/mol N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=180.5 kJ/mol 有氧条件下，NH3与NO反应生成N2.完成下面热化学方程式4N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) H =___________kJ/mol。 （2）工业上含氮化合物污染物处理 ①以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y、则该电池的正极反应式为___________。 ②最近我国科学家开发了如图所示电解装置，可将氨氮氧化去除。处理前先调节废水pH=12，通电后可将其转化为无害气体。请结合电极反应式简述其去除氨氮的化学原理___________。 17. 电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛，认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。 （1）以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙醇，其每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中___________mol硫酸，写出铅蓄电池为电源时正极的电极反应式___________。 （2）如图装置： ①甲池装置为___________(选填“A：原电池”或“B：电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下560mL 气体时，丙池中理论上最多产生___________g固体。 （3）某科研小组将微电池技术用于去除天然气中H2S，装置如图所示，主要反应：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O(FeS难溶于水)，室温时，pH=7的条件下，研究反应时间对H2S的去除率的影响。 ①装置中微电池负极的电极反应式为___________。 ②一段时间后，单位时间内H2S的去除率降低，可能的原因是___________。 （4）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)，实验室利用如图装置模拟该方法： 已知通电后某铁棒质量减轻，请阐述电解法除去废水中为Cr(OH)3沉淀的原理：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$