精品解析：河南省郑州市2024-2025学年高二上学期9月月考化学试题

2024-2025学年9月阶段性检测 高二化学卷 注意事项： 1、本试卷为闭卷考试； 2、请在密封线内填写清楚班级、姓名、考场、考号。 3、本试卷分试题卷和答题卡，所有答案全部写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 C-12 Cu-64 Fe-56 Ag-108 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1. 如图所示，ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，ΔH2=-395.4 kJ·mol-1，下列说法或表达式正确的是 A. 石墨和金刚石的转化是物理变化 B. C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH=-1.9 kJ·mol-1 C. 金刚石的稳定性强于石墨 D. 断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量多 【答案】D 【解析】 【分析】由图得：①C(S，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ mol-1 ②C(S，金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.4kJ mol-1， 利用盖斯定律将①-②可得：C(S，石墨)=C(S，金刚石)△H=+1.9kJ mol-1。 【详解】A．石墨与金刚石为同素异形体，结构不同，因此石墨转化为金刚石有新物质生成，是发生的化学反应，属于化学变化，故A错误； B．根据分析可知，C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.9kJ mol-1，吸热反应，故B错误； C．金刚石的能量高于石墨的能量，物质的能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故C错误； D．石墨的能量低于金刚石、键能高于金刚石，则断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量多，故D正确； 故答案选D。 2. 根据以下3个热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H=-Q1 kJ·mol-1 2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) ∆H=-Q2 kJ·mol-1 2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) ∆H=-Q3 kJ·mol-1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是 A. Q1>Q2>Q3 B. Q1>Q3>Q2 C. Q3>Q2>Q1 D. Q2>Q1>Q3 【答案】A 【解析】 【详解】将已知反应依次编号为①②③，反应①为硫化氢完全燃烧，反应②③为不完全燃烧，则完全燃烧放出的热量大，Q1最大，反应②生成液态水，硫化氢不完全燃烧生成液态水放出的热量比气态水多，则Q2>Q3，综上可知Q1、Q2、Q3三者关系为Q1>Q2>Q3，故选：A。 3. 图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示 A. 铜棒的质量 B. c(Zn2＋) C. c(H＋) D. c(SO) 【答案】C 【解析】 【详解】铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为 2H++2e-=H2↑。则 A．Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误； B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，故B错误； C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，故C正确； D．SO42-不参加反应，其浓度不变，故D错误； 故选C。 4. 近年来，许多城市都全面禁止燃放烟花爆竹，爆竹中用到的炸药——黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH=x kJ·mol-1 已知：碳的摩尔燃烧焓ΔH1=2a kJ·mol-1 S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2=2b kJ·mol-1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=2c kJ·mol-1 则x为 A. 6a＋2b-2c B. c-3a-b C. a＋b-c D. c-a-b 【答案】A 【解析】 【详解】根据题中信息有： ①C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝2a kJ·mol-1； ②S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2＝2b kJ·mol-1； ③2K(s)+N2(g)+3O2(g)＝2KNO3(s) ΔH3＝2c kJ·mol-1； 由盖斯定律3×①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则ΔH=xkJ•mol-1=(6a+2b-2c)kJ·mol-1，所以x=6a+2b-2c，故选A。 5. 中国科研人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 H2O中H-O键 O2中O=O键 H2中H-H键 H2O2中O-O键 H2O2中O-H键 键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法正确的是 A. 总反应为2H2OH2↑＋O2↑ B. 过程Ⅰ放出了926 kJ能量 C. 过程Ⅲ属于吸热反应 D. 过程Ⅱ吸收了574 kJ能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应总反应为水在光照条件下分解为氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，故A错误； B．过程I中断裂2mol水中的H-O键，吸收能量为2mol×463kJ/mol=926kJ，故B错误； C．过程Ⅲ可知，H2O2中的O-O、O-H键断裂，O=O、H-H键形成，过程Ⅲ的∆H=138+2×463-436-496=+132 kJ/mol，是吸热反应，故C正确； D．过程Ⅱ为2-OH+2H=H2+H2O2，ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，ΔH=(463×2-436-138-463×2)kJ/mol=-574kJ/mol，放出574 kJ能量，故D错误； 故答案选C。 6. 近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的化学方程式为：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列有关说法不正确的是 （ ） A. 电解转移3mol e－时，理论上可制得KIO3107 g B. 电解时，石墨作阳极，不锈钢作阴极 C. 电解时的阳极电极反应式：I－−6e－＋3H2O = IO3－＋6H＋ D. 电解过程中电解质溶液的pH变小 【答案】D 【解析】 【详解】A、每生成1mol KIO3，则转移6mol电子，所以转移3mol电子时生成0.5mol KIO3，其质量是107g，正确； B、电解时不锈钢作阴极，不能做阳极，否则Fe失去电子而被氧化，正确； C、电解时是I的化合价升高，所以I-在阳极发生氧化反应，生成IO3－，正确； D、电解过程中阳极产生氢离子，而阴极产生氢氧根离子，二者又结合成为水，所以电解质溶液的pH基本不变，错误； 答案选D。 7. 已知某锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S有关上述两种电池说法正确的是 A. 锂离子电池放电时，Li+向负极迁移 B. 锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C. 两种电池的负极材料相同 D. 图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在原电池中阳离子向负电荷较多的正极移动，则锂离子电池放电时，Li+向正极迁移，A错误； B．锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上Li+得电子发生还原反应产生Li单质，B正确； C．图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，右边电极材料是Li和S，锂负极，硫为正极。左边电极材料是C和LiCoO2，两种电池的负极材料不相同，C错误； D．图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，D错误； 故合理选项是B。 8. 科研人员设计了如图所示的甲烷燃料电池，并用于电解饱和NaCl溶液，电池的电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体，可在高温下传导O2-。下列说法正确的是 A. 电极C为阴极 B. 电极D区溶液的pH增大 C. 该电池工作时负极反应式CH4-8e-＋4O2-=CO2＋H2O D. 当线路上通过0.2 mol电子时，有2.24 L O2参与反应 【答案】BC 【解析】 【分析】根据左边是甲烷燃料电池，甲烷做燃料，因此上面为原电池负极，下面为原电池正极，连正极的为阳极即C电极，D电极为阴极，据此解答。 【详解】A．由上述分析，电极C为阳极，故A错误； B．D极为阴极，水电离出的氢离子得到电子变为氢气，剩余氢氧根，因此电极D区溶液的pH增大，故B正确； C．甲烷为负极，因此该电池工作时负极反应式为：CH4-8e-＋4O2-=CO2＋H2O，故C正确； D．未给出气体所处的温度和压强，无法计算氧气的物质的量，故D错误； 答案选BC。 9. 我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。某高校研究团队提出，利用TiO2基催化剂光催化还原CO2转化为甲醇，并利用产生的电能进一步电解制备新型高效净水剂Na2FeO4，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电极c为负极，发生还原反应 B. 电极d的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋ C. Fe电极的电势低于Cu电极的电势 D. 离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜 【答案】B 【解析】 【分析】如图分析，电极c上CO2转化为CH3OH，碳元素化合价降低，为原电池的正极，电极d是H2O中氧元素转化为O2，氧元素化合价升高，为电池的负极；右图中铁电极接正极，做阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，铜电极接负极，做阴极，溶液中的氢离子放电生成H2。 【详解】A．根据分析可知，电极c为正极，发生还原反应，故A错误； B．根据分析可知，电极d是H2O中氧元素转化为O2，发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，故B正确； C．根据分析可知，铁电极为阳极，铜电极为阴极，阳极电势高于阴极的电势，因此Fe电极的电势高于Cu电极的电势，故C错误； D．由右边电解装置图分析，铁电极需发生反应消耗OH-，所以离子交换膜m是阴离子交换膜，铜电极上溶液中氢离子放电，OH- 增多，与钠离子结合得到氢氧化钠，所以离子交换膜n是阳离子交换膜，a%大于b%，故D错误； 故答案选B。 10. 由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。根据下图所示的装置，判断下列说法不正确的是 A. 该装置中Cu极为阳极 B. 当铜片质量变化了12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L C. 该装置中b极的电极反应式是：H2＋2OH－－2e－===2H2O D. 该装置中a极为正极，发生氧化反应 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，通入H2的电极b作负极，通入O2的电极a作负极，则与负极相连的Zn电极作阴极，与正极相连的Cu电极作阳极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，该装置中Cu极为阳极，A正确； B．根据串联电路，各电极放电量相等，当铜片的质量变化了12.8g(即0.2mol)时，转移电子数0.4mol，根据得失电子守恒，a极上消耗的O2的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L，B正确； C．通入H2的电极b作负极，H2被氧化生成H2O，电极反应为：H2+2OH－-2e－=2H2O ，C正确； D．由分析可知，通入O2的电极a作负极，发生还原反应，D错误； 故选D。 11. 科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置如图所示。有关该微生物电池说法正确的是 A. 电子由n极转移到m极 B. H＋可通过质子交换膜移向右侧极室 C. m电极反应为2＋6H2O＋10e-=N2↑＋12OH- D. 每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol 【答案】A 【解析】 【分析】该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则左边装置中电极m是正极，电极反应式为2+10e- +12H+=N2↑+6H2O，右边装置电极n是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在微生物的作用下生成二氧化碳，电极反应式为C6H12O6-24e- +6H2O=6CO2↑+24H+，据此分析解答。 【详解】A．原电池中电子由负极流向正极，即电子由n极转经外电路移到m极，故A正确； B．阳离子向正极移动，即H+可通过质子交换膜移向左侧极室，故B错误； C．左边装置中电极m是正极，电极反应式为2+10e- +12H+=N2↑+6H2O，故C错误； D．由电极反应式为C6H12O6-24e- +6H2O=6CO2↑+24H+，生成6mol二氧化碳转移24mol的电子，则生成每生成1mol CO2转移e-的物质的量为4mol ，故D错误； 故答案选A。 12. 固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是(　　) A. 有O2参加反应的a极为电池的负极 B. b极的电极反应式为H2-2e-＝ 2H+ C. a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-＝ 4OH- D. 该电池的总反应式为2H2+O2＝ 2H2O 【答案】D 【解析】 【分析】该电池属于固体燃料电池，以固体氧化锆-氧化钇为电解质，电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应生成阳离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-；负极上氢气失电子发生氧化反应生成水，电极反应式为2H2-4e-+2O2-═2H2O，电池的总反应为：2H2+O2＝ 2H2O。 【详解】A.由分析可知，燃料电池中，有O2参加的a极为原电池的正极，故A错误； B.b极为燃料电池的负极，负极上氢气失电子发生氧化反应生成水，电极反应式为2H2-4e-+2O2-═2H2O，故B错误； C. a极为燃料电池的正极，正极上氧气得电子发生还原反应生成阳离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-，故C错误； D.由分析可知，电池的总反应为：2H2+O2＝ 2H2O，故D正确； 故选D。 13. 海水资源的开发利用是自然资源开发利用的重要组成部分。其中氯碱工业是高耗能产业，某化学学习小组设想将其与氢氧燃料电池相结合可以有效降低能耗，其原理如图所示(A、B、C、D为惰性电极)。下列说法错误的是 A. 甲池为电解池，乙池为原电池 B. 甲池中的离子交换膜为阳离子交换膜 C. 乙池中Na＋通过Na＋交换膜向D电极移动 D. 甲池中每生成2 mol H2，乙池中便会消耗22.4 L O2 【答案】D 【解析】 【分析】根据学习小组设想将其与氢氧燃料电池相结合，可知，乙为氢氧燃料电池、甲为电解池，乙中D为通入氧气的电极为正极，C为负极，A与电源正极相连为阳极，B为阴极，据此作答。 【详解】A．由分析可知，甲池为电解池，乙池为原电池，故A正确； B．甲池中A极为阳极，反应为2Cl－-2e－=Cl2↑，B为阴极，反应为2H++2e-=H2↑，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离子进入B极区域，故B正确； C．乙池中Na+阳离子通过Na+交换膜向正极D极移动，故C正确； D．2H2～4e-～O2，根据电子守恒可知，甲池中每生成2molH2，乙池中便会消耗1mol的O2，则为22.4LO2(标准状况)，选项中没有说明状态，故D错误； 答案选D。 14. “容和一号”铁铬液流电池的总反应为Fe3+＋Cr2+Fe2+＋Cr3+，工作原理如图所示，其中a电极上涂有固态氢化铋(BiHx)。下列说法错误的是 A. 闭合K1时，与b电极连接的是电源的正极 B. 充电时，BiHx起导电和转移电子的作用 C. 放电时，正极反应式为Fe3+＋e-=Fe2+ D. 放电时，H＋从b极区移向a极区 【答案】D 【解析】 【分析】“容和一号”铁铬流液电池的总反应为，由图可知，放电时，b为正极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，a为负极，电极反应式为Cr2+-e-=Cr3+，充电时，a为阴极，b为阳极。 【详解】A．闭合K1，此时电池充电，b为阳极，与电源的正极相连，故A正确； B．充电时，a为阴极，电极反应式为Cr3++e-= Cr2+，发生反应BiHX+Cr3+=Bi+Cr2++，BiHX起导电和转移电子的作用，故B正确； C．放电时，b为正极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故C正确； D．放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，故H+向b电极移动，故D错误； 答案选D。 15. 利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸)，同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. Y极为阴极 B. 标准状况下，当Z极产生11.2 L O2时，可生成H3PO2的数目为NA C. a、b、d为阳离子交换膜，c为阴离子交换膜 D. W极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e-=C2H4＋4H2O 【答案】B 【解析】 【分析】左侧为原电池，右侧为电解池；左侧Z极上发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+是原电池负极，W极上发生还原反应2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O是原电池正极，电解质溶液中H+由左到右穿过a膜；右侧Y极连接原电池负极(Z极)，是电解池阴极，发生还原反应2H2O+2e-=H2+2OH-，X极连接原电池正极(W极)，是电解池阳极，发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+，原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒，通过c膜进入产品室，M室中生成的H+通过b膜进入产品室，H+与按个数比1﹕1生成H3PO2。 【详解】A．右侧Y极连接原电池负极（Z极），是电解池阴极，故A正确； B．Z极上的电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，标准状况下，11.2LO2物质的量是0.5mol，转移电子2mol，则X极上反应也应失去电子2mol，生成2molH+，最终生成2molH3PO2，其数目为2NA，故B错误； C．由于电解过程中电解质溶液中H+由左到右穿过a膜，原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒，通过c膜进入产品室，M室中生成的H+通过b膜进入产品室，则a、b、d膜均过阳离子，c膜过阴离子，故C正确； D．W极为原电池的正极，其电极反应式为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O，故D正确； 故选：B。 二、非选择题(共55分。) 16. 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；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。 (1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_____________。 (2)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KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋2NiOOH 2Ni(OH)2。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pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为___________。 (3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是____________________。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为________g。 (4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。 【答案】 ①. C8H18(l)＋25/2O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1 ②. 增大 ③. NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－ ④. 2H＋＋2e－=H2↑ ⑤. 144 ⑥. 负 【解析】 【分析】(1)辛烷C8H18燃烧生成1mol水蒸气时放热569.1KJ，据此计算1mol辛烷燃烧放热多少，再来书写热化学方程式； (2)混合动力车上坡或加速时，是原电池，正极得电子发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni(OH)2，同时生成氢氧根离子，溶液的pH增大； (3)在电解池中，阴极是阳离子发生得电子发生还原反应，根据电子守恒来计算氢气消耗量和Cu2O的理论产量之间的关系； (4)在电解池中，阴极是被保护的电极。 【详解】(1)辛烷C8H18燃烧生成1mol水蒸气时放热569.1KJ，1mol辛烷燃烧生成9mol水，所以1mol辛烷燃烧放热放热569.1KJ×9=5121.9kJ，其热化学方程式为：C8H18(l)+O2(g)═8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5121.9 kJ•mol-1； (2)混合动力车上坡或加速时，是原电池，乙极是正极，得电子发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni(OH)2，同时生成氢氧根离子，溶液的pH增大，该电极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-； (3)在电解池中，阴极是阳离子氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-=H2↑，根据电子守恒，当蓄电池中有1mol H2被消耗时，转移电子是2mol，当转移2mol电子时，根据电解反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑，Cu2O的生成量为1mol，质量为144g； (4)在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的负极相连。 17. 装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： （1）B极是电源的负极，C极的电极反应式为________，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐________(填“变深”或“变浅”)。 （2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为________。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液是________溶液。常温下，当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为________g，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （4）若甲烧杯是在铁件表面镀铜，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。 【答案】（1） ①. 4OH--4e-=O2↑＋2H2O ②. 变浅 （2）1∶2∶2∶2 （3） ①. Cu ②. AgNO3 ③. 5.4 ④. 变小 （4）008 【解析】 【分析】C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极，将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F电极附近有碱生成，则F电极上氢离子放电生成氢气，F为阴极，所以C、E、G、X是阳极，D、F、H、Y是阴极，连接阳极的电极A是正极、连接阴极的电极B是负极，然后根据电解原理分析解答。 【小问1详解】 根据上述分析可知，C极的阳极，溶液中的OH-失去电子发生氧化反应，故阳极C的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O； 丁中氢氧化铁胶体在外加电场力作用下会发生电泳现象，Y极是阴极，氢氧化铁胶体离子带正电荷，会向带负电荷较多的Y极移动，所以X电极颜色逐渐变浅。 【小问2详解】 C电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；D电极反应为Cu2++2e-=Cu；E电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，F电极反应为：2H++2e-=H2↑，同一闭合回路中电子转移数目相等，四个电极转移的电子数相同，所以甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1：2 ：2 ：2。 【小问3详解】 电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件铜，电解质溶液中含银离子，应为AgNO3溶液； 常温下，乙中溶液的pH=13，则c(OH-)=0.1mol/L，溶液的体积为500mL，则n(OH-)=0.1 mol/L×0.5 L=0.05mol，根据电解反应方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知：反应产生0.05 molNaOH时转移电子的物质的量为0.05 mol，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，根据镀银的阴极反应式：Ag++e-=Ag，可知生成银的质量m(Ag)=0.05 mol×108 g/mol=5.4g； 甲中溶液是CuSO4溶液，在阳极上水电离产生的OH-失去电子变为O2，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极上Cu2+得到电子变为Cu单质，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故甲装置总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，则甲中溶液的pH变小。 【小问4详解】 若甲烧杯是在铁件表面镀铜，阳极发生的反应为：，阴极的反应为：，电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12 g，根据得失电子守恒可知，阳极溶解的铜的物质的量为=0.04mol，则电路中通过的电子为0.04mol×2=0.08mol。 18. Ⅰ．电解工作原理的实际应用非常广泛。 （1）电解精炼银时，阴极反应为________。 Ⅱ．工业上为了处理含有的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。 （2）关于上述方法，下列说法错误的是________(填字母)。 A. 阳极反应：Fe-2e-=Fe2＋ B. 阴极反应：2H＋＋2e-=H2↑ C. 在电解过程中工业废水酸性减弱 D. 可以将铁电极改为石墨电极 Ⅲ．某同学设计了如图装置进行以下电化学实验。 （3）当开关K与a连接时，两极均有气泡产生，则阴极为________电极。 （4）一段时间后，使开关K与a断开，与b连接时，虚线框内的装置可称为原电池。请写出此时Fe电极上的电极反应：________。 Ⅳ．1 L某溶液中含有的离子如下表： 离子 Cu2＋ Al3＋ Cl- 物质的量浓度/(mol/L) 1 1 a 1 （5）用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e-通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是________(填字母)。 A. 电解后溶液呈酸性 B. a=3 C. 阳极生成1.5 mol Cl2 D. 阴极析出的金属是铜与铝 【答案】（1）Ag＋＋e-=Ag （2）D （3）Fe(或铁) （4）Fe-2e-＋2OH-=Fe(OH)2 （5）A 【解析】 【小问1详解】 电解精炼银时，阴极为精银，Ag+在阴极得到电子生成Ag，电极方程式为：Ag＋+e-=Ag。 【小问2详解】 A．铁为电极进行电解时，阳极是活性电极，电极本身失电子发生氧化反应，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故A正确； B．阴极上氢离子得电子发生还原反应，其电极反应式为2H++2e-=H2↑，故B正确； C．阴极反应消耗氢离子，溶液中的氧化还原反应也消耗氢离子，使溶液中氢离子浓度降低，所以在电解过程中工业废水由酸性变为碱性，故C正确； D．若用石墨作电极，则无法产生Fe2+，从而使无法还原为Cr3+变成沉淀而除去，所以不能用石墨做电极，故D错误； 故答案为：D。 【小问3详解】 当开关K与a连接时，该装置为电解池，如果两极均有气泡产生，说明阳极材料不可能是铁，铁应为阴极，否则不能在铁极上生成气体。 【小问4详解】 一段时间后，使开关K与a断开、与b连接时，此时形成原电池，且铁为负极，电解质溶液为氢氧化钠溶液，所以负极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2。 【小问5详解】 A．1molCu2+在阴极上放电时转移2mol电子，Cu2+放电完毕后，1molH+放电转移1mol电子，阳极首先由1molCl-放电转移1mol电子生成氯气，Cl-放电完毕后，水电离的氢氧根继续放电：2H2O-4e-=O2↑+4H+，由电极反应式可知，又转移的2mol电子生成2mol氢离子，即生成的氢离子比消耗的氢离子多，所以电解后溶液呈酸性，故A正确； B．溶液中电荷守恒，即，由表格可知，各离子浓度均为1mol/L，代入可得a=4，故B错误； C．电解时阳极首先发生2Cl--2e-=Cl2↑，但是溶液中氯离子的物质的量为1mol，所以生成的氯气不可能是1.5mol，故C错误； D．离子放电顺序Cu2+＞H+＞Al3+，所以阴极析出的金属没有铝，故D错误； 故答案为：A。 19. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答： ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA保护法： 请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 【答案】 ①. O2、H2O、CO2 ②. 碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 ③. 氧气（H2O） ④. Cu-e-+Cl-=CuCl ⑤. 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ⑥. ABC 【解析】 【分析】（1）由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变； （2）结合图象可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，Cu2(OH)3Cl为疏松结构； （3）正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，Cu作负极； （4）在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈；BTA保护法不破坏无害锈。 【详解】（1）铜锈为Cu2(OH)2CO3，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2； （2）结合图象可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈； （3）①结合图象可知，正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-； ②结合图象可知，过程Ⅰ中Cu作负极，电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl； （4）①碳酸钠法中，Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3，离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-； ②A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使BTA保护法应用更为普遍，故A正确； B．Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈，这能使BTA保护法应用更为普遍，故B正确； C．酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3，BTA保护法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，这能使BTA保护法应用更为普遍，故C正确； 答案选ABC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年9月阶段性检测 高二化学卷 注意事项： 1、本试卷为闭卷考试； 2、请在密封线内填写清楚班级、姓名、考场、考号。 3、本试卷分试题卷和答题卡，所有答案全部写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 C-12 Cu-64 Fe-56 Ag-108 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1. 如图所示，ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，ΔH2=-395.4 kJ·mol-1，下列说法或表达式正确的是 A. 石墨和金刚石的转化是物理变化 B. C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH=-1.9 kJ·mol-1 C. 金刚石的稳定性强于石墨 D. 断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量多 2. 根据以下3个热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H=-Q1 kJ·mol-1 2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) ∆H=-Q2 kJ·mol-1 2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) ∆H=-Q3 kJ·mol-1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是 A. Q1>Q2>Q3 B. Q1>Q3>Q2 C. Q3>Q2>Q1 D. Q2>Q1>Q3 3. 图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示 A. 铜棒的质量 B. c(Zn2＋) C. c(H＋) D. c(SO) 4. 近年来，许多城市都全面禁止燃放烟花爆竹，爆竹中用到的炸药——黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH=x kJ·mol-1 已知：碳的摩尔燃烧焓ΔH1=2a kJ·mol-1 S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2=2b kJ·mol-1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=2c kJ·mol-1 则x为 A 6a＋2b-2c B. c-3a-b C. a＋b-c D. c-a-b 5. 中国科研人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键键能如下表所示。 化学键 H2O中H-O键 O2中O=O键 H2中H-H键 H2O2中O-O键 H2O2中O-H键 键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法正确的是 A. 总反应为2H2OH2↑＋O2↑ B. 过程Ⅰ放出了926 kJ能量 C. 过程Ⅲ属于吸热反应 D. 过程Ⅱ吸收了574 kJ能量 6. 近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的化学方程式为：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列有关说法不正确的是 （ ） A. 电解转移3mol e－时，理论上可制得KIO3107 g B. 电解时，石墨作阳极，不锈钢作阴极 C. 电解时的阳极电极反应式：I－−6e－＋3H2O = IO3－＋6H＋ D. 电解过程中电解质溶液的pH变小 7. 已知某锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S有关上述两种电池说法正确的是 A. 锂离子电池放电时，Li+向负极迁移 B. 锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C. 两种电池的负极材料相同 D. 图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电 8. 科研人员设计了如图所示的甲烷燃料电池，并用于电解饱和NaCl溶液，电池的电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体，可在高温下传导O2-。下列说法正确的是 A. 电极C为阴极 B. 电极D区溶液的pH增大 C. 该电池工作时负极反应式为CH4-8e-＋4O2-=CO2＋H2O D. 当线路上通过0.2 mol电子时，有2.24 L O2参与反应 9. 我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。某高校研究团队提出，利用TiO2基催化剂光催化还原CO2转化为甲醇，并利用产生的电能进一步电解制备新型高效净水剂Na2FeO4，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电极c为负极，发生还原反应 B. 电极d的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋ C. Fe电极的电势低于Cu电极的电势 D. 离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜 10. 由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。根据下图所示的装置，判断下列说法不正确的是 A. 该装置中Cu极为阳极 B. 当铜片的质量变化了12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L C. 该装置中b极的电极反应式是：H2＋2OH－－2e－===2H2O D. 该装置中a极为正极，发生氧化反应 11. 科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置如图所示。有关该微生物电池说法正确的是 A. 电子由n极转移到m极 B H＋可通过质子交换膜移向右侧极室 C. m电极反应2＋6H2O＋10e-=N2↑＋12OH- D. 每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol 12. 固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是(　　) A. 有O2参加反应的a极为电池的负极 B. b极的电极反应式为H2-2e-＝ 2H+ C. a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-＝ 4OH- D. 该电池的总反应式为2H2+O2＝ 2H2O 13. 海水资源的开发利用是自然资源开发利用的重要组成部分。其中氯碱工业是高耗能产业，某化学学习小组设想将其与氢氧燃料电池相结合可以有效降低能耗，其原理如图所示(A、B、C、D为惰性电极)。下列说法错误的是 A. 甲池为电解池，乙池为原电池 B. 甲池中的离子交换膜为阳离子交换膜 C. 乙池中Na＋通过Na＋交换膜向D电极移动 D. 甲池中每生成2 mol H2，乙池中便会消耗22.4 L O2 14. “容和一号”铁铬液流电池的总反应为Fe3+＋Cr2+Fe2+＋Cr3+，工作原理如图所示，其中a电极上涂有固态氢化铋(BiHx)。下列说法错误的是 A. 闭合K1时，与b电极连接的是电源的正极 B. 充电时，BiHx起导电和转移电子的作用 C. 放电时，正极反应式为Fe3+＋e-=Fe2+ D. 放电时，H＋从b极区移向a极区 15. 利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸)，同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. Y极为阴极 B. 标准状况下，当Z极产生11.2 L O2时，可生成H3PO2的数目为NA C. a、b、d为阳离子交换膜，c为阴离子交换膜 D. W极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e-=C2H4＋4H2O 二、非选择题(共55分。) 16. 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；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。 (1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_____________。 (2)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KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋2NiOOH 2Ni(OH)2。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pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为___________。 (3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是____________________。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为________g。 (4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。 17. 装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： （1）B极是电源的负极，C极的电极反应式为________，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐________(填“变深”或“变浅”)。 （2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为________。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液是________溶液。常温下，当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为________g，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （4）若甲烧杯是在铁件表面镀铜，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。 18. Ⅰ．电解工作原理的实际应用非常广泛。 （1）电解精炼银时，阴极反应为________。 Ⅱ．工业上为了处理含有的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。 （2）关于上述方法，下列说法错误的是________(填字母)。 A. 阳极反应：Fe-2e-=Fe2＋ B. 阴极反应：2H＋＋2e-=H2↑ C. 在电解过程中工业废水酸性减弱 D. 可以将铁电极改为石墨电极 Ⅲ．某同学设计了如图装置进行以下电化学实验。 （3）当开关K与a连接时，两极均有气泡产生，则阴极为________电极。 （4）一段时间后，使开关K与a断开，与b连接时，虚线框内的装置可称为原电池。请写出此时Fe电极上的电极反应：________。 Ⅳ．1 L某溶液中含有的离子如下表： 离子 Cu2＋ Al3＋ Cl- 物质的量浓度/(mol/L) 1 1 a 1 （5）用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e-通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是________(填字母)。 A. 电解后溶液呈酸性 B a=3 C. 阳极生成1.5 mol Cl2 D. 阴极析出的金属是铜与铝 19. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答： ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA保护法： 请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$