精品解析：福建省漳州市漳浦道周中学2024-2025学年高二上学期第一次调研考试 化学试题

漳浦道周中学2024-2025学年上学期第一次月考 高二化学试题 (考试时间：75分钟 满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Zn- 65 Co-59 Cu-64 一、选择题(本题共15小题，每题3分，共45分，每小题只有一个正确答案) 1. 全球气候变化是21世纪人类面临的重大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出2030年前碳达峰的承诺，以下关于能源说法正确的是 A. 用天然气代替煤炭或木炭做燃料可以实现碳的零排放 B. 天然气、石油、风能、海洋、生物质能它们资源丰富，可以再生，没有污染或者很少污染，均可能成为未来的主要能源 C. 天然气水合物主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为，具有可燃性，被认为是21世纪的高效清洁能源 D. 为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺，应该立刻禁止使用煤炭与石油做燃料 【答案】C 【解析】 【详解】A．用天然气代替煤炭或木炭做燃料可以减少二氧化碳的排放，但不能实现碳的零排放，故A错误； B．天然气是不可再生的化石能源，故B错误； C．天然气水合物主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为，具有可燃性，燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多，而且储量丰富，被认为是21世纪的高效清洁能源，故C正确； D．为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺，应该减少使用煤炭与石油做燃料，但立即禁止使用煤炭和石油做燃料是不现实的做法，故D错误； 故选：C。 2. 如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 A. ④＞②＞①＞③ B. ②＞①＞③＞④ C. ③＞②＞④＞① D. ④＞②＞③＞① 【答案】A 【解析】 【详解】在金属的腐蚀中，电解池中阳极为活性电极时腐蚀最快，其次是原电池的负极金属，原电池的正极得到保护，电解池的阴极被保护最好，所以金属铁被腐蚀由快到慢的顺序是④＞②＞①＞③，故选A。 3. 下列各组中，以惰性电极电解每种电解质溶液，电解过程溶液的pH值不变的是 A. Ba(OH)2 B. CuSO4 C. Na2SO4 D. NaBr 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解Ba(OH)2实质是电解水，Ba(OH)2浓度增大，pH升高，故A不选； B．电解硫酸铜溶液生成硫酸、铜和氧气，溶液pH降低，故B不选； C．电解硫酸钠溶液，实质是电解水，溶液保持中性，pH不变，故C选； D．电解NaBr生成溴、氢气、NaOH，溶液pH升高，故D不选； 故选C。 4. 如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和盐酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A. 生铁块中的碳是原电池的正极 B. 红墨水柱两边的液面变为左低右高 C. 两试管中相同的电极反应式是Fe-2e-=Fe2＋ D. a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，故A正确； B．左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，所以左边试管内气体的氧气减小，右边试管内气体的压强增大，导致U形管内红墨水左高右低，故B错误； C．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2＋，故C正确； D．a试管内盛有食盐水是中性溶液，发生吸氧腐蚀，b试管内盛有稀醋酸是酸性溶液发生析氢腐蚀，故D正确； 故选B。 5. 用石墨做电极电解Cu(NO3)2溶液。通电一段时间后，阴极始终无气体生成。欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A. Cu(NO3)2 B. H2O C. Cu(OH)2 D. CuO 【答案】D 【解析】 【详解】用石墨电极电解Cu(NO3)2溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，电解总方程式为2Cu(NO3)2 +2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，从溶液中析出的物质是氧气和铜，因此只要选择合适的物质和硝酸反应把“铜、氧元素还回去”，可补充氧化铜或者碳酸铜即可使电解液恢复到起始状态，不能选择氢氧化铜，因为氢氧化铜与硝酸反应生成的水比电解时消耗的水多，会导致硝酸铜浓度偏小； 故答案选D。 6. 下列有关热化学方程式的叙述，正确的是 A. 已知2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH=−483.6kJ⋅mol−1，则氢气的燃烧热为241.8kJ⋅mol−1 B. 由H+(aq) + OH−(aq) = H2O(l) ΔH=−57.3kJ⋅mol−1，可知含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液充分反应，释放57.3kJ的热 C. 由2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−56.9kJ⋅mol−1，可知将2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应，释放56.9kJ的热 D. 由C(金刚石，s) = C(石墨，s) ΔH=−1.9kJ⋅mol−1，可知石墨的能量比金刚石低 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热是指在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时的放出的热量，常见元素的指定产物：H→H2O(l)，根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，水不是液态而是气态，则氢气的燃烧热数值不是241.8kJ/mol，A错误； B．在稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ∆H=-57.3kJ/mol，醋酸是弱电解质，电离出氢离子时吸收热量，可知含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液充分反应，释放出的热量小于57.3kJ， B错误； C．由2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−56.9kJ⋅mol−1，可知消耗2molNO2(g) 生成1molN2O4(g) 时放出56.9kJ热量，该反应是可逆反应，则将2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应，实际消耗NO2(g)不足2mol，则释放的热小于56.9kJ，C错误； D．由C(金刚石，s) = C(石墨，s) ΔH=−1.9kJ⋅mol−1可知，金刚石转化为石墨时放出热量，则等质量的石墨的能量比金刚石低，D正确； 答案选D。 7. 某小组为研究电化学原理，设计如下图装置，下列叙述不正确的是 A. 若该装置用于电解饱和食盐水时，b极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑ B. 若该装置用于实现外加电流法保护铁时，a极的电极材料是铁片 C. 若该装置用于电解粗铜精炼时，电解液中Cu2+的浓度始终不变 D. 若该装置用于实现铁制品镀铜时，电解液中Cu2+的浓度始终不变 【答案】C 【解析】 【分析】由装置可知a与电源负极相连，作阴极，阴极发生还原反应；b与正极相连，作阳极，阳极发生氧化反应； 【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，故A正确； B．外加电流法保护铁时，铁应作阴极，与电源负极相连，即a极的电极材料是铁片，故B正确； C．电解粗铜精炼时，阳极为粗铜，粗铜中含锌、铁等活泼金属，优先于铜失电子，而阴极只有铜离子得电子，由于阴阳两极转移电子相等，则该过程中电解液中的Cu2+的浓度会减小，故C错误； D．铁制品镀铜时，铁制品作阴极，纯铜作阳极，硫酸铜溶液作电解质溶液，阳极反应为：，阴极反应为：，由反应可知电解液中Cu2+的浓度始终不变，故D正确； 故选：C。 8. ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池．①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少．据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是（　　） A. ①③②④ B. ①③④② C. ③④②① D. ③①②④ 【答案】B 【解析】 【分析】组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。 【详解】组成原电池时，负极金属较为活泼， ①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极，活泼性①＞②； ①③相连时，③为正极，活泼性①＞③； ②④相连时，②上有气泡逸出，应为原电池的正极，活泼性④＞②； ③④相连时，③的质量减少，③为负极，活泼性③＞④； 综上分析可知活泼性：①＞③＞④＞②； 故选B。 9. 微生物脱盐池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以氯化钠溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图的装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)，下列说法正确的是 A. 每消耗2.24L(标准状况)的空气，有0.4mol电子转移 B. 该电池可在高温环境下工作 C. 负极反应为：CH3COO-＋2H2O-8e-=2CO2↑＋7H＋ D. Y为阴离子选择性交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为原电池，有机废水中的CH3COO-发生失电子的氧化反应生成CO2，负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，正极反应式为4H++O2+4e-═2H2O↑，原电池工作时，阴离子移向负极、阳离子移向正极，即模拟海水NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向正极、Cl-通过阴离子交换膜移向负极，可实现海水淡化，则隔膜Y为阳离子交换膜，据此分析解答。 【详解】A．标况下2.24L空气中含有n（O2）=×20%=0.02mol，每消耗1mol氧气转移4mol电子，据此计算消耗0.02mol氧气转移电子物质的量=0.02mol×4=0.08mol，故A错误； B．该装置为微生物脱盐电池，温度过高会导致微生物死亡，海水淡化效果变差，故B错误； C．负极上CH3COO-失电子发生氧化反应生成二氧化碳，同时生成氢离子，电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，故C正确； D．负极区生成氢离子，需要氯离子；正极区消耗氢离子，需要钠离子，所以Y是阳离子交换膜，故D错误； 故选：C。 10. 某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是（ ） A. 电源中“a”为负极，“b”为正极 B. 电解池中的电解液不可以是NaCl溶液 C. B电极发生的反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D. A、B两端都必须使用铁作电极 【答案】C 【解析】 【分析】Fe(OH)2易被氧化为红褐色的Fe(OH)3。由于要生成Fe(OH)2，所以一定要能生成Fe2+和OH-，所以在电解时要以Fe为阳极，而阴极可以用石墨等电极。由装置图可看出，由B端产生氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，其密度较小，可保证溶液内是无氧环境，而由A端产生Fe2+和B端产生的OH-反应产生Fe(OH)2,据此分析解答。 【详解】A．电解池中，阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极，根据上述分析可知，电源中“a”为正极，“b”为负极，A错误； B．电解液完全可以是NaCl溶液，不影响效果，B错误； C．B电极为电解池的阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C正确； D．要生成Fe(OH)2，所以一定要能生成Fe2+和OH-，所以在电解时要以Fe为阳极，而阴极可以用石墨等电极，D错误； 故选C。 11. 燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为Q kJ，经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6L(标准状况下)，则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是 A. C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH(298K)=-Q kJ·mol-1 B. C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH(298K)=- Q kJ·mol-1 C. C2H5OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(l)；ΔH(298K)=-Q kJ D. C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH(298K)=-2Q kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2，假设有xmol的乙醇参与反应会生成 H2 5.6 L(标况下)，则有，求得x=0.5mol，即a g乙醇的物质的量为0.5mol，可以推出1mol乙醇(液态)完全燃烧生成CO2气体和液态H2O，放出热量2Q kJ，可得乙醇燃烧的热化学方程式：C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)=-2Q kJ·mol-1，或C2H5OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(l)；ΔH(298K)=-Q kJ/mol，C项单位不对，A、B项数值不对，D正确； 故选：D。 12. 将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】等质量的锌粉，稀硫酸过量，产生氢气的量由锌决定。a的烧杯中再加入少量CuO粉，CuO和硫酸反应生成CuSO4，CuSO4和锌发生置换反应要消耗一部分锌，所以产生的氢气a＜b，但a中形成原电池，反应速率加快，所以ta＜tb，故A正确。 13. 用如图所示装置进行实验，盐桥中装有含饱和溶液的琼脂。下列说法错误的是 A. 铜棒为正极，其电极反应式为 B. 采用多孔碳棒的目的是为了增大电极与电解质溶液的接触面积 C. 盐桥中的氯离子移向溶液 D. 当电路中通过电子时，消耗锌的质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图象分析，左边是盐桥原电池，锌为负极，铜棒为正极，其电极反应式为，故A正确； B．采用多孔碳棒的目的是为了增大电极与电解质溶液的接触面积，故B正确； C．根据原电池“同性相吸”，则盐桥中的氯离子移向负极即溶液，故C错误； D．根据，则当电路中通过电子时，消耗锌的物质的量为0.1mol，其质量为，故D正确。 综上所述，答案为C。 14. 据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O，则下列说法错误的是 A. 放电时CH3OH参与反应的电极为负极 B. 放电时负极的电极反应为：CH3OH-6e-＋8OH-=CO+ 6H2O C. 充电时电解质溶液的pH逐渐增大 D. 充电时每生成1 mol CH3OH转移12mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】根据2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O可知，放电时，通入甲醇一极为负极，通入氧气一极为正极，据此回答。 【详解】A．放电时，相当于原电池的工作原理，负极发生失电子的氧化反应，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O，则放电时CH3OH参与反应的电极为负极，A正确； B．放电时负极发生失电子的氧化反应，根据总反应可得负极的电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，B正确； C．充电时，相当于电解池的工作原理，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O可知，充电时生成大量的氢氧根离子，所以碱性增强，故电解质溶液的pH逐渐增大，C正确； D．充电时，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O，每生成2molCH3OH转移12mol电子，则每生成1molCH3OH转移6mol电子，D错误； 故选D。 15. 一种利用双膜法电解回收CoCl2溶液中Co的装置如图所示，电解时Co会析出在Co电极上。下列说法正确的是 A. a为电源的正极 B. 电解后H2SO4溶液的浓度减小 C. 电解后盐酸溶液的浓度增大 D. 常温时，Co电极的质量每增加5.9g，Ti电极上会析出1.12L气体 【答案】C 【解析】 【分析】电解时CoCl2中Co2+会析出在Co电极上，因此Co电极上Co2+发生还原反应，则电源的a为负极，b为正极，阳极上水电离的OH-发生氧化反应生成O2。 【详解】A．由上述分析可知，a为电源的负极，故A错误； B．电解过程中，阳极区的水被消耗，溶液中H+穿过阳离子交换膜进入稀盐酸溶液中，不参加反应，根据电荷守恒可知，n(H2SO4)不变，V水减小，因此电解后H2SO4溶液的浓度增大，故B错误； C．电解过程中，阴极区的Cl-穿过阴离子交换膜进入稀盐酸中，阳极区中H+穿过阳离子交换膜进入稀盐酸溶液中，因此电解后盐酸溶液的浓度增大，故C正确； D．5.9g Co的物质的量为=0.1mol，得到0.2mol电子，阳极上电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，根据转移电子守恒可知，阳极上生成0.05mol O2，但常温常压下的气体摩尔体积并不等于22.4L/mol，因此Ti电极上析出的O2体积不等于1.12L，故D错误； 故答案为C。 二、非选择题(共55分) 16. (Ⅰ)依据氧化还原反应：2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： （1）电极X的材料是_______；电解质溶液Y是_______。 （2）银电极发生的电极反应为_______。 （3）外电路中的电子是从_______电极流向_______电极(填电极材料名称)。 （4）如果把2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计为电解池，Cu电极应与直流电源的_______极相连，电极上发生的电极反应为_______；当Cu电极质量减轻6.4g时，阴极析出Ag的质量为_______g。 (Ⅱ)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示： （5）电解饱和食盐水的离子方程式是_______；溶液A的溶质是_______；右室加入的水应含少量NaOH，目的是_______。 【答案】（1） ①. 铜 ②. AgNO3溶液 （2）Ag+ + e－＝Ag （3） ①. 铜 ②. 银 （4） ①. 正 ②. Cu－2e-= Cu2+ ③. 21.6 （5） ①. 2Cl-+ 2H2O 2OH- + H2↑ + Cl2↑ ②. 氢氧化钠 ③. 增强溶液导电性 【解析】 【小问1详解】 根据2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)以及装置图可知，电极X材料为铜，电解质溶液Y是硝酸银溶液或AgNO3溶液，故答案为铜；硝酸银溶液或AgNO3溶液； 【小问2详解】 银电极作正极，电极反应式为Ag++e-=Ag，故答案为Ag++e-=Ag； 【小问3详解】 根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，铜电极为负极，银电极为正极，电子从铜电极经外电路流向银电极；故答案为铜；银； 【小问4详解】 如果设计成电解质，铜电极失电子，根据电解原理可知，铜电极为阳极，应与电源的正极相连，其电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；银电极为阴极，电极反应式为Ag++e-=Ag，根据得失电子数目守恒，当铜电极质量减轻6.4g有：，解得m(Ag)=21.6g；故答案为正；Cu-2e-=Cu2+；21.6g； 【小问5详解】 电解饱和食盐水，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，总电极反应式为2H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑；根据装置图可知，溶液A为NaOH；水是极弱的电解质，导电能力弱，NaOH为可溶强电解质，右室加入的水应含少量NaOH，其目的是增强溶液导电性；故答案为2H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑；NaOH；增强溶液导电性。 17. 生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题： （1）分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下： ，则常温下，(单斜)与(斜方)中较稳定的是_______[填“(单斜)”或“(斜方)”] （2）丙烷()常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）水煤气是由和组成的混合气体，在工业上常用作燃料。 已知：；。 现取(标准状况)水煤气，使其完全燃烧生成和，测得反应共放热766KJ，则水煤气中H2与CO的物质的量之比是_______。 （4）盖斯定律：不管化学过程是一步完成或分多步完成，整个过程的总热效应相同。 ①反应分两步进行： (ⅰ)； (ⅱ)。 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_______(填标号)。 A． B． C． D． ②已知： ； ； 。 若将46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为_______(用含的代数式表示)。 （5）下表中的数据表示断裂化学键需消耗的能量(即键能，单位为)： 化学键 键能 436 431 热化学方程式：，则键的键能为_____。 【答案】（1）S(斜方) （2） （3）2：1 （4） ①. D ②. （5）243 【解析】 【小问1详解】 S(单斜)转化为S(斜方)是放热反应，则S(斜方)的能量较低，根据能量越低物质越稳定，则较稳定的是S(斜方)。 【小问2详解】 该反应物总能量高于生成物总能量，生成的反应放热ΔH=-553.75kJ/mol，则丙烷燃烧热的热化学方程式为 。 【小问3详解】 标况下67.2L水煤气的物质的量为，设氢气的物质的量为x mol，CO的物质的量为y mol，则得：x + y=3， ，解得x=2，y=1，所以水煤气中H2与CO的物质的量之比是2：1。 【小问4详解】 ①由反应 A+B→C(ΔH＜0)分两步进行 ①A+B→X (ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)可以看出，A+B→C(ΔH＜0)是放热反应，A和B的能量之和大于C，由①A+B→X (ΔH＞0)可知这步反应是吸热反应，X→C(ΔH＜0)是放热反应，故X的能量大于A+B；A+B的能量大于C；X 的能量大于C，图像D符合，故答案为：D。 ②依据盖斯定律计算：①-②+3×③得到：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-()kJ/mol，液态无水酒精物质的量为1mol，反应放出的热量为()kJ。 【小问5详解】 设Cl2的键能为 ， ΔH=436kJ⋅mol-1+xkJ⋅mol-1-2×431kJ⋅mol-1=-183kJ⋅mol-1，解得x=243，则Cl2的键能为243kJ⋅mol-1。 18. 按要求回答下列问题。 （1）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 ①反应的热化学方程式为_______。 ②又已知H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44 kJ·。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_______kJ。 ③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_______。 （2）2021年科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为CO，实现节能减排的目标。请回答： 图中N极为_______极(填正、负、阴、阳)，离子交换膜为_______交换膜(填阴离子或阳离子)，光伏电池的能量转化形式为 _______。 （3）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，以C3H8为燃料，Pt作电极材料，稀硫酸为电解质溶液制作新型燃料电池。 ①电池正极的电极反应式为 _______。 ②某工厂以该燃料电池为电源电解500mL CuSO4溶液，电解初期阴极有红色物质析出，一段时间后两极均收集到气体。电解初期的电解池总反应式为_______；一段时间后两极均收集到气体的电解池总反应式为_______，电解结束后电解质溶液的pH值_______(填增大、减小或不变)。 ③若新型燃料电池消耗22.4L O2(标准状况)，电解过程两极收集到等物质的量气体，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol·L-1。 【答案】（1） ①. N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H＝－641.5 kJ· ②. 408.75 ③. 产物不会造成环境污染 （2） ①. 阳 ②. 阳离子 ③. 光能转化为电能 （3） ①. O2+4H++4e-=2H2O ②. 2CuSO4+2H2O2Cu＋O2↑+2H2SO4 ③. 2H2O2H2↑+O2↑ ④. 减小 ⑤. 2 【解析】 【小问1详解】 ①把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ的热量； 1mol肼反应放热为641.5KJ；热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5 kJ/mol-1； ②①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5 kJ/mol-1②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol依据盖斯定律①-4×②得到N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-817.5kJ·mol-1依据热化学方程式计算，16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是，故答案为：； ③产物是氮气和水，生成产物无污染，故答案为：产物不会造成环境污染； 【小问2详解】 N极发生2H2O-4e-=O2↑+4H+，失电子是氧化反应，N极是阳极；P极发生CO2+2e-+2H+=CO+H2O，得电子还原反应，P极为阴极；P极消耗H+离子，离子交换膜为阳离子交换膜，允许H+向阴极移动；光伏电池能量转化形式为光能转化为电能； 【小问3详解】 ①丙烷燃料电池中，丙烷发生氧化反应生成二氧化碳和水，为负极，O2在酸性条件下得电子生成水，发生还原反应为正极，发生反应的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O； ②电解CuSO4初期生成Cu单质、O2和硫酸，反应完全后继续通电电解硫酸相当于电解水，生成H2和O2，电解初期的总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu＋O2↑+2H2SO4；一段时间后两极均收集到气体的总反应方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；电解结束后，溶液为硫酸溶液，pH值减小； ③电解CuSO4溶液时，阳极上生成O2，阴极上开始生成Cu，后来生成H2，燃料电池消耗标况下22.4LO2，即1molO2参加反应，有4mol电子转移，则阳极上生成1molO2，阴极上也生成1molH2，1molH2生成有2mol电子转移，阴极上还有2mol电子转移用来生成Cu单质，根据Cu2++2e-=Cu，2mol电子转移应该有1molCu2+放电生成Cu单质，则溶液中CuSO4的物质的量为1mol，c(CuSO4)=。 19. 化学反应过程中既有物质变化，也有能量变化。中和反应是化学中的一种重要反应，酸、碱在互相交换成分的过程中，也产生了能量的变化。 （1）中和反应是放热反应，下列反应也属于放热反应的是_______(填标号)。 A. 铝热反应 B. 与混合 C. 碳酸氢钠分解 D. 冰融化为水 （2）中和热的理论数值为。现使用盐酸50mL0.50mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。 回答下列问题： ①有同学认为上述装置存在缺陷，请指出该装置的不足之处_______。 ②若大烧杯上不盖硬纸板，求得的焓变_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。实验中若改用盐酸跟原NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_______57.3kJ(忽略测量误差，填“>”或“<”或“=”)。 ③关于中和热的测定实验，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．向内筒加入稀碱液时，应当缓慢分批加入。 B．实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。 C．实验中，测量酸液的初始温度后，可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度。 （3）将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示，实验中始终保持。下列叙述正确的是_______(填标号)。 A. 做该实验时环境温度低于 B. 时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 C. NaOH溶液的浓度约为 D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】（1）A （2） ①. 缺少玻璃搅拌器 ②. 偏大 ③. ＜ ④. B （3）AB 【解析】 【分析】测定中和热时，要确保热量不散失、两烧杯之间填满碎泡沫塑料、杯口齐平、有孔硬纸板盖住杯口，故装置保温性能好，小烧杯内放一定量盐酸、一次性迅速把NaOH溶液倒入小烧杯中，并用环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器搅拌、量取最高温度。 【小问1详解】 A．铝热反应属于放热反应，A符合题意； B．与混合反应属于吸热反应，B不符合题意； C．碳酸氢钠分解属于吸热反应，C不符合题意； D．冰融化为水是吸热过程，且不属于化学反应，D不符合题意； 故选A。 【小问2详解】 ①上述装置存在缺陷，缺少玻璃搅拌器。 ②若大烧杯上不盖硬纸板，将导致热量损失，反应后体系温度偏小，测得反应放出的热量偏小，求得的焓变ΔH偏大；反应放出的热量与消耗的反应物的量成正比，实验中若改用盐酸跟原NaOH溶液进行反应，盐酸均过量，反应完全的是氢氧化钠，则实际反应的量与上述实验相等，则与上述实验相比，所放出的热量相等；已知中和热的理论数值为，即在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量为57.3kJ，现实际生成的水为0.050L×0.50mol/L=0.0250mol，则所放出的热量＜57.3kJ。 ③A．向内筒加入稀碱液时，缓慢分批加入会导致热量散失，应当一次性迅速加入，以减少热量损失，A错误； B．实验中，记录酸液、碱液的初始温度，并将其平均值记为反应前体系的温度，将反应过程中达到的最高温度记为反应后体系的温度，则应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度，B正确； C．实验中，测量酸液的初始温度后，若使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度，则氢氧化钠的起始温度偏高，测得的热量偏小，故测量酸液的初始温度后，应用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干，再测量碱液的温度，C错误； 故选B。 【小问3详解】 A．由图可知，22℃已是盐酸和未知浓度的溶液混合均匀反应后达到的温度，可以推测实验环境温度应低于22℃，A正确； B．由图可知，时，溶液的温度最高，说明此时盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，放出的热量最多，B正确； C．恰好完全反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由可知，氢氧化钠溶液的体积为20 mL，根据盐酸与氢氧化钠以1∶1反应可知，，C错误； D．该实验表明酸碱中和反应生成水是放热反应，但不能说明有水生成的反应都是放热反应，如碳酸氢钠的分解反应有水生成、但是吸热反应，D错误； 故选AB。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳浦道周中学2024-2025学年上学期第一次月考 高二化学试题 (考试时间：75分钟 满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Zn- 65 Co-59 Cu-64 一、选择题(本题共15小题，每题3分，共45分，每小题只有一个正确答案) 1. 全球气候变化是21世纪人类面临的重大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出2030年前碳达峰的承诺，以下关于能源说法正确的是 A. 用天然气代替煤炭或木炭做燃料可以实现碳的零排放 B. 天然气、石油、风能、海洋、生物质能它们资源丰富，可以再生，没有污染或者很少污染，均可能成为未来的主要能源 C. 天然气水合物主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为，具有可燃性，被认为是21世纪的高效清洁能源 D. 为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺，应该立刻禁止使用煤炭与石油做燃料 2. 如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 A. ④＞②＞①＞③ B. ②＞①＞③＞④ C. ③＞②＞④＞① D. ④＞②＞③＞① 3. 下列各组中，以惰性电极电解每种电解质溶液，电解过程溶液的pH值不变的是 A. Ba(OH)2 B. CuSO4 C. Na2SO4 D. NaBr 4. 如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和盐酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A. 生铁块中的碳是原电池的正极 B. 红墨水柱两边的液面变为左低右高 C. 两试管中相同的电极反应式是Fe-2e-=Fe2＋ D. a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 5. 用石墨做电极电解Cu(NO3)2溶液。通电一段时间后，阴极始终无气体生成。欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A. Cu(NO3)2 B. H2O C. Cu(OH)2 D. CuO 6. 下列有关热化学方程式的叙述，正确的是 A. 已知2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH=−483.6kJ⋅mol−1，则氢气的燃烧热为241.8kJ⋅mol−1 B. 由H+(aq) + OH−(aq) = H2O(l) ΔH=−57.3kJ⋅mol−1，可知含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液充分反应，释放57.3kJ的热 C. 由2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−56.9kJ⋅mol−1，可知将2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应，释放56.9kJ的热 D. 由C(金刚石，s) = C(石墨，s) ΔH=−1.9kJ⋅mol−1，可知石墨的能量比金刚石低 7. 某小组为研究电化学原理，设计如下图装置，下列叙述不正确的是 A. 若该装置用于电解饱和食盐水时，b极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑ B. 若该装置用于实现外加电流法保护铁时，a极的电极材料是铁片 C. 若该装置用于电解粗铜精炼时，电解液中Cu2+的浓度始终不变 D. 若该装置用于实现铁制品镀铜时，电解液中Cu2+的浓度始终不变 8. ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池．①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少．据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是（　　） A. ①③②④ B. ①③④② C. ③④②① D. ③①②④ 9. 微生物脱盐池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以氯化钠溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图的装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)，下列说法正确的是 A. 每消耗2.24L(标准状况)的空气，有0.4mol电子转移 B. 该电池可在高温环境下工作 C. 负极反应为：CH3COO-＋2H2O-8e-=2CO2↑＋7H＋ D. Y为阴离子选择性交换膜 10. 某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是（ ） A. 电源中“a”为负极，“b”为正极 B. 电解池中的电解液不可以是NaCl溶液 C. B电极发生的反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D. A、B两端都必须使用铁作电极 11. 燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为Q kJ，经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6L(标准状况下)，则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是 A. C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH(298K)=-Q kJ·mol-1 B. C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH(298K)=- Q kJ·mol-1 C. C2H5OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(l)；ΔH(298K)=-Q kJ D. C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH(298K)=-2Q kJ·mol-1 12. 将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是 A. B. C. D. 13. 用如图所示装置进行实验，盐桥中装有含饱和溶液的琼脂。下列说法错误的是 A. 铜棒为正极，其电极反应式为 B. 采用多孔碳棒的目的是为了增大电极与电解质溶液的接触面积 C. 盐桥中的氯离子移向溶液 D. 当电路中通过电子时，消耗锌的质量为 14. 据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O，则下列说法错误的是 A. 放电时CH3OH参与反应的电极为负极 B. 放电时负极的电极反应为：CH3OH-6e-＋8OH-=CO+ 6H2O C. 充电时电解质溶液的pH逐渐增大 D. 充电时每生成1 mol CH3OH转移12mol电子 15. 一种利用双膜法电解回收CoCl2溶液中Co的装置如图所示，电解时Co会析出在Co电极上。下列说法正确的是 A. a为电源的正极 B. 电解后H2SO4溶液的浓度减小 C. 电解后盐酸溶液的浓度增大 D. 常温时，Co电极的质量每增加5.9g，Ti电极上会析出1.12L气体 二、非选择题(共55分) 16. (Ⅰ)依据氧化还原反应：2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： （1）电极X的材料是_______；电解质溶液Y是_______。 （2）银电极发生的电极反应为_______。 （3）外电路中的电子是从_______电极流向_______电极(填电极材料名称)。 （4）如果把2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计为电解池，Cu电极应与直流电源的_______极相连，电极上发生的电极反应为_______；当Cu电极质量减轻6.4g时，阴极析出Ag的质量为_______g。 (Ⅱ)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示： （5）电解饱和食盐水的离子方程式是_______；溶液A的溶质是_______；右室加入的水应含少量NaOH，目的是_______。 17. 生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题： （1）分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下： ，则常温下，(单斜)与(斜方)中较稳定的是_______[填“(单斜)”或“(斜方)”] （2）丙烷()常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）水煤气是由和组成的混合气体，在工业上常用作燃料。 已知：；。 现取(标准状况)水煤气，使其完全燃烧生成和，测得反应共放热766KJ，则水煤气中H2与CO的物质的量之比是_______。 （4）盖斯定律：不管化学过程是一步完成或分多步完成，整个过程的总热效应相同。 ①反应分两步进行： (ⅰ)； (ⅱ)。 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_______(填标号)。 A． B． C． D． ②已知： ； ； 。 若将46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为_______(用含的代数式表示)。 （5）下表中的数据表示断裂化学键需消耗的能量(即键能，单位为)： 化学键 键能 436 431 热化学方程式：，则键的键能为_____。 18. 按要求回答下列问题。 （1）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 ①反应的热化学方程式为_______。 ②又已知H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44 kJ·。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_______kJ。 ③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_______。 （2）2021年科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为CO，实现节能减排的目标。请回答： 图中N极为_______极(填正、负、阴、阳)，离子交换膜为_______交换膜(填阴离子或阳离子)，光伏电池的能量转化形式为 _______。 （3）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，以C3H8为燃料，Pt作电极材料，稀硫酸为电解质溶液制作新型燃料电池。 ①电池正极的电极反应式为 _______。 ②某工厂以该燃料电池为电源电解500mL CuSO4溶液，电解初期阴极有红色物质析出，一段时间后两极均收集到气体。电解初期的电解池总反应式为_______；一段时间后两极均收集到气体的电解池总反应式为_______，电解结束后电解质溶液的pH值_______(填增大、减小或不变)。 ③若新型燃料电池消耗22.4L O2(标准状况)，电解过程两极收集到等物质的量气体，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol·L-1。 19. 化学反应过程中既有物质变化，也有能量变化。中和反应是化学中的一种重要反应，酸、碱在互相交换成分的过程中，也产生了能量的变化。 （1）中和反应是放热反应，下列反应也属于放热反应的是_______(填标号)。 A. 铝热反应 B. 与混合 C. 碳酸氢钠分解 D. 冰融化为水 （2）中和热的理论数值为。现使用盐酸50mL0.50mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。 回答下列问题： ①有同学认为上述装置存在缺陷，请指出该装置的不足之处_______。 ②若大烧杯上不盖硬纸板，求得的焓变_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。实验中若改用盐酸跟原NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_______57.3kJ(忽略测量误差，填“>”或“<”或“=”)。 ③关于中和热的测定实验，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．向内筒加入稀碱液时，应当缓慢分批加入。 B．实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。 C．实验中，测量酸液的初始温度后，可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度。 （3）将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示，实验中始终保持。下列叙述正确的是_______(填标号)。 A. 做该实验时环境温度低于 B. 时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 C. NaOH溶液的浓度约为 D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $