精品解析：河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考化学试题

新蔡县第一高级中学高二2024年12月份月考化学试题 可能用到的相对原子质量：Cu-64 Li-7 Ag-108 Cl-35.5 一、单选题(14道题，每题3分) 1. 电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别为 Ag2O 和Zn， 电解质为 KOH 溶液，电极总反应为：Ag2O + H2O + Zn = Zn(OH)2 + 2Ag。 下列叙述正确的是 A. Zn是正极 B. Ag2O 电极上发生氧化反应 C. 工作时正极区溶液的pH增大 D. 工作时电子由 Ag2O 极经外电路流向Zn极 2. 用惰性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态的是 A. B. C. D. 3. 等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，用石墨电极电解此溶液，经过一段时间后，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。下列说法正确的是 A. 阴极反应为：Ag++e-=Ag B. 阳极始终发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑ C. 向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态 D. 两极共生成三种气体 4. 化学与科技生产、生活环境等密切相关，下列说法错误的是 A. 市售暖贴的发热原理是利用原电池加快氧化还原反应速率 B. 明矾能用于净水是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性 C. 减少燃煤的使用，改用风能、太阳能等能源，符合“低碳生活”理念 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，利用了外加电源的阴极保护法 5. 如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是 ①Zn为正极，Cu为负极； ②H＋向Zn极移动； ③电子是由Zn经外电路流向Cu； ④Cu极上有H2产生； ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol； ⑥正极的电极反应式为Zn－2e-=Zn2＋ A. ①②③ B. ③④⑤ C. ④⑤⑥ D. ②③④ 6. 下图所示的原电池中，随着放电的进行，下列选项(作纵坐标)中满足图中曲线关系的是  A. 正极质量 B. 负极质量 C. 溶液质量 D. 转移的电子数 7. 如图为铜锌原电池的示意图，下列说法错误的是 A. 一段时间后，锌片逐渐溶解，质量减小 B. 该装置能将电能转化为化学能 C. 将铜片换成石墨棒，灯泡亮度不变 D. 铜不参与氧化还原反应，只起导电作用 8. 将反应设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计(G)指针偏转方向如图所示，下列有关叙述正确的是 A. 盐桥中的移向溶液 B. 工作一段时间后，溶液中减小 C. 电子由溶液通过盐桥移向溶液 D. 作负极，发生还原反应 9. 高中化学《化学反应原理》选修模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析，以下观点中不正确的是 ①放热反应在常温下均能自发进行； ②电解过程中，化学能转化为电能而“储存”起来； ③原电池工作时所发生的反应一定有氧化还原反应； ④加热时，化学反应只向吸热反应方向进行； ⑤盐类均能发生水解反应； ⑥化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写无关。 A. ①②④⑤ B. ①④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ①②④⑤⑥ 10. 纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是（ ） A. 正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ B. Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应 C. 使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极 D. 使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极 11. 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解）。则电解过程中共转移的电子的物质的量为 A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.6mol D. 0.8mol 12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（ ） A. 放电时，ClO4－向负极移动 B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C. 放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO32－＋C D. 充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na 13. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（ ） A. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6 C. 充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg D. 充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+ 14. 用石墨电极完成下列电解实验 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A. a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B. b处：2Cl--2e-=Cl2↑ C. c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+ D. 根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜 15. 某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题： （1）甲池为___________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应为___________。 （2）乙池中总反应为___________。 （3）当乙池中B极质量增加时，甲池中理论上消耗的体积为___________(标准状况)，丙池中___________(填“C”或“D”)极析出___________铜。 （4）若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，开关闭合一段时间后，甲池中溶液的将___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，丙池中溶液的将___________。 16. 氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图： （1）写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：___。 （2）装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为___、___。 （3）氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ①图中Y是___(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为___。 ②比较图示中氢氧化钠的质量分数a%与b%的大小：___。 ③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11.2L氧气时，则装置B可向装置A提供的电量约为___(一个e-的电量为1.60×10-19C；计算结果精确到0.01)。 17. 我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。 (1)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是____________。 A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率 C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数 (2)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状涂在被腐蚀部位，与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_______________。 (3)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。 ①腐蚀过程中，负极是____(填图中字母“a”或“b”或“c”)； ②环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为__________________。 ③若生成4.29g，则理论上耗氧体积为_____L(标准状况)。 18. 氮的化合物用途广泛。回答下列问题： （1）在一定条件下，氮气能和水蒸气反应生成氨气和氧气2N2（g）＋6H2O（g）=4NH3（g）＋3O2（g）△H，与该反应相关的化学键键能数据如下： 化学键 N≡N H—O N—H O=O E（kJ/mol） 946 463 391 496 则该反应的△H＝________kJ·mol-1。 （2）在恒容密闭容器中充入2 mol N2O5与1molO2发生反应4NO2 (g) + O2 (g) 2N2O5 (g) △H。 ①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图所示，该反应的△H_____0（填“＞”“＜”或“＝”）。高温下该反应能逆向自发进行，其原因是___________________。 ②下列有关该反应的说法正确的是_______（填标号）。 A．扩大容器体积，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变深 B．恒温恒容，再充入2 mol NO2和1molO2，再次达到平衡时，NO2的转化率增大 C．恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡状态 D．若该反应的平衡常数增大，则一定是降低了温度 （3）N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源，采用电解法制备得到N2O5，工作原理如图所示。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为_________。 （4）X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0．01mol・L—1的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________。 0．01mol・L—1的溶液 X Y Z W pH 12 2 8.5 4.5 （5）氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： I：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3 (s)+ClNO(g) K1 Ⅱ：2NO(g)+Cl2 (g) 2CNO(g) K2 ①4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数K＝____（用K1、K2表示）。 ②在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0．2 mol NO和0．1 mol Cl2，10min时反应Ⅱ达到平衡，测得10min内v(ClNO)＝7.5×10-3mol・L-1・min-1，则平衡时NO的转化率α1=____；若其他条件不变，反应Ⅱ在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2__α1（填“＞”“＜”或“＝”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新蔡县第一高级中学高二2024年12月份月考化学试题 可能用到的相对原子质量：Cu-64 Li-7 Ag-108 Cl-35.5 一、单选题(14道题，每题3分) 1. 电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别为 Ag2O 和Zn， 电解质为 KOH 溶液，电极总反应为：Ag2O + H2O + Zn = Zn(OH)2 + 2Ag。 下列叙述正确的是 A. Zn是正极 B. Ag2O 电极上发生氧化反应 C. 工作时正极区溶液的pH增大 D. 工作时电子由 Ag2O 极经外电路流向Zn极 【答案】C 【解析】 【详解】A、电池反应式Ag2O+Zn=2Ag+ZnO中，较活泼的金属锌失去电子发生氧化反应，所以锌作负极，氧化银得电子发生还原反应，所以氧化银作正极，故A错误；B、氧化银得电子发生还原反应，故B错误；C、原电池放电时，正极的电极反应式为：Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH-，溶液的pH增大，故C正确；D、原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，所以该原电池放电时，电子从锌沿导线流向氧化银，故D错误．故选C。 2. 用惰性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同，应为电解水型的电解，电解时阳极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极反应为：4H++4e-=2H2↑，可为电解含氧酸溶液、强碱溶液或活泼金属的含氧酸盐溶液。 【详解】A．电解溶液，阴极析出铜，阳极生成氯气，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入CuCl2，故A不符； B． 电解AgNO3，阴极析出Ag，阳极生成O2，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入Ag2O，故B不符； C． 电解溶液，阳极生成氧气，阴极生成氢气，实际为电解水，电解后加入水可恢复到原来的浓度，故C符合； D． 电解KCl溶液，生成KOH、H2、Cl2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HCl气体，故D不符； 故选C。 3. 等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，用石墨电极电解此溶液，经过一段时间后，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。下列说法正确的是 A. 阴极反应为：Ag++e-=Ag B. 阳极始终发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑ C. 向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态 D. 两极共生成三种气体 【答案】D 【解析】 【分析】等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，发生反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓、Cl-+Ag+=AgCl↓，混合后溶液中的溶质为等物质的量的氯化钾、硝酸钾。用石墨电极电解此溶液，阳极首先是氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，然后是氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极发生还原反应2H++2e-=H2↑，结合电子转移计算，一段时间后，阴、阳两极产生的气体的体积比为3∶2，说明阳极生成氯气、氧气，阴极生成氢气。 【详解】A. 阴极发生还原反应：2H++2e-=H2↑，故A错误； B. 若阳极始终发生2Cl--2e-=Cl2↑的反应，阴、阳两极产生的气体的体积比应为1∶1，与题意不符，故B错误； C. 电解的本质为电解氯化氢、水，仅向电解后的溶液中通入适量的HCl气体，不能使溶液复原到电解前的状态，故C错误； D. 用石墨电极电解此溶液，阳极首先是氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，然后是氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极发生还原反应2H++2e-=H2↑，一段时间后，阴、阳两极产生的气体的体积比为3∶2，说明阳极生成氯气、氧气，阴极生成氢气，故D正确； 答案选D。 4. 化学与科技生产、生活环境等密切相关，下列说法错误的是 A. 市售暖贴的发热原理是利用原电池加快氧化还原反应速率 B. 明矾能用于净水是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性 C. 减少燃煤的使用，改用风能、太阳能等能源，符合“低碳生活”理念 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，利用了外加电源的阴极保护法 【答案】D 【解析】 【详解】A．暖贴里面主要用碳粉、铁粉和食盐水，再加一些添加剂组成原电池，利用原电池加快氧化还原反应速率，故A正确； B．明矾在水中可以电离出两种金属离子：KAl(SO4)2=K++Al3++2S，而铝离子很容易水解，生成胶状的氢氧化铝，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水中悬浮的杂质，形成沉淀，使水澄清，故B正确； C．风能、太阳能为清洁能源，能减少二氧化碳排放，低碳环保，故C正确； D．镁比铁活泼，电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，发生腐蚀时，镁作负极而被腐蚀，利用了牺牲阳极的阴极保护法，故D错误； 答案选D。 5. 如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是 ①Zn为正极，Cu为负极； ②H＋向Zn极移动； ③电子是由Zn经外电路流向Cu； ④Cu极上有H2产生； ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol； ⑥正极的电极反应式为Zn－2e-=Zn2＋ A. ①②③ B. ③④⑤ C. ④⑤⑥ D. ②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：活泼金属做负极，故Zn做负极，①错误；电子由负极通过外电路流向正极，③正确；溶液中H+在正极附近得电子，生成氢气，故Cu极上有气泡生成，④正确；根据关系，H2—2e-，⑤正确；正极得到电子，故⑥错误，此题选③④⑤，此题选Ｂ。 考点：考查原电池的相关知识点 6. 下图所示的原电池中，随着放电的进行，下列选项(作纵坐标)中满足图中曲线关系的是  A. 正极质量 B. 负极质量 C. 溶液质量 D. 转移的电子数 【答案】A 【解析】 【详解】该装置中铁做原电池的负极，铜为原电池的正极，铁溶解，质量减小，铜电极上是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，铜电极质量不变，溶液的质量增大，所以随着放电的进行保持不变的为正极的质量，故选A。 【点睛】掌握原电池中的正负极的判断和电极的变化，一般是较活泼的金属做负极，逐渐溶解，质量减少，较不活泼的金属做正极，通常溶液中的阳离子（或其他氧化剂）在正极上发生还原反应。 7. 如图为铜锌原电池的示意图，下列说法错误的是 A. 一段时间后，锌片逐渐溶解，质量减小 B. 该装置能将电能转化为化学能 C. 将铜片换成石墨棒，灯泡亮度不变 D. 铜不参与氧化还原反应，只起导电作用 【答案】B 【解析】 【分析】铜锌原电池中，锌较活泼，为原电池的负极，发生氧化反应；铜为正极，发生还原反应，氢离子得到电子被还原生成氢气，以此解答。 【详解】A.Zn-Cu-H2SO4构成原电池，由于活动性Zn>Cu，所以Zn为原电池的负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，锌片逐渐溶解，质量不断减小，A正确； B.该原电池是把化学能转化为电能，B错误； C.若将铜片换成石墨棒，由于活动性Zn >C，Zn仍然为原电池的负极，电极反应不变，灯泡亮度也不会发生变化，C正确； D.Cu为正极，不参与反应，溶液中的H+在正极上获得电子变为H2，D正确； 故合理选项是B。 【点睛】本题考查原电池知识，侧重于基础知识的考查，注意把握原电池的工作原理，学习中注意相关基础知识的积累，为高考高频考点，难度不大。 8. 将反应设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计(G)指针偏转方向如图所示，下列有关叙述正确的是 A. 盐桥中的移向溶液 B. 工作一段时间后，溶液中减小 C. 电子由溶液通过盐桥移向溶液 D. 作负极，发生还原反应 【答案】B 【解析】 【分析】原电池中电子从负极流出，流入正极；阳离子移向正极，阴离子移向负极。根据电子的流向可判断铜是负极，银是正极。 【详解】A．阳离子移向正极，阴离子移向负极，KNO3盐桥中的K＋移向硝酸银溶液，A错误； B．正极银离子得到电子生成金属银，导致工作一段时间后，AgNO3溶液中c(Ag＋）减小，B正确， C．电子从负极流出，流入正极，只能通过导线传递，不能由AgNO3溶液通过盐桥移向Cu(NO3）2溶液，C错误； D．Cu作负极，失电子，发生氧化反应，D错误； 故答案为：B。 9. 高中化学《化学反应原理》选修模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析，以下观点中不正确的是 ①放热反应在常温下均能自发进行； ②电解过程中，化学能转化为电能而“储存”起来； ③原电池工作时所发生的反应一定有氧化还原反应； ④加热时，化学反应只向吸热反应方向进行； ⑤盐类均能发生水解反应； ⑥化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写无关。 A. ①②④⑤ B. ①④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ①②④⑤⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】①放热反应是指：反应物的总能量大于生成物的总能量，与常温下能自发进行无关，如：碳在空气中燃烧，须加热达到碳的着火点才可进行，不正确； ②电解过程中，需要消耗电能，是将电能转化为化学能，不正确；③原电池工作时，是将化学能转化电能，有电流产生，则有电子的定向移动，所以所发生的反应一定有氧化还原反应，正确； ④加热时，提供能量，无论是吸热反应，还是放热反应，反应速率都要加快，不正确； ⑤盐类水解的规律为：无弱不水解，有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性，弱是指弱酸或弱碱的离子，强酸强碱盐不水解，不正确； ⑥化学平衡常数的表达式为：化学平衡常数K=生成物浓度幂之积/反应物质浓度幂之积，与化学反应方程式的书写有关，不正确；综上综上①②④⑤⑥不正确，选A。 10. 纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是（ ） A. 正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ B. Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应 C. 使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极 D. 使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知，纽扣电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，故Zn为负极、Ag2O为正极。 A. 正极发生还原反应，电极反应为Ag2O+2e‾+H2O=2Ag+2OH‾，A正确； B. Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应，B正确； C. 使用时Zn是负极，电子由Zn极经外电路流向正极，C正确； D. 溶液中是由离子导电的，溶液不能传递电流或电子，D不正确； 本题选D。 11. 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解）。则电解过程中共转移的电子的物质的量为 A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.6mol D. 0.8mol 【答案】C 【解析】 【详解】Cu2(OH)2CO3和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入0.1mol Cu2(OH)2CO3相当于加入0.2mol CuO、0.1mol H2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据Cu、H守恒得阴极上析出n(Cu)=0.2mol、n(H2)=0.1mol，则转移电子的物质的量=0.2mol×2+0.1mol×2=0.6mol；答案选C。 12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（ ） A. 放电时，ClO4－向负极移动 B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C. 放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO32－＋C D. 充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na 【答案】D 【解析】 【分析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。 【详解】A. 放电时是原电池，阴离子ClO4－向负极移动，A正确； B. 电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C，因此充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确； C. 放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e−＝2CO32－+C，C正确； D. 充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO32－+C－4e−＝3CO2，D错误。答案选D。 【点睛】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与放电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。 13. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（ ） A. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6 C. 充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg D. 充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时，负极LixC6失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+在电解质中由负极向正极迁移，故A正确； B．放电时，负极LixC6失去电子产生Li+，电极反应式为LixC6-xe-═xLi++C6，故B正确； C．充电时，石墨(C6)电极变成LixC6，电极反应式为：xLi++C6+xe-═LixC6，则石墨(C6)电极增重的质量就是锂离子的质量，根据关系式： xLi+～～～xe- 1mol 1mol 可知若转移1mole-，就增重1molLi+，即7g，故C错误； D．正极上Co元素化合价降低，放电时，电池的正极反应为：Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2，充电是放电的逆反应，故D正确；故选C。 【点晴】明确电池反应中元素的化合价变化及原电池的工作原理是解题关键，放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则Li1-xCoO2为正极，LixC6为负极，Li元素的化合价升高变成Li+，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，据此解答。 14. 用石墨电极完成下列电解实验 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A. a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B. b处：2Cl--2e-=Cl2↑ C. c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+ D. 根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜 【答案】B 【解析】 【详解】A、a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大造成的，A正确； B、b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，分别产生氧气和氯气，氢离子浓度增大，酸性增强，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，B错误； C、c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，C正确； D、实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池（一个球两面为不同的两极），m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极（n的背面），故相当于电镀，即m上有铜析出，D正确； 答案选B。 【点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反。因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键。注意依据实验现象分析可能发生的电极反应。 15. 某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题： （1）甲池为___________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应为___________。 （2）乙池中总反应为___________。 （3）当乙池中B极质量增加时，甲池中理论上消耗的体积为___________(标准状况)，丙池中___________(填“C”或“D”)极析出___________铜。 （4）若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，开关闭合一段时间后，甲池中溶液的将___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，丙池中溶液的将___________。 【答案】（1） ①. 原电池 ②. （2） （3） ①. 280 ②. D ③. 1.6 （4） ①. 减小 ②. 增大 【解析】 【分析】甲池为甲醇氧气燃料电池，其中通入甲醇的为负极，通入氧气的为正极，乙池和丙池为电解池，其中，A、C为阳极，B、D为阴极，串联电路的电化学的计算题，注意紧扣“串联电路中电流处处相等”规律，即抓住每个电极上转移的电子数目相等解题即可。 【小问1详解】 由分析可知，甲池为原电池，燃料CH3OH在负极失电子，发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，故甲池中通入CH3OH电极的电极反应为：； 【小问2详解】 乙池是电解池，A为阳极，H2O电离出的OH-放电，B为阴极，Ag+放电，电池中电解硝酸银溶液生成银、硝酸和氧气，电池反应为：； 【小问3详解】 当乙池中B极质量增加5.4g为Ag，n(Ag)==0.05mol，依据电子守恒计算4Ag～O2～4e-，甲池中理论上消耗O2的体积=22.4L/mol=0.28L=280mL；依据电子守恒计算，2Ag～Cu，丙池中阴极D极析出m(Cu)=0.05mol64g/mol=1.6g； 【小问4详解】 结合第一问分析可知，甲池中通入CH3OH电极的电极反应为：，则其pH减小；若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，则乙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠，所以溶液的pH增大。 16. 氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图： （1）写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：___。 （2）装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为___、___。 （3）氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ①图中Y是___(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为___。 ②比较图示中氢氧化钠的质量分数a%与b%的大小：___。 ③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11.2L氧气时，则装置B可向装置A提供的电量约为___(一个e-的电量为1.60×10-19C；计算结果精确到0.01)。 【答案】（1）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ （2） ①. NaOH溶液 ②. Na2CO3溶液 （3） ①. H2 ②. 2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O ③. b%>a% ④. 1.93×105C 【解析】 【分析】 【小问1详解】 根据生产原理示意图，装置A是电解池，电解饱和食盐水的化学方程式为。 【小问2详解】 除去杂质时不能引入新的杂质，所以除去用NaOH溶液，除去用溶液。 【小问3详解】 ①装置A右端产生NaOH溶液，说明右端电极是阴极，发生反应：，因此Y是，装置A的左端电极是阳极，发生反应：，X为，和NaOH溶液反应的离子方程式为。②装置B中通入的一极为正极，电解质溶液是NaOH溶液，因此正极反应式为，通过离子膜由左向右迁移，NaOH的物质的量增加，因此。 ③两装置通过的电量相等，则每消耗标准状况下11.2L氧气时装置B向装置A提供的电量为。 17. 我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。 (1)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是____________。 A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率 C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数 (2)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状涂在被腐蚀部位，与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_______________。 (3)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。 ①腐蚀过程中，负极是____(填图中字母“a”或“b”或“c”)； ②环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为__________________。 ③若生成4.29g，则理论上耗氧体积为_____L(标准状况)。 【答案】 ①. AB ②. ③. c ④. ⑤. 0.448 【解析】 【详解】(1)催化剂能降低反应的活化能、加快反应速率，但不能改变反应的焓变和化学平衡常数，故A、B选项正确，C、D选项错误，故选AB； (2)根据复分解反应的概念，CuCl与反应时生成AgCl、故答案为：； (3)①在青铜器被腐蚀过程中，Cu失去电子为原电池的负极，故选c； ②负极产物为Cu失去电子生成的，正极产物为获得电子生成的，、、反应生成沉淀，故答案为：； ③4.29 g的物质的量，则消耗了0.04molCu，转移0.08mol电子，根据正极反应可知，消耗0.02mol，其在标准状况下的体积为，故答案为：0.448。 18. 氮的化合物用途广泛。回答下列问题： （1）在一定条件下，氮气能和水蒸气反应生成氨气和氧气2N2（g）＋6H2O（g）=4NH3（g）＋3O2（g）△H，与该反应相关的化学键键能数据如下： 化学键 N≡N H—O N—H O=O E（kJ/mol） 946 463 391 496 则该反应的△H＝________kJ·mol-1。 （2）在恒容密闭容器中充入2 mol N2O5与1molO2发生反应4NO2 (g) + O2 (g) 2N2O5 (g) △H。 ①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图所示，该反应的△H_____0（填“＞”“＜”或“＝”）。高温下该反应能逆向自发进行，其原因是___________________。 ②下列有关该反应的说法正确的是_______（填标号）。 A．扩大容器体积，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变深 B．恒温恒容，再充入2 mol NO2和1molO2，再次达到平衡时，NO2的转化率增大 C．恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡状态 D．若该反应的平衡常数增大，则一定是降低了温度 （3）N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源，采用电解法制备得到N2O5，工作原理如图所示。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为_________。 （4）X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0．01mol・L—1的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________。 0．01mol・L—1的溶液 X Y Z W pH 12 2 8.5 4.5 （5）氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： I：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3 (s)+ClNO(g) K1 Ⅱ：2NO(g)+Cl2 (g) 2CNO(g) K2 ①4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数K＝____（用K1、K2表示）。 ②在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0．2 mol NO和0．1 mol Cl2，10min时反应Ⅱ达到平衡，测得10min内v(ClNO)＝7.5×10-3mol・L-1・min-1，则平衡时NO的转化率α1=____；若其他条件不变，反应Ⅱ在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2__α1（填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】 ①. +1268 ②. < ③. 逆反应方向的△S>0 ④. BD ⑤. BH4－+8OH－− 8e－= BO2－+6H2O ⑥. c(Na+)>c(NO3−)>c(NO2−)>c(OH−)>c(H+) ⑦. ⑧. 75% ⑨. > 【解析】 【分析】（1）旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量值即为反应热，1mol N2含有1mol N≡N，1 mol H2含有2 mol H-O，1mol NH3含有3 mol N-H，依据△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算； （2）①结合图1和“先拐先平数值大”的原则可知，温度Ⅰ<Ⅱ，再根据图象中温度升高时N2O5的物质量变化，判断温度升高时平衡移动方向，得出反应焓变，又自由能 = △H-T△S<0时，反应能够自发进行，据此分析作答； ② A. 扩大容器体积，平衡逆向移动，但各组分浓度都减小； B. 恒温恒容下，再充入2 mol NO2和1 mol O2，相当于加压，平衡正向移动； C. 容器体积不变，气体质量不变； D. 正反应放热，降温平衡正向移动； （3）由图2可知，原电池工作时Na+向正极移动，则原电池的左侧为负极，BH4－在碱性条件发生氧化反应生成BO2－； （4）X、Y、Z各1 mol•L-1同时溶于水中制得混合溶液，溶液中的溶质为等物质的量浓度的硝酸钠和亚硝酸钠，亚硝酸钠能水解而使溶液呈碱性，则c（OH-）> c（H+），钠离子和硝酸根离子都不水解，但盐类水解较微弱，所以离子浓度大小关系是c（Na+）>c（NO3-）>c（NO2-）>c（OH-）>c（H+）； （5）①已知：Ⅰ：2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g）， Ⅱ：2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g）， 根据盖斯定律Ⅰ×2-Ⅱ可得：4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g），则该反应平衡常数为①的平衡常数平方与②的商； ②测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3 mol•L-1•min-1，则△n（ClNO）=7.5×10-3 mol•L-1•min-1×10min×2L = 0.15 mol，由方程式计算参加反应NO、氯气的物质的量，进而计算平衡时氯气的物质的量、NO的转化率；根据等效思想分析作答。 【详解】(1)△H=反应物的总键能-生成物的总键能= 2×946 kJ/mol+12×463 kJ/mol − 12×391 kJ/mol − 3×496 kJ/mol = +1268 kJ/mol， 故答案为+1268； (2)①由图1可知，温度Ⅱ>Ⅰ，升高温度时升高时N2O5的物质量减小，说明平衡逆向移动，说明正反应放热，即△H<0；该反应的正反应放热，则逆反应吸热，△H>0，若逆反应能够自发进行，则其△H−T△S<0，必须要△S>0， 故答案为<；逆反应方向的△S>0； ② A. 扩大容器体积，无论平衡怎样移动，各组分浓度都减小，混合气体颜色变浅，故A项错误； B. 该反应的正反应方向是气体分子数减少的方向。与开始加入比例相同加入反应物对反应物的转化率的影响与加压的影响相同，平衡正向移动，反应物转化率增大，故B项正确； C. 容器中气体密度始终不变，所以密度不变不能说明反应达到平衡状态，故C项错误； D. 该反应为放热反应，降温平衡正向移动，化学平衡常数增大，故D项正确； 故答案为BD； (3)由图2可知，硼氢化钠燃料电池的左侧为负极，BH4－在碱性条件发生氧化反应生成BO2－，电极反应式为：BH4－+8OH－− 8e－= BO2－+6H2O， 故答案为BH4－+8OH－− 8e－= BO2－+6H2O； (4)X、Y、Z各1mol⋅L−1同时溶于水中制得混合溶液，溶液中的溶质为等物质的量浓度的硝酸钠和亚硝酸钠，亚硝酸钠能水解而使溶液呈碱性，则c(OH−)>c(H+),钠离子和硝酸根离子都不水解，但盐类水解较微弱，所以离子浓度大小关系是c(Na+) > c(NO3−) > c(NO2−) > c(OH−) > c(H+)， 故答案为c(Na+)>c(NO3−)>c(NO2−)>c(OH−)>c(H+)； (5) I：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3 (s)+ClNO(g) K1 Ⅱ：2NO(g)+Cl2 (g) 2CNO(g) K2 根据盖斯定律，Ⅰ×2−Ⅱ可得4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g），则该反应平衡常数K = ， 故答案为； (2)测得10min内v (ClNO) = 7.5×10−3 mol⋅L−1⋅min−1，则△n(ClNO) = 7.5×10−3mol⋅L−1⋅min× 10 min × 2 L = 0.15 mol， 由方程式可知，参加反应氯气的物质的量为0.15 mol× = 0.075 mol，故平衡时氯气的物质的量为0.1 mol − 0.075 mol = 0.025 mol； 参加反应NO物质的量为0.15 mol，则NO的转化率为 × 100% = 75 %； 正反应为气体物质的量减小的反应，恒温恒容下条件下，到达平衡时压强比起始压强小，其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强，平衡正向移动，NO转化率增大，故转化率α2 > α1； 故答案为75%；>。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $