精品解析：福建省福州市长乐第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

2024−2025学年度第一学期长乐一中第一次阶段考 高中二年 化学科试卷 完卷时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Na：23 S：32 Mg：24 Li：7 Zn：65 Cu：64 第I卷 选择题 一、单项选择题(每题所给选项中只有一个正确选项，每小题3分，共42分) 1. 福厦高铁安海湾特大桥成功合龙，我国高铁逐步迈入“跨海时代”。在海洋环境中，工程材料的抗腐能力尤为关键，以下说法正确的是 A. 使用低渗透的海工水泥，其主要成分是新型无机非金属材料 B. 根据原电池原理，主桥承台底面采用外加电流的阴极保护法，防止内部钢筋锈蚀 C. 利用能形成致密钝化膜的含镍耐候钢，阻止海水中Cl−渗透，实现“以锈止锈”的长效防腐 D. 使用石墨烯防腐涂料能有效抑制腐蚀介质的渗透，石墨烯与石墨互为同分异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．传统的无机非金属材料包括水泥、陶瓷和玻璃等，水泥属于传统的无机非金属材料，故A错误； B．外加电流的阴极保护法，是电解池原理，牺牲阳极的阴极保护法属于原电池原理，故B错误； C．致密钝化膜可以阻止进一步腐蚀，实现“以锈制锈”的长效防腐，故C正确； D．石墨烯与石墨属于同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，故D错误； 答案选C。 2. 下列有关电化学装置的描述正确的是 A. 装置甲：移向溶液 B. 装置乙：可用于电解精炼铜 C. 装置丙：应使用阳离子交换膜 D. 装置丁：可用于保护钢闸门 【答案】C 【解析】 【详解】A．Zn比Cu活泼，Zn失去电子为负极，阳离子向正极移动，则盐桥中的K+移向CuSO4溶液，故A错误； B．电解精炼铜时，粗铜与电源正极相连，为阳极；精铜与电源负极相连，为阴极，故B错误； C．装置丙中阳离子交换膜能避免氯气与碱反应，故C正确； D．铁闸门与石墨相连，Fe作负极，加速腐蚀，故D错误； 故选C。 3. 已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH1； ②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s)　ΔH2； ③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s)　ΔH3； ④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)　ΔH4。 下列关于反应焓变的判断正确的是 A. H2的燃烧热为ΔH1 B. ΔH2=ΔH3+ΔH4 C. 增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D. ΔH3<ΔH2 【答案】D 【解析】 【详解】A．1 mol H2燃烧时生成液态水时才是燃烧热，A错； B．根据盖斯定律，反应②=反应③-反应④，则ΔH2＝ΔH3－ΔH4，B错； C．对于固定的反应方程式，反应的焓变也是固定的，增加氧气的量对ΔH2、ΔH3的值没有影响，C错； D．从反应②③④，根据盖斯定律可得，ΔH2＝ΔH3－ΔH4，也可以写为ΔH4＝ΔH3－ΔH2，由于反应④是铝热反应，ΔH4＜0，则ΔH3－ΔH2＜0，即ΔH3<ΔH2，D正确； 答案为D。 4. 下列说法正确的是 A. 已知 ，则 B. 反应 ，当反应放出9.2kJ热量时，转移电子数为 C. 已知 ，则 D. 在101kPa时，氢气的摩尔燃烧焓为，则 【答案】B 【解析】 【详解】A．液态氟化氢的能量低于氟化氢气体，生成液态HF会放出更多的热量，焓变更小，故 ，A错误； B．反应中电子转移为，则当反应放出9.2kJ热量时，消耗0.3molH2，转移电子0.6mol，数目为，B正确； C．醋酸为弱酸，电离吸热，导致和氢氧根离子反应放热减小，则，C错误； D．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则热化学方程式为 ，D错误； 故选B。 5. 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，MnO2的作用是催化剂 B. 图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大 C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D. 图(d)所示电池充电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，其不是催化剂，A错误； B．铅蓄电池放电时，正极电极反应式为：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，两极板的质量不断增大，B正确； C．粗铜中不仅含有铜，还含有其它金属，电解时粗铜中有铜和其中比其活泼的金属溶解，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C错误； D．充电时，阳极上银失电子生成氧化银，发生氧化反应，银作还原剂，电池工作时，氧化银在正极得电子生成银， D错误； 故选B。 6. 图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 a极板 b极板 X电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 正极 CuCl2 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【分析】通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极；b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，b极是阳极，所以X电极是负极，Y电极是正极。 【详解】A．电解硫酸铜溶液，溶液中铜离子在阴极得电子生成铜单质，a极质量增加，b极是溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，A项符合题意； B．电解氢氧化钠溶液，在两电极上分别得到氧气和氢气，得不到金属单质，B项不符合题意； C．电解硝酸银溶液，铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极得不到氧气，C项不符合题意； D．电解氯化铜溶液，在b极处溶液中的氯离子失电子得到有刺激性气味的气体，D项不符合题意； 故答案选A。 7. 下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是 A. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法 B. 若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 C. 镀锡铁制品和镀锌铁制品镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快 D. 相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，镁比铁活泼，首先发生氧化反应被腐蚀，原理是牺牲阳极保护，A正确； B．水库里钢闸门与直流电源的负极相连的方法称为外加直流电源的阴极保护法，B正确； C．镀锡铁皮的镀层破损后，锡、铁和水膜构成原电池，活泼性强的铁做原电池的负极，锡作正极，所以铁皮更加容易腐蚀，C正确； D．相同条件下，轮船在海水中更易发生电化学腐蚀，比在淡水中腐蚀快，D错误； 故选D。 8. 利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A. a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B. 一段时间后，a管液面高于b管液面 C. a处溶液的不变，b处溶液的减小 D. a、b两处具有相同电极反应式： 【答案】C 【解析】 【详解】A. a管内是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，b管内是酸性溶液发生析氢腐蚀， A正确； B. 发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，B正确； C. a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，C错误； D. a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，因此a、b两处具有相同的电极反应式：，D正确； 答案选C。 【点睛】此题关键在于判断钢铁的腐蚀是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，主要通过条件判断，极弱的酸性、中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应式为，酸性较强发生析氢腐蚀，正极反应式为。钢铁腐蚀时，铁在负极失电子被氧化成亚铁离子。 9. 用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中正确的是 A. 燃料电池工作时负极反应为H2 − 2e− = 2H+ B. 若要实现铁上镀铜，则a极是铁，b极是铜 C. 若要实现电解精炼粗铜，则a极发生氧化反应，b极上有铜析出 D. a、b两极均是石墨，当电池中消耗22.4L(标准状况)H2时，a极析出64g铜 【答案】C 【解析】 【分析】碱性氢氧燃料电池中，通入H2的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应式为2H2+O2=2H2O，a为电解池的阳极，发生氧化反应，b为电解池的阴极，发生还原反应； 【详解】A．由分析可知燃料电池工作时负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，故A错误； B．若要实现铁上镀铜，镀层金属应为电解池的阳极，则a极是铜，b极是铁，故B错误； C．若要实现电解精炼粗铜，则a极为粗铜，连接原电池的正极，发生氧化反应，b极为电解池的阴极，发生Cu2++2e-=Cu，则b极上有铜析出，故C正确； D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下当电池中消耗22.4L(标准状况)H2时，根据电极反应式H2-2e-+2OH-=2H2O，可知转移2mol电子，则b极析出铜1mol，即64g，故D错误； 答案选C。 10. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示，下列说法正确的是 A. 电子从b流出，经外电路流向a B. HS—在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+ C. 该电池在高温下进行效率更高 D. 若该电池有0.4mol电子转移，则有0.45molH+通过质子交换膜 【答案】B 【解析】 【分析】由氢离子的移动方向可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，b极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O。 【详解】A．由分析可知，电极b是电池的正极，a是负极，则电子从a流出，经外电路流向b，故A错误； B．由分析可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，故B正确； C．微生物主要成分是蛋白质，若电池在高温下进行，蛋白质会发生变性，微生物的催化能力降低，电池的工作效率降低，故C错误； D．由分析可知，正极的电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O，则当电池有0.4mol电子转移时，负极区有0.4mol氢离子通过质子交换膜加入正极区，故D错误； 故选B。 11. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是 A. 反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH= + akJ/mol(a>0) B. CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 C. 选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 D. 1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，则反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)   ΔH= - akJ/mol(a>0)，故A错误； B．CO(g)在反应中生成又消耗，则该物质为中间产物，不可认为是催化剂，故B错误； C．选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗但不能改变反应的焓变，故C错误； D．由图可知，1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量，故D正确； 故答案选D。 12. 全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为VO+2H++V2+V3++VO2++H2O。下列叙述正确的是 A. 放电过程中电解质溶液中H+移向负极 B. 放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol VO被氧化 C. 开始充电时，电池负极连接电源负极，附近溶液的pH减小 D. 放电时负极电极反应式为VO2+-e-+H2O=VO+2H+ 【答案】D 【解析】 【分析】放电时，根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知，反应中V3+离子被还原，应是原电池的正极，VO2+离子中V的化合价从+ 4升高到中的+5价，化合价升高，应是原电池的负极。 【详解】A．放电过程为原电池，原电池中阳离子向正极移动，故A错误； B．放电过程为原电池，原电池中正极得电子发生还原反应，故B错误； C．放电时电池的负极失电子发生氧化反应，则充电时得电子发生还原反应，所以与电源的负极相连作阴极，被还原生成VO2+，电极方程式为+2H++e-=VO2++H2O，阴极附近溶液的pH增大，故C错误； D．放电时负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知电极反应为VO2+-e-+H2O=VO+2H+，故D正确； 故答案为D。 13. 电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为l:2，下列有关说法正确的是（ ） A. a电极反应式为：2H++2e-= H2↑ B. 产物丙为硫酸溶液 C. 离子交换膜d 为阴离子交换膜 D. 每转移0.1mol电子，产生1.12 L的气体乙 【答案】B 【解析】 【分析】电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的原理为：阳极发生2H2O-4e-=O2↑+4H+，硫酸根穿过阴离子交换膜与氢离子根形成硫酸；阴极发生4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，钠离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子离子形成NaOH，整个过程实际是电解水，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，结合气体甲与气体乙的体积比约为l:2，可知气体甲为氧气，气体乙为氢气，a为阳极，b为阴极，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，据此解答。 【详解】A．a为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故A错误； B．通过以上分析知，a为阳极，同时生成硫酸，所以产物丙是硫酸，故B正确； C．由分析可知离子交换膜d阳离子交换膜，故C错误； D．生成乙的电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，每转移0.1 mol电子，产生氢气的物质的量为0.05mol，但温度和压强未知，故无法确定气体摩尔体积，则无法计算氢气的体积，故D错误； 答案选B。 14. 新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是 A. 放电时，Li+通过离子交换膜向左移动 B. 放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi+−ye－=LiFePO4 C. 充电时，x与电源的正极相连 D. 充电时，导线上每通过0.4mole－，左室中溶液的质量减少2g 【答案】D 【解析】 【分析】根据图中信息Mg为原电池的负极，右边为原电池正极。 【详解】A．放电时，根据原电池“同性相吸”，则Li+通过离子交换膜向右移动，故A错误； B．放电时，左边失去电子，右边得到电子，因此Li1-yFePO4/LiFePO4极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi++ye－=LiFePO4，故B错误； C．放电时Mg为负极，充电时，x与电源的负极相连，故C错误； D．充电时，导线上每通过0.4mole－，则有0.2mol镁单质生成，有0.4mol Li+移向左室，因此左室中溶液的质量减少0.2mol×24g∙mol−1-0.4mol×7g∙mol−1＝2g，故D正确。 综上所述，答案为D。 第II卷 非选择题 二、非选择题(本题共4题，共58分) 15. 完成下列问题。 （1）下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①钠与冷水的反应    ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应    ③蓝矾失水变为白色粉末     ④干冰升华 ⑤固体溶于水 ⑥高温煅烧石灰石使其分解 （2）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：CH4(g)＋2H2O(g) CO2(g)＋4H2(g)　 ΔH =＋165.0kJ·mol−1，已知反应器中存在如下反应过程： I．CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　ΔH1 =＋206.4kJ·mol−1 Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2 已知有关化学键键能数据如下： 化学键 H—H O—H C—H CO 键能E/(kJ·mol−1) 436 465 a 1076 根据上述信息计算：a =___________，ΔH2 =___________。 （3）在钯基催化剂表面上，甲醇制氢的反应历程如下图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用标注。 总的热化学方程式为___________，钯催化剂对该反应的反应热___________(填“有”或“无”)影响。 （4）钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。根据图示写出该反应的热化学方程式___________。 （5）实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH= −196 kJ/mol  ，当放出313.6kJ热量时，SO2的转化率为___________。 【答案】（1）②③⑥ （2） ①. 415.1 ②. -41.4kJ·mol-1 （3） ①. CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH=＋97.9kJ·mol-1 ②. 无 （4）H2(g)＋CO2(g)=HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1 （5）80% 【解析】 【小问1详解】 常见的吸热反应：大多数分解反应，氢气还原氧化铜，盐酸和碳酸氢钠反应，灼热的木炭与CO2的反应，Ba（OH）2•8H2O晶体与NH4Cl晶体反应，碳与水蒸气反应，据此解题： ①钠与冷水的反应是一个放热反应，①不合题意； ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应是一个吸热反应，②符合题意； ③蓝矾失水变为白色粉末是一个吸热反应，③符合题意； ④干冰升华是一个吸热过程，属于物理变化，④不合题意； ⑤NH4NO3固体溶于水是一个吸热过程，属于物理变化，⑤不合题意； ⑥石灰石高温分解是一个吸热反应，⑥符合题意； 故答案为：②③⑥； 【小问2详解】 由题意可知反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ∆H=+165.0kJ·mol-1，设该反应为反应Ⅲ，反应Ⅰ为CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+206.4kJ·mol-1，根据盖斯定律可知反应Ⅱ=反应Ⅲ-反应Ⅰ，即∆H2=∆H-∆H1=+165.0kJ·mol-1-206.4kJ·mol-1=-41.4kJ·mol-1，又∆H1=反应物键能之和-生成物键能之和=4a+2×465-1076-3×436=+206.4，解得a=415.1。 【小问3详解】 =生成物的总能量-反应物的总能量=(97.9-0)kJ/mol=+97.9kJ/mol，热化学方程式为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH=＋97.9kJ·mol-1；催化剂通过降低活化能提高反应速率，对反应热无影响； 【小问4详解】 根据整个流程可知，CO2和H2为反应物，产物为HCOOH，92gHCOOH的物质的量为=2mol，所以生成1mol液体HCOOH放出31.2kJ能量，热化学方程式为H2(g)＋CO2(g)=HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1。 【小问5详解】 设有amolSO2参与反应，有，解得a=3.2，SO2的转化率为。 16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100mL 0.5mol·L−1盐酸与100mL 0.55mol·L−1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题： （1）中和反应反应热测定实验中，每得到一组数据，至少需要测量___________次温度。从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是___________。 （2）实验中改用80mL 0.5mol·L−1盐酸和80mL 0.55mol·L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所求中和热数值___________(填“相等”或“不相等”)。实验配制80mL 0.55mol·L−1NaOH溶液时，天平至少需称量固体___________。 （3）现将一定量的稀溶液、稀溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。 （4）若0.50mol/L盐酸和0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g·cm−3，反应后生成的溶液比热容，用100mL 0.5mol·L−1盐酸和100mL 0.55mol·L−1NaOH溶液进行4次实验测得反应前后的温度差值为3.4℃、3.3℃、4.7℃、3.2℃。则得中和热ΔH =___________(结果保留小数点后1位)。 （5）下列说法正确的是___________。 A. 用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 B. 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 C. 向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 D. 内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1molH2O时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响 （6）若用100mL 0.200mol·L−1CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。(已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J·g−1·℃−1、溶液的密度均近似为1.00g·cm−3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。则锌粉与硫酸铜溶液反应的热化学方程式为：___________。 【答案】（1） ①. 3 ②. 环形玻璃搅拌器 （2） ①. 相等 ②. 2.2g （3） （4） （5）A （6） ΔH = 【解析】 【分析】将100mL 0.5盐酸与100mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，测定中和热，分析误差引起的原因。 【小问1详解】 中和反应反应热测定实验中，每得到一组数据，需要测量反应前酸、碱初始温度，反应过程中最高温度，至少需要测量3次；根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌器，作用是搅拌，使强酸和强碱充分反应； 【小问2详解】 反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，实验中改用80mL 0.50盐酸和80mL 0.55NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量也减少，但计算出来的生成1mol水所放出的热量相等，即所求中和热数据相等；实验配制80mL 0.55mol·L−1NaOH溶液时，需要使用100mL的容量瓶，天平需称量固体质量为：0.1L×0.55mol/L×40g/mol=2.2g； 【小问3详解】 将一定量稀盐酸溶液分别和稀溶液、稀溶液、稀氨水恰好完全反应，其反应热分别为、、，稀溶液和稀溶液是稀强碱溶液△H1=；稀氨水电离时吸热，所以放出的热量应为中和热与电离时吸收热量之差，△H3>△H1。综合以上分析，ΔH2=ΔH1<ΔH3； 【小问4详解】 用100mL 0.5mol·L−1盐酸和100mL 0.55mol·L−1NaOH溶液反应，生成0.05molH2O，进行4次实验测得反应前后的温度差值为3.4℃、3.3℃、4.7℃、3.2℃，其中4.7℃偏差太大，舍弃，取三组的平均值为3.3℃，放出的热量为Q=×200g×3.3℃=2758.8J=2.7588kJ。则得中和热ΔH =； 【小问5详解】 A．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平，保证量取的酸或碱的用量准确，实验操作规范，故A正确； B．将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，溶液的质量增大，所以量筒中剩余的液体不要用水冲洗，故B错误； C．向内筒中加入稀碱时，应当快速倒入内筒中，以减少热量损失，故C错误； D．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，内筒中有残留的水，使溶液的总质量偏大，导致溶液的最终温度偏低，对生成1molH2O时所测得的中和反应的反应热(ΔH)有影响，故D错误； 故答案为：A。 【小问6详解】 100mL0.200mol⋅L−1CuSO4溶液中，1.95g锌粉，则锌粉过量，根据题意；热化学方程式为： ΔH =。 17. 完成下列问题。 （1）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，装置如图所示。 该电池以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2−。c电极为___________极，d电极上的电极反应式为___________。 （2）钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的。若使用上述化学电源，通过电解Na2Cr2O7酸性溶液在金属制品上镀铬，应把待镀的金属制品与电源的___________极(填“正”或“负”)相连，阴极的电极反应式为___________。 （3）微生物脱盐电池是一种高效、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NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO−的溶液为例)。负极的电极反应式为___________， 隔膜1为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)， 电池工作一段时间后，正、负极产生的气体的物质的量之比为___________。 【答案】（1） ①. 正 ②. （2） ①. 负 ②. （3） ①. ②. 阴离子交换膜 ③. 2：1 【解析】 【小问1详解】 该CH4燃料电池工作时，电流由正极通过导线流向负极，即图中c电极为正极，d电极为负极，正极电势高于负极，负极上CH4发生反应生成CO2和H2O，负极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O； 【小问2详解】 通过电解Na2Cr2O7酸性溶液在金属制品上镀铬时，金属制品作阴极、与电源负极相接，阳极与电源正极相接，阴极上得电子生成金属Cr，阴极反应式为； 【小问3详解】 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，则a极为负极，负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，b极为正极，H+得电子生成H2，正极反应式为2H++2e-═H2↑，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b极、Cl-通过阴离子交换膜移向a极，可实现海水淡化，则隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，根据正负极反应式，如果转移8mol电子时，负极生成2molCO2，正极生成4molH2，正、负极产生的气体的物质的量之比为2：1。 18. 某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解精炼钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且X极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题： 查阅资料：高铁酸根()在溶液中呈紫红色。 （1）反应过程中，X极处发生的电极反应为___________和___________。 （2）一段时间后，若X极质量减小1.12 g，Y极收集到2.24 L气体，则在X极收集到的气体为___________mL(均已折算为标准状况时的气体体积)。 （3）装置丙中，若外电路中有0.1 mol电子转移，隔膜右侧溶液质量___________(填“增加”或“减少”)了___________g。 （4）乙池是电解制备金属钴的装置图，理论上Ⅰ室中___________(填“变大”“变小”或“不变”)，该电解池总反应的化学方程式是___________。 【答案】（1） ①. ②. （2）448 （3） ①. 减少 ②. 8 g （4） ①. 不变 ②. 【解析】 【分析】丙装置是原电池，Zn作负极，Cu作正极，甲装置是电解池，乙装置是电解精炼钴的装置，与电源负极相连的电极是电解池的阴极，与电源正极相连的电极是电解池的阳极，则甲池中X极作阳极，Y作阴极，乙池中石墨作阳极，Co作阴极。据此分析解答。 【小问1详解】 在电解过程中，X极作阳极，发生氧化反应，由“铁电极明显变细，电解液仍然澄清”可知，铁参与极反应， 由实验现象“X极处溶液逐渐变成紫红色”可知，X极处有生成，X极处发生的电极反应为和； 【小问2详解】 根据条件可知，Y极收集到2.24 L气体为氢气，n(H2)==0.1mol，n(Fe)==0.02mol，在整个电路中电子转移数目相等，4n(O2)+6n(Fe)= 2n(H2)，即4n(O2)+60.02mol=20.1mol，n(O2)=0.02mol，即V(O2)= 0.02mol22.4L/mol=0.448L=448mL； 【小问3详解】 装置丙中，若外电路中有0.1 mol电子转移，Cu电极上发生Cu2++2e-=Cu，有0.05molCu析出，并有0.05mol硫酸根通过离子交换膜，即减少了0.05molCuSO4，隔膜右侧溶液质量减少：0.05mol×160g/mol=8g； 【小问4详解】 乙池中石墨为阳极，阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，氢离子经过阳离子交换膜由I室进入Ⅱ室，则I室中氢离子数目不变，所以理论上I室中n(H+)不变；该电解池的阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极反应式为Co2++2e-=Co，则总反应为，化学方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024−2025学年度第一学期长乐一中第一次阶段考 高中二年 化学科试卷 完卷时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Na：23 S：32 Mg：24 Li：7 Zn：65 Cu：64 第I卷 选择题 一、单项选择题(每题所给选项中只有一个正确选项，每小题3分，共42分) 1. 福厦高铁安海湾特大桥成功合龙，我国高铁逐步迈入“跨海时代”。在海洋环境中，工程材料的抗腐能力尤为关键，以下说法正确的是 A. 使用低渗透的海工水泥，其主要成分是新型无机非金属材料 B. 根据原电池原理，主桥承台底面采用外加电流的阴极保护法，防止内部钢筋锈蚀 C. 利用能形成致密钝化膜的含镍耐候钢，阻止海水中Cl−渗透，实现“以锈止锈”的长效防腐 D. 使用石墨烯防腐涂料能有效抑制腐蚀介质的渗透，石墨烯与石墨互为同分异构体 2. 下列有关电化学装置的描述正确的是 A. 装置甲：移向溶液 B. 装置乙：可用于电解精炼铜 C. 装置丙：应使用阳离子交换膜 D. 装置丁：可用于保护钢闸门 3. 已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH1； ②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s)　ΔH2； ③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s)　ΔH3； ④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)　ΔH4。 下列关于反应焓变的判断正确的是 A. H2燃烧热为ΔH1 B. ΔH2=ΔH3+ΔH4 C. 增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D. ΔH3<ΔH2 4. 下列说法正确的是 A. 已知 ，则 B. 反应 ，当反应放出9.2kJ热量时，转移电子数为 C. 已知 ，则 D. 在101kPa时，氢气的摩尔燃烧焓为，则 5. 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，MnO2的作用是催化剂 B. 图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大 C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D. 图(d)所示电池充电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 6. 图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 a极板 b极板 X电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 正极 CuCl2 A. A B. B C. C D. D 7. 下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是 A. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法 B. 若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 C. 镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快 D. 相同条件下，轮船海水中比在淡水中腐蚀慢 8. 利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A. a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B. 一段时间后，a管液面高于b管液面 C. a处溶液的不变，b处溶液的减小 D. a、b两处具有相同的电极反应式： 9. 用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中正确的是 A. 燃料电池工作时负极反应为H2 − 2e− = 2H+ B. 若要实现铁上镀铜，则a极是铁，b极是铜 C. 若要实现电解精炼粗铜，则a极发生氧化反应，b极上有铜析出 D. a、b两极均是石墨，当电池中消耗22.4L(标准状况)H2时，a极析出64g铜 10. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示，下列说法正确的是 A. 电子从b流出，经外电路流向a B. HS—在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+ C. 该电池在高温下进行效率更高 D. 若该电池有0.4mol电子转移，则有0.45molH+通过质子交换膜 11. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是 A. 反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH= + akJ/mol(a>0) B. CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 C. 选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 D. 1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量 12. 全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为VO+2H++V2+V3++VO2++H2O。下列叙述正确的是 A. 放电过程中电解质溶液中H+移向负极 B. 放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol VO被氧化 C. 开始充电时，电池负极连接电源负极，附近溶液的pH减小 D. 放电时负极电极反应式为VO2+-e-+H2O=VO+2H+ 13. 电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为l:2，下列有关说法正确的是（ ） A. a电极反应式为：2H++2e-= H2↑ B. 产物丙为硫酸溶液 C. 离子交换膜d 为阴离子交换膜 D. 每转移0.1mol电子，产生1.12 L的气体乙 14. 新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是 A. 放电时，Li+通过离子交换膜向左移动 B. 放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi+−ye－=LiFePO4 C. 充电时，x与电源的正极相连 D. 充电时，导线上每通过0.4mole－，左室中溶液的质量减少2g 第II卷 非选择题 二、非选择题(本题共4题，共58分) 15. 完成下列问题 （1）下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①钠与冷水的反应    ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应    ③蓝矾失水变为白色粉末     ④干冰升华 ⑤固体溶于水 ⑥高温煅烧石灰石使其分解 （2）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：CH4(g)＋2H2O(g) CO2(g)＋4H2(g)　 ΔH =＋165.0kJ·mol−1，已知反应器中存在如下反应过程： I．CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　ΔH1 =＋2064kJ·mol−1 Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2 已知有关化学键键能数据如下： 化学键 H—H O—H C—H CO 键能E/(kJ·mol−1) 436 465 a 1076 根据上述信息计算：a =___________，ΔH2 =___________。 （3）在钯基催化剂表面上，甲醇制氢的反应历程如下图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用标注。 总的热化学方程式为___________，钯催化剂对该反应的反应热___________(填“有”或“无”)影响。 （4）钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。根据图示写出该反应的热化学方程式___________。 （5）实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH= −196 kJ/mol  ，当放出313.6kJ热量时，SO2的转化率为___________。 16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100mL 0.5mol·L−1盐酸与100mL 0.55mol·L−1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题： （1）中和反应反应热测定实验中，每得到一组数据，至少需要测量___________次温度。从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是___________。 （2）实验中改用80mL 0.5mol·L−1盐酸和80mL 0.55mol·L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所求中和热数值___________(填“相等”或“不相等”)。实验配制80mL 0.55mol·L−1NaOH溶液时，天平至少需称量固体___________。 （3）现将一定量的稀溶液、稀溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。 （4）若0.50mol/L盐酸和0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g·cm−3，反应后生成的溶液比热容，用100mL 0.5mol·L−1盐酸和100mL 0.55mol·L−1NaOH溶液进行4次实验测得反应前后的温度差值为3.4℃、3.3℃、4.7℃、3.2℃。则得中和热ΔH =___________(结果保留小数点后1位)。 （5）下列说法正确的是___________。 A. 用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 B. 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 C. 向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 D. 内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1molH2O时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响 （6）若用100mL 0.200mol·L−1CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。(已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J·g−1·℃−1、溶液的密度均近似为1.00g·cm−3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。则锌粉与硫酸铜溶液反应的热化学方程式为：___________。 17. 完成下列问题。 （1）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，装置如图所示。 该电池以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2−。c电极为___________极，d电极上的电极反应式为___________。 （2）钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀目的。若使用上述化学电源，通过电解Na2Cr2O7酸性溶液在金属制品上镀铬，应把待镀的金属制品与电源的___________极(填“正”或“负”)相连，阴极的电极反应式为___________。 （3）微生物脱盐电池是一种高效、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NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO−的溶液为例)。负极的电极反应式为___________， 隔膜1为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)， 电池工作一段时间后，正、负极产生的气体的物质的量之比为___________。 18. 某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解精炼钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且X极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题： 查阅资料：高铁酸根()在溶液中呈紫红色。 （1）反应过程中，X极处发生的电极反应为___________和___________。 （2）一段时间后，若X极质量减小1.12 g，Y极收集到2.24 L气体，则在X极收集到的气体为___________mL(均已折算为标准状况时的气体体积)。 （3）装置丙中，若外电路中有0.1 mol电子转移，隔膜右侧溶液质量___________(填“增加”或“减少”)了___________g。 （4）乙池是电解制备金属钴的装置图，理论上Ⅰ室中___________(填“变大”“变小”或“不变”)，该电解池总反应的化学方程式是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$