精品解析:四川省南充市西充中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试题
2025-09-30
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内容正文:
四川省西充中学高二上学期9月月考
高2024级化学试题
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Na23 Fe56 Cl35.5 Ag108
一、选择题(共14道选择题,只有一个选项是正确答案,每题3分,共42分)
1. 下列说法正确的是
A. 化学变化不一定都伴随着能量变化
B. 加入催化剂能改变化学反应的热效应
C. ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应物
D. 需要加热才能发生的化学反应,可能是吸热反应也可能是放热反应
2. 有关电化学知识的描述正确的是
A. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
B. 一般地说,能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
C. CaO+H2O=Ca(OH)2可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
D. 某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
3. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性)
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式为
B. 电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C. 电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有和
4. 下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)
A. 2SO2+O2=2SO3△H=-196.6kJ/mol
B. 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
C. H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ
D. H+(aq)+OH—(aq)=H2O (l)△H= +57.3 kJ/mol
5. 某同学为了使反应能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是
A. B. C. D.
6. 关于反应:
①
②
③
下列叙述正确的是
A. CO的燃烧热为
B. 在③进行时,若改为,可以使减小
C. 若有0.2 mol 与足量水蒸气按③反应,则吸收的热量是43.2 kJ
D. 若生成相同质量的,放出的热量小于CO
7. 已知热化学方程式:① ;
② ;
③ 。
下列说法错误的是
A. 硫的燃烧热是
B. 由盖斯定律可得出热化学方程式:
C.
D. 在一定条件下,将与放入一密闭容器中充分反应,放出的热量小于98.3kJ
8. 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,阴极质量增大,电解质溶液的pH减小的是
① ② ③ ④
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④
9. 铅蓄电池是常见的二次电池,电池总反应为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列说法正确的是
A. 充电时铅蓄电池的正极与外接电源的负极相连
B. 放电时PbO2发生氧化反应
C. 放电时的负极反应式为Pb+-2e-=PbSO4
D. 充电时的阴极反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2++4H+
10. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A. 1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量,其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol
B. H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ/mol
C. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
D. HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
11. 电解法制取同时可获得氢气,反应为,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 阳极反应式为
B. 电解过程中阴极区pH不变
C. 电解过程中向左室迁移
D. 每制备1 mol 交换膜有6 mol阴离子定向移动
12. 用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 验证钢铁的析氢腐蚀 B. 验证电解NaCl溶液的产物
C. 保护铁电极不被腐蚀 D. 向镀件上镀银
13. 以浓差电池(电解质溶液浓度不同形成的电池)为电源,石墨为电极将转化为较高纯度的装置如图所示(已知:浓差电池停止工作时阴离子交换膜两侧溶液浓度相等)。下列说法错误的是
A. Ag(2)电极电势高于Ag(I)电极电势
B. 电极A上发生的电极反应为
C. 工作时,B电极附近溶液的pH增大
D. 生成0.5 mol 时,丁室电解质溶液质量增加108 g
14. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图所示,、电极均为惰性电极),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法错误的是
A. 若电源为铅酸蓄电池,则应与电极相连
B. 电极上发生还原反应,其电极反应式为
C. 工作时,右侧工作室的穿过阳离子交换膜往左侧工作室迁移
D. 装置工作时,电路中每转移电子,同时右侧工作室溶液减轻的质量与左侧工作室溶液增加的质量相差
二、填空题(共4道题,共58分,除特殊说明每空2分)
15. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下,回答下列问题:
中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量
步骤一:用量筒量取盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
步骤二:用另一量筒量取溶液,并用同一温度计测出其温度;
步骤三:将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。
(3)倒入NaOH和盐酸溶液的正确操作是_______(填字母)。
A. 沿玻璃棒缓慢倒入 B. 分三次倒入 C. 一次迅速倒入 D. 一边搅拌一边滴入
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。
为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热_______(热量的计算公式是,结果保留一位小数)。
(5)该同学通过实验测出的中和热与理论上的中和热有误差,造成这一结果的原因不可能的是_______。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 用量筒量取盐酸时仰视读数
C. 分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中
D. 用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
(6)实验中若用60 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。
16. 化学能与热能在生产生活中扮演着重要的角色,按照要求回答下列各题。
I、键能、焓变及热化学方程式相关考点:
(1)已知 。根据下表中的键能数据。
共价键
键能(kJ/mol)
946
436
a
则表中a=_______。
(2)在101 kPa时,氢气在1.0 mol氧气中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和反应转化为绿色能源已知:
;
;
写出CO和作用生成和的热化学方程式_______。该反应中反应物的总键能_______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
(4)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
(s,白磷)
P(s,红磷)
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,能量较低的是_______(填“红磷”或“白磷”),白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(5)过程的焓变为_______(列式表示)。
17. 回答下列问题。
(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,烧杯内液体均为饱和食盐水。
在相同条件下,四组装置中铁电极腐蚀最快的是_______(填序号,下同);为防止金属被腐蚀,可以采用上述_______装置原理进行防护。为了检测钢铁保护效果,方法是:取少量铁电极附近的溶液于试管中,滴加溶液,若_______,则说明保护效果好。
(2)汽车尾气中氮氧化合物、碳氢化合物的处理会污染环境,运用电化学方法可以进行NO的消除和CO含量检测。
a.间接电解法除NO,其原理如图所示,从A口中出来的气体是_______(填名称),电解池阴极的电极反应式_______。
b.用离子方程式表示吸收柱中除去NO的原理_______。
(3)因极易氧化,实验室很难制得白色纯净的沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的沉淀。电解液c为NaCl溶液,两电极的材料分别为石墨和铁。
①a极材料应为_______。
②制备过程的总反应方程式为_______。
18. 下图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题:
(1)图中甲池中移向_______极(填“”或“O2”)。
(2)写出通入的电极的电极反应式:_______。
(3)A电极的名称是_______,乙池中反应的化学方程式:_______。
(4)电解后乙池需要加入适量_______的才能恢复到以前的状态。当乙池中B(Ag)极质量增加10.8 g,甲池中理论上消耗O2的体积为_______L(标准状况),此时丙池中某电极析出某金属,则丙池中的某盐溶液可能是_______。
A. B. C.NaCl D.
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四川省西充中学高二上学期9月月考
高2024级化学试题
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Na23 Fe56 Cl35.5 Ag108
一、选择题(共14道选择题,只有一个选项是正确答案,每题3分,共42分)
1. 下列说法正确的是
A. 化学变化不一定都伴随着能量变化
B. 加入催化剂能改变化学反应的热效应
C. ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应物
D. 需要加热才能发生的化学反应,可能是吸热反应也可能是放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学变化一定都伴随着能量变化,故A错误;
B.加入催化剂只能降低反应所需的活化能,不能改变化学反应的热效应,故B错误;
C.ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应,故C错误;
D.需要加热才能发生的化学反应,可能是吸热反应也可能是放热反应,故D正确;
故选D。
2. 有关电化学知识的描述正确的是
A. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
B. 一般地说,能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
C. CaO+H2O=Ca(OH)2可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
D. 某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A. 原电池的两极可能是由活动性不同的两种金属或金属和石墨等组成,故错误;
B. 一般地说,能自发进行的氧化还原反应有电子转移,可设计成原电池,故正确;
C. CaO+H2O=Ca(OH)2可以放出大量的热,但该反应不是氧化还原反应,没有电子转移,不能把该反应设计成原电池,故错误;
D. 某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,若装置中的盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液,则会与硝酸银反应生成氯化银沉淀,会造成银离子减少,故不能装氯化钾。故错误。
故选B。
3. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性)
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式为
B. 电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C. 电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有和
【答案】C
【解析】
【分析】金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,电解时粗镍作阳极,发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+,纯镍作阴极,电极反应为:Ni2++2e-=Ni,NiSO4溶液作电解质溶液,据此分析解题:
【详解】A.由分析可知,阳极发生氧化反应,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+,A错误;
B.由分析可知,电解过程中,阳极发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+,阴极发生的电极反应为:Ni2++2e-=Ni,根据电子守恒可知,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不一定相等,B错误;
C.由分析可知,电解过程中,阳极发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+,故Cu、Pt不放电,则电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt,C正确;
D.由分析可知,电解过程中,阳极发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+,阴极发生的电极反应为:Ni2++2e-=Ni,NiSO4为电解质溶液,则电解后,溶液中存在的金属阳离子主要有Ni2+,还含有和,D错误;
故答案为:C。
4. 下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)
A. 2SO2+O2=2SO3△H=-196.6kJ/mol
B. 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
C. H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ
D. H+(aq)+OH—(aq)=H2O (l)△H= +57.3 kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.书写热化学方程时应注明物质的聚集状态,则二氧化硫与氧气发生催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol,故A错误;
B.2mol氢气与氧气反应生成液态水放出571.6kJ热量,则反应的热化学方程式为2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,故B正确;
C.1mol氢气与氧气反应生成液态水放出285.8kJ热量,则反应的热化学方程式为H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8J/mol,故C错误;
D.稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成1mol水放出57.3 kJ热量,则反应的热化学方程式为H+(aq)+OH—(aq)=H2O (l)△H= —57.3 kJ/mol,故D错误;
故选B。
5. 某同学为了使反应能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】Ag与盐酸不反应,所以要使反应能进行,应该设计成电解池,其中Ag作阳极,盐酸作电解质溶液。
【详解】A.该装置中Ag作阴极,不能失电子,故A不符合;
B.该装置为原电池,原理为Fe与盐酸反应,故B不符合;
C.该装置为电解池,Ag作阳极失电子发生氧化反应,阴极上氢离子得电子发生还原反应,电解质溶液中氢离子放电,故C符合;
D.该装置不是电解池,也不构成原电池,没有反应发生,故D不符合;
故选:C。
6. 关于反应:
①
②
③
下列叙述正确的是
A. CO的燃烧热为
B. 在③进行时,若改为,可以使减小
C. 若有0.2 mol 与足量水蒸气按③反应,则吸收的热量是43.2 kJ
D. 若生成相同质量的,放出的热量小于CO
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,1 mol CO的燃烧热ΔH=-283 kJ/mol,A错误;
B.若改为,由于液态水汽化需要吸收热量,导致反应③的总ΔH需额外吸收液态水汽化的热量,ΔH会增大,B错误;
C.0.2 mol按③反应,吸收热量为0.2×216=43.2 kJ,C正确;
D.反应①每生成1 mol放热650 kJ,反应②每生成1 mol放热283 kJ,放热更多,D错误;
故选C。
7. 已知热化学方程式:① ;
② ;
③ 。
下列说法错误的是
A. 硫的燃烧热是
B. 由盖斯定律可得出热化学方程式:
C.
D. 在一定条件下,将与放入一密闭容器中充分反应,放出的热量小于98.3kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热的概念是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,S的温度氧化物为,结合反应①可知硫的燃烧热是,故A正确;
B.由盖斯定律可知可由2×③-3×①得到,,故B正确;
C.等量的能量高于,则燃烧放热更多, ,故C错误;
D.由反应②可知与完全反应时放出98.3kJ热量,而该反应为可逆反应,将与放入一密闭容器中充分反应时,反应不能完全进行,则放出的热量小于98.3kJ,故D正确;
故选:C。
8. 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,阴极质量增大,电解质溶液的pH减小的是
① ② ③ ④
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】①用惰性电极电解溶液,阴极发生得电子的还原反应: ,阴极质量增大,阳极发生失电子的氧化反应:,电解质溶液pH减小,符合题意;
②用惰性电极电解 溶液,阴极发生得电子的还原反应:,阴极质量不增加,不符合题意;
③用惰性电极电解 溶液,阴极发生得电子的还原反应:,阴极质量增大,阳极发生失电子的氧化反应: ,电解质溶液pH减小,符合题意;
④用惰性电极电解溶液,阴极发生得电子的还原反应:,阴极质量不增加,不符合题意;
答案选B。
9. 铅蓄电池是常见的二次电池,电池总反应为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列说法正确的是
A. 充电时铅蓄电池的正极与外接电源的负极相连
B. 放电时PbO2发生氧化反应
C. 放电时的负极反应式为Pb+-2e-=PbSO4
D. 充电时的阴极反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2++4H+
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由总反应知,放电时,PbO2得电子被还原,作正极,根据充电原理,正极PbO2充电时连接电源的正极,A错误;
B.放电时,PbO2转化为PbSO4,得电子被还原,发生还原反应,B错误;
C.放电时,负极Pb失电子转化为PbSO4,对应电极反应为:Pb-2e-+=PbSO4,C正确;
D.充电时,PbSO4在阴极得电子被还原为Pb,对应电极反应为:PbSO4+2e-=Pb+,D错误;
故答案选C。
10. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A. 1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量,其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol
B. H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ/mol
C. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
D. HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量,则其热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol,根据化学计算系数与反应热成正比可知,其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol,A正确;
B.H2的燃烧热为285.8kJ/mol,即其热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ/mol,B错误;
C.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的指定物质,C为CO2时放出的热量,故已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,则C的燃烧热不为110.5kJ/mol,C错误;
D.中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和水时放出的热量,由于HF为弱酸,,故可知HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH>-57.3kJ/mol,D错误;
故答案为:A。
11. 电解法制取同时可获得氢气,反应为,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 阳极反应式为
B. 电解过程中阴极区pH不变
C. 电解过程中向左室迁移
D. 每制备1 mol 交换膜有6 mol阴离子定向移动
【答案】B
【解析】
【分析】Fe是阳极,在碱性条件下失去电子生成,电极反应式为,Ni是阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴离子交换膜允许OH-从阴极向阳极移动;
【详解】A.根据装置图及总反应方程式可知,Fe为阳极,电极反应式为,A正确;
B.阴极区电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,当阴极区产生2个OH-的同时有2个OH-通过阴离子交换膜进入阳极区,但是阴极消耗了水,所以电解过程中阴极区pH增大,B错误;
C.根据电解原理可知,电解过程中阴离子向阳极移动,OH-向左室迁移,C正确;
D.根据电极反应式可知,每制备1 mol Na2FeO4,外电路需要转移6 mol电子,D正确;
答案选B。
12. 用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 验证钢铁的析氢腐蚀 B. 验证电解NaCl溶液的产物
C. 保护铁电极不被腐蚀 D. 向镀件上镀银
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢铁在食盐水中发生吸氧腐蚀,故A错误;
B.电解饱和食盐水时,阳极Cl⁻放电生成Cl2,Cl2可氧化I⁻生成I2,使淀粉-KI溶液变蓝;阴极H+放电生成H2,同时阴极区生成NaOH,使酚酞溶液变红,故B正确;
C.Fe比Cu活泼,在CuSO4溶液中形成原电池时,Fe作负极被腐蚀,无法保护铁电极,故C错误;
D.电镀银时,镀件应作阴极,镀层金属作阳极;故镀件应该接负极、Ag接正极,故D错误;
选B。
13. 以浓差电池(电解质溶液浓度不同形成的电池)为电源,石墨为电极将转化为较高纯度的装置如图所示(已知:浓差电池停止工作时阴离子交换膜两侧溶液浓度相等)。下列说法错误的是
A. Ag(2)电极电势高于Ag(I)电极电势
B. 电极A上发生的电极反应为
C. 工作时,B电极附近溶液的pH增大
D. 生成0.5 mol 时,丁室电解质溶液质量增加108 g
【答案】D
【解析】
【分析】浓差电池最终交换膜两侧AgNO3溶液浓度相等,交换膜为阴离子交换膜,即通过离子交换膜移向左侧,左侧溶液增大,右侧减小,所以丁池中Ag(1)溶解,增大,丙池中Ag+得电子生成Ag析出,即Ag(2)电极为正极,Ag(1)电极为负极,负极反应式为,正极反应式为,电解池中A电极为阳极,B电极为阴极,阳极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2,阴极上H2O发生得电子的还原反应生成H2,据此分析回答。
【详解】A.根据分析可知,Ag(2)电极为正极,Ag(1)电极为负极,即Ag(2)电极电势高于Ag(l)电极电势,A正确;
B.根据分析,电解池中A电极为阳极,阳极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2,电极反应:,B正确;
C.B电极为阴极,发生还原反应:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-,电解池中阴离子移向阳极,每生成2mol,转移2mol电子,同时有2mol从甲池移动到乙池,但反应消耗了水,故B极中的NaOH的浓度升高,溶液的pH增大,C正确;
D.生成0.5mol H2转移1mol电子,丁室中,负极Ag(1) Ag – e- = Ag+,溶解1mol Ag,质量为108g,同时丙室1mol (质量62g)通过阴离子交换膜进入丁室,丁室溶液质量增加108g + 62g = 170g,D错误;
答案选D。
14. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图所示,、电极均为惰性电极),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法错误的是
A. 若电源为铅酸蓄电池,则应与电极相连
B. 电极上发生还原反应,其电极反应式为
C. 工作时,右侧工作室的穿过阳离子交换膜往左侧工作室迁移
D. 装置工作时,电路中每转移电子,同时右侧工作室溶液减轻的质量与左侧工作室溶液增加的质量相差
【答案】D
【解析】
【分析】装置用于湿法冶铁,图中左侧电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,右侧为饱和食盐水,右侧电极上生成气体,则右侧为电解池的阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极。
【详解】A.由分析,Q为阳极,若电源为铅酸蓄电池,则Q应与铅酸蓄电池的正极PbO2电极相连,A正确;
B.左侧M电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,B正确;
C.中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极,C正确;
D.装置工作时,电路中每转移0.6mol电子,则右侧减少0.6molNaCl,左侧根据离子移动和电极反应增加0.6molNa+和0.3molO原子,则右侧工作室溶液减轻的质量与左侧工作室溶液增加的质量相差0.6mol×58.5g/mol-(0.6mol×23g/mol+0.316)=16.5g,D错误;
故选D。
二、填空题(共4道题,共58分,除特殊说明每空2分)
15. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下,回答下列问题:
中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量
步骤一:用量筒量取盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
步骤二:用另一量筒量取溶液,并用同一温度计测出其温度;
步骤三:将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。
(3)倒入NaOH和盐酸溶液的正确操作是_______(填字母)。
A. 沿玻璃棒缓慢倒入 B. 分三次倒入 C. 一次迅速倒入 D. 一边搅拌一边滴入
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。
为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热_______(热量的计算公式是,结果保留一位小数)。
(5)该同学通过实验测出的中和热与理论上的中和热有误差,造成这一结果的原因不可能的是_______。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 用量筒量取盐酸时仰视读数
C. 分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中
D. 用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
(6)实验中若用60 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)减少热量的损失,从而减小实验误差 (3)C
(4) (5)B
(6) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称:玻璃搅拌器;
【小问2详解】
烧杯间填满碎泡沫塑料,有利于减少热量的损失,从而减小实验误差;
【小问3详解】
为了减小热量损失,应一次迅速倒入,答案选C;
【小问4详解】
、、,第三组实验数据偏差较大,舍去,则,中和热的数值为,故中和热;
【小问5详解】
A.该同学通过实验测出的中和热数值偏小,而实验装置保温、隔热效果差,热量损失会导致测得中和热数值偏小,中和热偏大,A不符合题意;
B.用量筒量取盐酸时仰视读数,取出的盐酸偏多,实验实际参与反应的盐酸偏多,测得中和热数值偏大,中和热偏小,B符合题意;
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中,热量损失导致测得中和热数值偏小,中和热偏大,C不符合题意;
D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度,会使一部分反应热量散失,终止温度偏小,温差偏小,测得的中和热数值偏小,中和热偏大,D不符合题意;
答案选B;
【小问6详解】
实验中若用60 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等(会变多),但中和热是指酸和碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量,所以所求中和热相等。
16. 化学能与热能在生产生活中扮演着重要的角色,按照要求回答下列各题。
I、键能、焓变及热化学方程式相关考点:
(1)已知 。根据下表中的键能数据。
共价键
键能(kJ/mol)
946
436
a
则表中a=_______。
(2)在101 kPa时,氢气在1.0 mol氧气中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和反应转化为绿色能源已知:
;
;
写出CO和作用生成和的热化学方程式_______。该反应中反应物的总键能_______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
(4)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
(s,白磷)
P(s,红磷)
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,能量较低的是_______(填“红磷”或“白磷”),白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(5)过程的焓变为_______(列式表示)。
【答案】(1)391 (2)
(3) ①. ②. 小于
(4) ①. ②. 红磷 ③. 低
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据焓变=反应物总键能-生成物总键能知,,解得;
【小问2详解】
根据题干信息,对应的热化学方程式为,而物质的燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为;
【小问3详解】
① ;② ;根据盖斯定律,(反应①反应②)得:,根据焓变=反应物总键能-生成物总键能可知,该反应中反应物的总键能小于生成物总键能;
【小问4详解】
①(s,白磷) ;②P(s,红磷) ;根据盖斯定律,反应①反应②得;相同情况下能量较低的是红磷,物质能量越低越稳定,红磷能量低,较稳定,白磷的稳定性比红磷低;
【小问5详解】
过程经三步反应得到,总反应的焓变等于分步反应焓变的加和,故总反应焓变为:。
17. 回答下列问题。
(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,烧杯内液体均为饱和食盐水。
在相同条件下,四组装置中铁电极腐蚀最快的是_______(填序号,下同);为防止金属被腐蚀,可以采用上述_______装置原理进行防护。为了检测钢铁保护效果,方法是:取少量铁电极附近的溶液于试管中,滴加溶液,若_______,则说明保护效果好。
(2)汽车尾气中氮氧化合物、碳氢化合物的处理会污染环境,运用电化学方法可以进行NO的消除和CO含量检测。
a.间接电解法除NO,其原理如图所示,从A口中出来的气体是_______(填名称),电解池阴极的电极反应式_______。
b.用离子方程式表示吸收柱中除去NO的原理_______。
(3)因极易氧化,实验室很难制得白色纯净的沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的沉淀。电解液c为NaCl溶液,两电极的材料分别为石墨和铁。
①a极材料应为_______。
②制备过程的总反应方程式为_______。
【答案】(1) ①. ④ ②. ②、③ ③. 没有蓝色沉淀产生
(2) ①. 氧气 ②. ③.
(3) ①. Fe ②.
【解析】
【分析】(1)钢铁的腐蚀按照有没有形成原电池分为化学腐蚀和电化学腐蚀;金属防护按照原电池防护可以连接比保护金属活泼的 金属单质作负极,属于牺牲阳极的阴极保护法,也可以连接电源的负极作阴极称为阴极电保护法。
(2)运用电化学方法可以进行NO的消除和CO含量检测,根据装置图可知阴极由,生成的进入NO吸收柱中与NO反应,生成和氮气;阳极是稀硫酸溶液,按照电解池的放电顺序,阳极极反应为:。
(3)电解液c为NaCl溶液,两电极的材料分别为石墨和铁,用于制备氢氧化亚铁沉淀,需铁电极作阳极失电子生成亚铁离子,阴极电解水生成的氢氧根与亚铁离子结合形成氢氧化亚铁沉淀。
【小问1详解】
在相同条件下,四组装置中铁电极在①中形成原电池并作负极被腐蚀,②中的铁片连接比它活泼的Zn,Fe被保护,腐蚀速度较慢,③中Fe连接电源负极作阴极被保护,腐蚀速度最慢,④中Fe连接电源的正极作阳极,被腐蚀且速度最快。综上铁电极腐蚀最快的是④。
上述四幅图中,②、③两装置依次让Fe电极做正极、阴极被保护。
钢铁保护效果好的话溶液中几乎没有Fe2+,故可通过检验有无Fe2+来检测钢铁保护效果,方法是:取少量铁电极附近的溶液于试管中,滴加溶液,若没有蓝色沉淀产生,则溶液中无Fe2+,则说明保护效果好。
【小问2详解】
a.根据分析,阳极电极反应为:,从A口中出来的气体是氧气;电解池阴极由,电极反应式。
b.吸收柱中用除去NO的离子方程式为。
【小问3详解】
①根据分析,Fe作阳极,碳作阴极,a极是阳极,材料应为Fe。
②制备过程中阳极:,阴极:,总反应方程式为。
18. 下图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题:
(1)图中甲池中移向_______极(填“”或“O2”)。
(2)写出通入的电极的电极反应式:_______。
(3)A电极的名称是_______,乙池中反应的化学方程式:_______。
(4)电解后乙池需要加入适量_______的才能恢复到以前的状态。当乙池中B(Ag)极质量增加10.8 g,甲池中理论上消耗O2的体积为_______L(标准状况),此时丙池中某电极析出某金属,则丙池中的某盐溶液可能是_______。
A. B. C.NaCl D.
【答案】(1)CH3OH
(2)
(3) ①. 阳极 ②. 4AgNO3 + 2H2O 4HNO3 + 4Ag + O2↑
(4) ①. 氧化银或者碳酸银 ②. 0.56 ③. BD
【解析】
【分析】(1)甲池:燃料电池属于原电池,原电池放电时,溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
(2)燃料电池中燃料失电子发生氧化反应,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:;
(3)乙池有外接电源属于电解池,连接原电池正极的A是阳极,连接原电池负极的B是阴极,电解硝酸银溶液时,A电极上氢氧根离子放电,B电极银离子放电,反应的化学方程式为4AgNO3 + 2H2O 4HNO3 + 4Ag + O2↑;
(4)根据串联电池中转移电子数相等列关系式计算,丙为电解池,析出金属元素,则金属活泼性排在氢后,据此确定含有的金属元素。
【小问1详解】
燃料电池是化学能转变为电能的装置,属于原电池,燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,原电池放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,即向投放CH3OH的电极移动;
【小问2详解】
该燃料电池中,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:;
【小问3详解】
乙池有外接电源属于电解池,连接原电池正极的A是阳极,连接原电池负极的B是阴极,电解硝酸银溶液时,A电极上氢氧根离子放电,B电极银离子放电,乙池反应的化学方程式为:4AgNO3 + 2H2O 4HNO3 + 4Ag + O2↑;
【小问4详解】
由乙池反应的化学方程式可得乙池析出了银单质和氧气,因此要想恢复原状加入适量氧化银或者碳酸银;根据串联电路转移电子数相等列关系式:
计算得V(O2)=L=0.56L;
阴极上析出金属,则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后面
A.硫酸镁中镁元素处于H元素前,所以阴极上不析出金属单质,故A错误;
B.电解硫酸铜溶液时,阴极上析出铜,故B正确;
C.氯化钠中钠元素处于氢元素前,所以阴极上不析出金属单质,故C错误;
D.电解硝酸银溶液时,阴极上析出银,故D正确;
故选BD。
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