内容正文:
连城一中2025—2026学年上期月考 1
高二化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1、答案请填图到答题卡上,做在试卷上的答案无效。
2、可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Ag-108
一、单项选择题
1. 下列关于化学反应能量变化的说法正确的是
A. 化学反应不一定伴随着能量变化
B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C. 化学反应中化学能可转化为热能、电能等能量
D. 有颜色变化的物质变化一定是化学变化且伴随能量变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应一定伴随能量变化,A错误;
B.物理变化也可能伴有能量变化(如冰融化吸热),B错误;
C.化学反应中化学能可转化为热能(如燃烧)、电能(如电池),C正确;
D.颜色变化不一定是化学变化(如液氧为浅蓝色变为氧气无色属于物理变化),D错误;
故答案为;C。
2. 下列选项中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是
A. 灼热的炭与二氧化碳反应,氢气在氯气中燃烧
B. 镁条在二氧化碳中燃烧,碳酸氢钠受热分解
C. 与反应,氢氧化钠溶于水
D. 酸碱中和反应,在高温下焦炭与水蒸气反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.C与在高温下生成CO为吸热反应;在中燃烧生成HCl为放热反应,A正确;
B.镁燃烧放热,分解吸热,B错误;
C.氢氧化钠溶于水为物理溶解过程,非化学反应,C错误;
D.中和反应放热,焦炭与水蒸气反应吸热,D错误;
故答案选A。
3. 下列叙述正确的是( )
A. 需要加热的反应说明它是吸热反应
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.6 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】
【详解】A. 需要加热的反应不一定是吸热反应,例如很多燃烧反应都需要先加热,但所有的燃烧均为放热反应,A错误;
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,说明金刚石的总能量高于石墨,故金刚石比石墨更不稳定,B错误;
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.6 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,由于浓硫酸稀释过程也将放出大量的热,故该过程放出的热量大于57.3 kJ,C错误;
D. 由于相同物质的量的碳完全燃烧比不完全燃烧放出更多的热量,故2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,即> ,故ΔH1<ΔH2,D正确;
故答案为:D。
4. 同温同压下,下列各组热化学方程式中,的有
①已知两个放热反应: ;
②,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、
③ ;
④ ;
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】A
【解析】
【详解】①中两式相减得:(气态转为液态是放热),所以,①符合题意;
②,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、,根据盖斯定律,反应的条件不会影响焓变的,所以说相同物质的量的氢气氯气在点燃和光照条件下反应放出的热量一样,②不符合题意;
③,,所以,③不符合题意;
④等质量的碳和氧气反应生成二氧化碳放出的热量大,因此,④不符合题意;
故选A。
5. 某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是
A. Fe作正极,发生氧化反应
B. 负极反应: 2H+ + 2e-=H2↑
C. 工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变
D. 工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大
【答案】D
【解析】
【详解】Fe为金属单质,石墨为可导电的非金属单质,Fe为负极,石墨为正极;
A.铁片为负极,发生氧化反应:Fe-2e-=Fe2+,A错误;
B.负极反应为Fe-2e-=Fe2+,B错误;
C.石墨为正极,正极电极反应为2H+ + 2e-=H2↑,右侧烧杯中c(H+)减小,则pH增大,故C错误;
D.原电池工作时,溶液中的阴离子移向负极,则盐桥内的Cl-会向左侧烧杯移动,NaCl溶液中c(Cl-)增大,D正确;
答案选D。
6. 如图所示装置中,能构成原电池的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.酒精是非电解质,酒精溶液不导电,不能构成原电池,故不选A;
B.两电极分别在两个独立的盛有稀硫酸的烧杯中,无法形成闭合回路,不能构成原电池,故不选B;
C.两电极均为Zn,活泼性相同,无法形成电势差,不能构成原电池,故不选C;
D.Zn和Cu活泼性不同,作为电极插入稀硫酸中,通过导线连接且用盐桥连通两烧杯溶液形成闭合回路,Zn能与稀硫酸自发发生氧化还原反应,满足原电池构成的所有条件,故选D;
选D。
7. 铅酸蓄电池是常用的二次电池,其放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列说法正确的是
A. 该电池是二次电池,充电和放电互为可逆反应
B. 放电时,负极的电极反应式是
C. 充电时,铅酸蓄电池负极应连接外电源的负极
D. 放电时,每转移2 mol电子时正极质量减少64 g
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应需在同一条件下正逆反应同时进行,该电池放电是自发氧化还原反应,充电需外接电源(电解过程),条件不同,故充电和放电不互为可逆反应,A错误;
B.放电时负极Pb发生氧化反应,电解质为稀硫酸,参与反应,正确电极反应式为,B错误;
C.充电时原电池负极(Pb)作电解池阴极,电解池阴极需连接外电源负极,C正确;
D.放电时正极反应为,每转移2 mol电子,1 mol (239g)转化为1 mol (303 g),质量增加303 g-239 g=64 g,D错误;
故答案为:C。
8. 一种氢氧燃料电池,结构如图,下列有关该电池的说法正确的是
A. 通入氢气的电极发生还原反应
B. 正极的电极反应式为
C. 外电路中每有 0.4 mol 电子转移,必有6.72 L气体被消耗
D. 碱性电解液中阳离子向通入氢气的电极移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入氢气的电极为负极,燃料在负极发生氧化反应,而非还原反应,A错误;
B.正极通入氧气,在碱性电解液中,氧气得电子结合水生成氢氧根离子,电极反应式为,B正确;
C.外电路转移0.4 mol 电子时,消耗 0.2 mol、 0.1 mol,共0.3 mol气体,但未说明是否为标准状况,无法计算气体体积,C错误;
D.电解液中阳离子向正极(通入氧气的电极)移动,通入氢气的电极为负极,D错误;
故答案选B。
9. 磷酸铁锂“刀片电池”工作原理如图所示。放电时的总反应:,说法正确的是
A. 放电时,铝箔作负极
B. 电池工作时,正极反应为
C. 电池工作时,负极材料质量减少,转移电子
D. 电池进水不会影响其使用寿命
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,LixC6在铜箔一侧失去电子生成Li+和C,Li1-xFePO4得电子发生还原反应转化为LiFePO4;
【详解】A.根据总反应及示意图,放电时LixC6在铜箔一侧失去电子生成Li+和C,铜箔为负极,故A错误;
B.放电时Li1-xFePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4,铝箔为正极,正极反应式为Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- = LiFePO4,故B正确;
C.负极反应为LixC6 - xe- = 6C + xLi+,释放Li+使减少质量,1.4g Li的物质的量为0.2 mol,转移电子为0.2 mol,故C错误;
D.电池使用锂盐有机溶液,Li是活泼金属,进水会导致Li与水反应,故D错误;
选B。
10. 用石墨作电极电解NaCl溶液,下列说法正确的是
A. 阳极反应式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B. 阴极反应式为 2Cl--2e-=Cl2↑
C. 电解总方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
D. 电解过程中,溶液的 pH 不变
【答案】C
【解析】
【分析】用惰性电极电解饱和食盐水,阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极水得电子生成氢气和氢氧化钠。
【详解】A. 阳极失电子发生氧化反应,阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2 ↑,故A错误;
B. 阴极得电子发生还原反应,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B错误;
C. 电解总方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,故C正确;
D. 电解过程中,生成氢氧化钠,溶液的 pH 升高,故D错误;
选C。
11. 某浓差电池的装置如图所示,该电池使用前先将K与M连接一段时间,K再与N连接,当正负电极室中溶液的浓度相等时,电池将停止放电。下列说法错误的是
A. K与M连接时,当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g
B. K与N连接时,甲室的电极反应式为
C. 若换成阳离子交换膜,电池将不能正常使用
D. K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反
【答案】B
【解析】
【分析】浓度差电池是利用两极电势差实现两个氧化还原半反应,总反应类似扩散原理,最终两池电解质浓度将相等。该电池使用前先将K与M连接一段时间,开关与M相连时,为电解池,左侧甲室内Ag电极为阳极,右侧乙室内Ag电极为阴极,阳极上Ag失去电子转化为Ag+,阴极上Ag+得到电子转化为Ag,硝酸根透过阴离子交换膜向阳极移动进入左侧,一段时间后,两池中浓度不同;然后将K与N相连,装置为原电池,左侧甲室内硝酸银溶液浓度大,银离子氧化性强,则银离子得电子发生还原反应,左侧甲室内Ag电极为正极,则右侧乙室Ag电极为负极,硝酸根向负极移动进入乙室,据此回答;
【详解】A. 据分析,K与M连接时,右侧乙室内、硝酸根迁出,当转移1mol电子时,乙室溶液质量减少(108+62)g=170g,则当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g,A正确;
B.K与N连接时为原电池,甲室为正极区,电极反应式为,B不正确;
C.若换成阳离子交换膜,若有1mol电子转移,阳极1mol Ag溶解、阴极析出1mol Ag,1mol Ag+透过阳离子交换膜进入乙室,则两池中Ag+浓度将相同,开关与N相连时,不会产生电流、将不能正常使用,因此应该选择阴离子交换膜电池,C正确;
D.据分析,K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反,D正确;
答案选B。
12. 电解催化氮气还原合成氨,是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. a极为阴极
B. b极反应式为2H2O﹣4e-=O2↑+4H+
C. a、b两极上产生的气体的物质的量之比为1∶1
D. 每产生1.12LNH3(标准状况下),有0.15molH+通过隔膜迁移至a极区
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,氮气反应生成氨气,氮元素价态降低得电子,故a极为阴极,电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3,b极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,电解总反应为,据此作答。
【详解】A. 由图可知,氮气反应生成氨气,氮元素价态降低得电子,故a极为阴极,A正确;
B. b极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B正确;
C. 根据电解总反应为,可知a、b两极上产生的气体的物质的量之比为4:3,C错误;
D.标况下1.12LNH3的物质的量为,根据电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3,可知转移氢离子的物质的量为0.05mol×3=0.15mol,D正确;
故答案选:C。
13. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是
A. 氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑
B. 电解精炼铜时,Y是粗铜
C. 在铁片上镀铜时,X是纯铜
D. 制取金属铝时,Z是氯化铝溶液
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氯碱工业中,X电极连接电源正极,为电解池的阳极,溶液中的氯离子失电子生成氯气,2Cl--2e-=Cl2↑,选项A错误;
B.电解精炼铜时,粗铜做阳极连接正极,精铜做阴极连接负极,则Y是精铜,选项B错误;
C.在铁片上镀铜时,铁片做阴极为Y电极,铜做阳极为X电极,选项C正确;
D.制取金属铝时,Z是氯化铝溶液时,阴极是水电离出来的氢离子得到电子析出氢气,水溶液中铝离子不放电,选项D错误。
答案选C。
14. 工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法错误的是
已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解
②氧化性: Ni2+(高浓度) >H+> Ni2+(低浓度)
A. 碳棒上发生的电极反应:4OH- -4e- =O2↑+2H2O
B. 电解过程中,B室中NaCl溶液的浓度将不断减小
C. 为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D. 若将阳离子膜去掉,电解时的阳极产物发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图可知碳棒为阳极,阳极电极反应式为,阴极电极反应式为、,故A正确;
B.由于C室中Ni2+、H+不断减少,Cl-通过阴离子膜从C室移向B室,A室中OH-不断减少,Na+通过阳离子膜从A室移向B室,所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故B错误;
C.由于H+氧化性大于Ni2+(低浓度)的氧化性,所以为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pH,故C正确 ;
D.若去掉阳离子膜,在阳极C1-首先放电生成Cl2,反应总方程式发生改变,故D正确;
故答案为B。
二、非选择题
15. 完成下列各题:
(1)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式___________。
(2)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,100 kPa时:
I.1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2804 kJ热量。
Ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1。回答问题:
①25℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为___________。
②25℃,100 kPa时,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。
已知O=O、C≡O键的键焓分别为495 kJ·mol-1、799 kJ·mol-1,CO2(g)分子中碳氧键的键焓为___________kJ·mol-1。
(3)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)=CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH
几种物质的能量(kJ·mol-1)如表所示(在25℃、101 kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
CO2(g)
H2(g)
CH2=CH2(g)
H2O(g)
能量/(kJ·mol-1)
-394
0
52
-242
则该反应的ΔH=___________kJ·mol-1。
(4)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,8 g N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出155.5 kJ热量,写出反应的热化学方程式___________。
(5)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s) = CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式___________。
【答案】(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1
(2) ①. 6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH=+2804 kJ·mol-1 ②. 664.75
(3)-128 (4)N2H4(l)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJ·mol-1
(5)2NH3(g)+CO2(g) = CO(NH2)2(s) + H2O(l) ΔH=-87 kJ·mol-1
【解析】
【小问1详解】
根据反应进程与能量图可看出,1 molN2(g)与3 molH2(g)发生放热反应,放出热量(a-b) kJ,故热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1。
【小问2详解】
①根据1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2804 kJ热量,可得热化学方程式:C6H12O6(s) +6O2(g)= 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2804 kJ·mol-1。25℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的反应是葡萄糖燃烧的逆反应,故热化学方程式为6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH=+2804 kJ·mol-1。
②25℃,100 kPa时,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。
已知O=O、C≡O键的键焓分别为495 kJ·mol-1、799 kJ·mol-1,根据热化学方程式CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1,设CO2(g)分子中碳氧键的键焓为x,则有,解得x=664.75 kJ·mol-1,CO2(g)分子中碳氧键的键焓为664.75 kJ·mol-1。
【小问3详解】
表格中给出各个物质的能量,按照物质能量计算反应热的方式为生成物的总能量-反应物的总能量,故。
【小问4详解】
8 g N2H4(l)为放出155.5 kJ热量,则1 mol N2H4(l)放热为155.5 kJ·mol-1,故热化学方程式:N2H4(l)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJ·mol-1。
【小问5详解】
结合盖斯定律,CO2与NH3合成尿素和液态水2NH3(g)+CO2(g) = CO(NH2)2(s) + H2O(l) 该反应=①+②-③=(-159.5+116.5-44)kJ/mol=-87 kJ·mol-1。
16. 氯气是工业上需求量很大的一种气体。
I.工业上通常是通过电解精制饱和食盐水来得到氯气
(1)写出对应的离子方程式___________;
(2)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,要加入的试剂分别为___________、___________。
II.实验室通常用如图所示装置来制取氯气:A中装有浓盐酸,B中为二氧化锰。
(3)装置A的名称为___________。
(4)写出该反应的离子方程式___________。
(5)实验室还常用高锰酸钾与浓盐酸反应快速制氯气,化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,用双线桥标出该反应的电子得失情况___________。氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
【答案】(1)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
(2) ①. NaOH ②. BaCl2
(3)分液漏斗 (4)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(5) ①. ②. 1:5
【解析】
【分析】工业上通常用电解饱和食盐水方法制备氯气。实验室中通常在加热条件下二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,或常温下高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气,根据氯气性质选择除杂和收集及尾气处理方法,该反应为氧化还原反应,遵循得失电子守恒。
【小问1详解】
工业上电解饱和食盐水制备氯气,氯化钠和氢氧化钠要拆,故离子方程式为:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-;
【小问2详解】
为除去粗盐水中的Mg2+和,要加入NaOH溶液除去Mg2+,除去硫酸根需要加入BaCl2,答案为:NaOH;BaCl2;
【小问3详解】
A装置名称为分液漏斗;
【小问4详解】
实验室制氯气离子方程式:;
【小问5详解】
双线桥法标电子转移,氧化剂KMnO4,还原剂HCl,当有2molKMnO4做氧化剂时,有10molHCl被氧化,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5。
17. I、化学能可以转化为电能,由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中作正极的是___________(填“A”或“B”)。
(2)外电路中电流由___________(填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。
(3)装置丙中金属A上电极反应属于___________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是___________。
II、如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的溶液、溶液、x溶液,a、b、c、d电极均为石墨电极,接通电源经过一段时间后,乙中c电极质量增加,据此回答问题:
(5)电源的M端为___________极(填名称)
(6)电极d上发生的电极反应式为___________,乙池溶液pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(7)当电路中有电子通过时,a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是___________;
(8)若利用丙池实现铁上镀铜,则e、f、x依次是___________(填化学式);若利用丙池实现电解精炼铜,则f电极材料是___________(填具体物质)。
【答案】(1)B (2)C极向B极移动
(3)还原反应 (4)D>A>B>C
(5)负 (6) ①. ②. 减小
(7)2:2:2:1 (8) ①. Fe、Cu、CuSO4 ②. 粗铜
【解析】
【分析】I中甲二价金属A不断溶解说明A作为负极,活泼性A>B,乙中C的质量增加,说明铜离子在C电极得电子变为铜单质,C为正极,活泼性B>C,丙中A上有气体产生,说明氢离子在A电极得电子变为氢气,A为正极,活泼性D>A。II装置为串联电解池,乙中c电极质量增加,c是阴极,依此推出a、b、d、e、f分别为阴极、阳极、阳极、阴极、阳极,则M为直流电源负极,N为直流电源正极。据此回答:
【小问1详解】
根据分析,甲中A作为负极,装置甲中作正极的是B。
【小问2详解】
乙中C为正极,B作为负极,外电路中电流由正极到负极,即C极向B极移动。
【小问3详解】
装置丙中金属A作为正极,电极反应属于还原反应。
【小问4详解】
根据分析,四种金属活动性由强到弱的顺序是:D>A>B>C。
【小问5详解】
根据分析电源的M端为负极。
【小问6详解】
据分析d为阳极,电解硫酸铜溶液,阳极水失去电子被氧化为氧气,同时生成氢离子导致溶液pH减小,电极反应式为:。
【小问7详解】
依据放电顺序可知,a、b、c、d上分别产生氢气(得2)、氯气(失2)、铜单质(得2)、氧气(失4),当电路中有0.04 mol电子通过时,分别为0.02 mol、0.02 mol、0.02 mol、0.01 mol,物质的量之比是2:2:2:1。
【小问8详解】
在铁上镀铜,铁作为镀件在阴极、铜作为镀层在阳极、电解质溶液为镀层金属的盐溶液,电解精炼铜阳极为粗铜,故答案为:Fe、Cu、,粗铜。
18. 某实验小组设计用50mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。
(1)若改用60mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所求中和热数值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”),若将氢氧化钠溶液改为固体,则反应热数值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)环形玻璃搅拌棒,不能用铜质搅拌棒的原因是________。
(3)已知反应热的计算公式:,假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,中和反应后生成溶液的比热容为。为了计算中和热,某学生实验数据记录如下表(起始温度取同一组两种溶液起始温度的平均值)该实验测得的中和热ΔH=________(结果精确到0.1)。
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
(4)实验小组另取 HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持)。则实验小组做该实验时的环境温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃,所用NaOH溶液的浓度为________。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 偏大
(2)防止热量散失 (3)-51.8
(4) ①. 低于 ②. 0.75
【解析】
【小问1详解】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,50mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液,生成水的量为0.0250mol,改用60mL 0.50mol•L-1盐酸跟50mL 0.55mol•L-1氢氧化钠溶液进行反应,生成0.0275molH2O,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关;若将氢氧化钠溶液改为固体,氢氧化钠固体在溶解时要放热,则反应热数值偏大;
【小问2详解】
中和热测定实验成败的关键是保温工作,金属铜的导热效果好于环形玻璃搅拌棒,如果换为铜质搅拌棒,会导致热量损失,产生实验误差;
【小问3详解】
3次温度差分别为:3.15℃,3.1℃,3.05℃,实验数据均有效,温度差△T平均值为=3.1℃,50mL0.5mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g•cm-3=100g,温度变化的值为△T℃=3.1℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ,所以实验测得的中和热△H=-≈-51.8kJ/mol;
【小问4详解】
V1=0时NaOH溶液的体积为50ml,由图可知此时温度小于22℃,所以实验时的环境温度低于22℃,即实验时环境温度低于22℃;由图可知,V1=30时,溶液温度最高,即NaOH和HCl恰好完全反应,由于n(NaOH)=n(HCl),c(NaOH)×20×10-3L=0.5 mol•L-1×30×10-3L,c(NaOH)=0.75mol•L-1。
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连城一中2025—2026学年上期月考 1
高二化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1、答案请填图到答题卡上,做在试卷上的答案无效。
2、可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Ag-108
一、单项选择题
1. 下列关于化学反应能量变化的说法正确的是
A. 化学反应不一定伴随着能量变化
B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C. 化学反应中化学能可转化为热能、电能等能量
D. 有颜色变化的物质变化一定是化学变化且伴随能量变化
2. 下列选项中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是
A. 灼热的炭与二氧化碳反应,氢气在氯气中燃烧
B. 镁条在二氧化碳中燃烧,碳酸氢钠受热分解
C. 与反应,氢氧化钠溶于水
D. 酸碱中和反应,在高温下焦炭与水蒸气反应
3. 下列叙述正确的是( )
A. 需要加热的反应说明它是吸热反应
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.6 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
4. 同温同压下,下列各组热化学方程式中,的有
①已知两个放热反应: ;
②,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、
③ ;
④ ;
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
5. 某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是
A. Fe作正极,发生氧化反应
B. 负极反应: 2H+ + 2e-=H2↑
C. 工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变
D. 工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大
6. 如图所示装置中,能构成原电池的是
A. B.
C. D.
7. 铅酸蓄电池是常用的二次电池,其放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列说法正确的是
A. 该电池是二次电池,充电和放电互为可逆反应
B. 放电时,负极的电极反应式是
C. 充电时,铅酸蓄电池负极应连接外电源的负极
D. 放电时,每转移2 mol电子时正极质量减少64 g
8. 一种氢氧燃料电池,结构如图,下列有关该电池的说法正确的是
A. 通入氢气的电极发生还原反应
B. 正极的电极反应式为
C. 外电路中每有 0.4 mol 电子转移,必有6.72 L气体被消耗
D. 碱性电解液中阳离子向通入氢气的电极移动
9. 磷酸铁锂“刀片电池”工作原理如图所示。放电时的总反应:,说法正确的是
A. 放电时,铝箔作负极
B. 电池工作时,正极反应为
C. 电池工作时,负极材料质量减少,转移电子
D. 电池进水不会影响其使用寿命
10. 用石墨作电极电解NaCl溶液,下列说法正确的是
A. 阳极反应式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B. 阴极反应式为 2Cl--2e-=Cl2↑
C. 电解总方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
D. 电解过程中,溶液的 pH 不变
11. 某浓差电池的装置如图所示,该电池使用前先将K与M连接一段时间,K再与N连接,当正负电极室中溶液的浓度相等时,电池将停止放电。下列说法错误的是
A. K与M连接时,当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g
B. K与N连接时,甲室的电极反应式为
C. 若换成阳离子交换膜,电池将不能正常使用
D. K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反
12. 电解催化氮气还原合成氨,是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. a极为阴极
B. b极反应式为2H2O﹣4e-=O2↑+4H+
C. a、b两极上产生的气体的物质的量之比为1∶1
D. 每产生1.12LNH3(标准状况下),有0.15molH+通过隔膜迁移至a极区
13. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是
A. 氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑
B. 电解精炼铜时,Y是粗铜
C. 在铁片上镀铜时,X是纯铜
D. 制取金属铝时,Z是氯化铝溶液
14. 工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法错误的是
已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解
②氧化性: Ni2+(高浓度) >H+> Ni2+(低浓度)
A. 碳棒上发生的电极反应:4OH- -4e- =O2↑+2H2O
B. 电解过程中,B室中NaCl溶液的浓度将不断减小
C. 为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D. 若将阳离子膜去掉,电解时的阳极产物发生改变
二、非选择题
15. 完成下列各题:
(1)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式___________。
(2)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,100 kPa时:
I.1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2804 kJ热量。
Ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1。回答问题:
①25℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为___________。
②25℃,100 kPa时,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。
已知O=O、C≡O键的键焓分别为495 kJ·mol-1、799 kJ·mol-1,CO2(g)分子中碳氧键的键焓为___________kJ·mol-1。
(3)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)=CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH
几种物质的能量(kJ·mol-1)如表所示(在25℃、101 kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
CO2(g)
H2(g)
CH2=CH2(g)
H2O(g)
能量/(kJ·mol-1)
-394
0
52
-242
则该反应的ΔH=___________kJ·mol-1。
(4)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,8 g N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出155.5 kJ热量,写出反应的热化学方程式___________。
(5)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s) = CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式___________。
16. 氯气是工业上需求量很大的一种气体。
I.工业上通常是通过电解精制饱和食盐水来得到氯气
(1)写出对应的离子方程式___________;
(2)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,要加入的试剂分别为___________、___________。
II.实验室通常用如图所示装置来制取氯气:A中装有浓盐酸,B中为二氧化锰。
(3)装置A的名称为___________。
(4)写出该反应的离子方程式___________。
(5)实验室还常用高锰酸钾与浓盐酸反应快速制氯气,化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,用双线桥标出该反应的电子得失情况___________。氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
17. I、化学能可以转化为电能,由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中作正极的是___________(填“A”或“B”)。
(2)外电路中电流由___________(填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。
(3)装置丙中金属A上电极反应属于___________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是___________。
II、如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的溶液、溶液、x溶液,a、b、c、d电极均为石墨电极,接通电源经过一段时间后,乙中c电极质量增加,据此回答问题:
(5)电源的M端为___________极(填名称)
(6)电极d上发生的电极反应式为___________,乙池溶液pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(7)当电路中有电子通过时,a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是___________;
(8)若利用丙池实现铁上镀铜,则e、f、x依次是___________(填化学式);若利用丙池实现电解精炼铜,则f电极材料是___________(填具体物质)。
18. 某实验小组设计用50mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。
(1)若改用60mL 盐酸和50mL 氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所求中和热数值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”),若将氢氧化钠溶液改为固体,则反应热数值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)环形玻璃搅拌棒,不能用铜质搅拌棒的原因是________。
(3)已知反应热的计算公式:,假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,中和反应后生成溶液的比热容为。为了计算中和热,某学生实验数据记录如下表(起始温度取同一组两种溶液起始温度的平均值)该实验测得的中和热ΔH=________(结果精确到0.1)。
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
(4)实验小组另取 HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持)。则实验小组做该实验时的环境温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃,所用NaOH溶液的浓度为________。
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