精品解析：福建省三明第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试题

三明一中2025-2026学年上学期10月月考高二化学科试卷 (考试时间：75分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Li-7 S-32 Ag-108 一、单选题(每小题只有一个选项符合题意，每小题4分共48分) 1. 化学与科技、医药、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A. “保暖贴”发热利用的是原电池的工作原理 B. 熔融NaCl导电实验没有涉及到能量转化 C. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D. “冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 2. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A. 图甲：锌铜原电池工作时，电子由锌经电解质溶液流向铜 B. 图乙：纽扣式银锌电池中，正极的电极反应式为Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O C. 图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D. 图丁：铅蓄电池为二次电池，其负极的电极反应式为Pb-2e-=Pb2+ 3. 下列有关反应热的说法正确的是 A. 是碳单质的燃烧热 B. 已知S(正交，s)(单斜，s) ，则正交硫比单斜硫稳定 C. 的燃烧热是，则反应 D. 时，，则含的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为 4. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 氢氧碱性燃料电池的负极反应式为： B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为： C. 工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式： D. 惰性电极电解氯化镁溶液离子方程式为： 5. CO2和H2在催化剂作用下制CH3OH，主要涉及的反应有： ①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0 kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ/mol 下列说法正确的是 A. ①为吸热反应 B. 若①中水为液态，则 △H1′＞-49.0 kJ/mol C. ②中反应物的总能量比生成物的总能量高 D. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2 kJ/mol 6. 下面有关电化学的图示，完全正确的是 A. ①石墨电极反应：O2+4H++4e-=2H2O B. ②铜牌镀银，当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 C. ③装置中电流由a极经导线到b，再经过电解质溶液流向a D. ④验证NaCl溶液(含酚酞)的电解产物 7. 用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸；②电解熔融NaCl③电解KOH溶液；④电解Cu(NO3)2溶液； A. 电解进行一段时间后四份溶液pH均增大 B. 反应②中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2：1 C. 反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D. 反应④中电解溶液一段时间后，颜色变浅，加入一定质量的Cu(OH)2，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度 8. 锂锰电池是最常见的一次性3V锂电池，电池的总反应为，电池结构如图所示，下列说法正确的是 A 电解质可用氯化锂溶液代替 B. a极发生还原反应，电极反应式为 C. 电池放电时，移向a极 D. 电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.7g 9. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是 A. 图2中的多孔电极b上发生氧化反应 B. 在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线向b电极 C. 当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应 D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为： 10. 用图-1所示装置及试剂进行铁电化学腐蚀实验探究。通过传感器采集数据，测得具支锥形瓶中压强和溶解氧随时间变化如图-2所示。下列说法正确的是 A. pH=2.0时，压强增大仅是因为产生了H2 B. pH=2.0时，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e-=H2↑ C. pH=4.0时，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 D. 整个过程中，负极电极反应式均为：Fe-3e-=Fe3+ 11. 第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗； 在刹车或下坡时。电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示) 为负极。碱液(主要为KOH )为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图所示，其总反应式为H2+2NiOOH2Ni (OH)2以下说法正确的是 A. 混合动力车上坡或加速时，乙电极为负极 B. 混合动力车在刹车或下坡时，乙电极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-==NiOOH+H2O C. 混合动力车上坡或加速时，电解质溶液中的OH-向乙电极周围移动 D. 混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH减小 12. 近日，科学家合成炭黑负载的单原子催化剂()用于制备，具有绿色环保、反应条件温和的优点，在电解质循环模式下装置如图所示。下列叙述错误的是 A. 甲极上发生氧化反应 B. 膜为质子交换膜 C. 每生成至少转移电子 D. 乙极可能产生氢气 二、填空题(共52分) 13. 试回答下列有关热化学问题。 （1）根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=_______。 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能/(kJ/mol) a b c d （2）已知在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图： 则1 mol (aq)全部被氧气氧化成(aq)的热化学方程式为：_______。 （3）室温下，用50mL 0.50 mol·L-1 盐酸与50mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题： ①仪器a的作用是_______ ②保持其他条件不变，若向1L 1 mol·L-1的NaOH溶液中分别加入下列物质：浓硫酸、稀硫酸、稀盐酸，恰好完全反应的热效应对应ΔH1、ΔH2、ΔH3的由小到大的顺序为_______。 ③若三次操作测得终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为a．3.2℃；b．3.1℃；c．3.3℃。则所得的中和反应的中和热ΔH=_______kJ·-mol-1.(已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00 g·cm-3，中和后混合液的比热容c=4.18 kJ·K-1·kg-1，保留三位有效数字) ④上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_______(填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．在量取盐酸溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 d．用铜棒代替图中a仪器 14. 根据图示电化学装置，回答下列问题： （1）化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，请写出原电池总反应离子方程式_______；当外电路中转移0.2 mol 电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是_______。 （2）根据下图示的装置，回答下列问题； ①甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式_______。 ②若A是硝酸银溶液，X和Y是惰性电极，插入50mL硝酸银溶液中，则Y极的电极反应式为_______；电解一段时间后，当电解质溶液中c(H+)从10-6 mol·L-1 变为10-3 mol·L-1 时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是_______mg。 ③若A是CuSO4溶液，想要在铁制钥匙表面镀上一层金属铜，则X电极的材料是_______。 （3）Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如下图装置生产Na2FeO4，则阳极的电极反应式为_______，阴极产生的气体为_______(填化学式)，阴极区a%_______b%(填“>”=”或“<”)。 15. 利用电化学原理制备物质。 （1）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示： ①图中A极要连接电源的_______(填“正”或“负”)极。 ②精制饱和食盐水从图中_______位置补充，NaOH溶液从图中_______位置流出(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”) ③电解饱和食盐水的离子方程式是_______杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH-迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因：_______。 （2）某科研单位利用使用SO2来制备硫酸，装置如图所示。电解质溶液中H+通过质子交换膜_______(填“向左”或“向右”)移动，通入SO2的电极为_______(“填“正极”或“负极”)，其电极反应式为_______；要获得98g质量分数为50%的硫酸，则需要消耗标准状态下的氧气的体积为_______。 16. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。回答下列问题： （1）如下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵(显酸性)溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于电化学腐蚀。红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_______(填“a”或“b”)边盛有食盐水。b试管的生铁块发生_______腐蚀(填“吸氧”或者“析氢”)，生铁块中碳上发生的电极反应式_______，b试管中被腐蚀的总化学方程式_______。 （2）如图所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料M可以选用_______金属，此方法叫做_______保护法。也可以将钢铁设备连接在直流电源的_______(填“正极”或“负极”)来减缓腐蚀。 （3）在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌(该厌氧细菌最佳生存环境在pH为7-8之间)可促使与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的_______。 A. 钢管中的铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ B. 正极的电极反应式为+5H2O+8e-=HS-+9OH- C. 酸性条件下，厌氧菌失去活性，钢管就不易被腐蚀 D. 管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 （4）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三明一中2025-2026学年上学期10月月考高二化学科试卷 (考试时间：75分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Li-7 S-32 Ag-108 一、单选题(每小题只有一个选项符合题意，每小题4分共48分) 1. 化学与科技、医药、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A. “保暖贴”发热利用的是原电池的工作原理 B. 熔融NaCl导电实验没有涉及到能量转化 C. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D. “冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 【答案】B 【解析】 【详解】A．保暖贴利用铁粉的氧化反应放热，其中活性炭等可能形成微小原电池加速反应，A正确； B．熔融NaCl导电时发生电解（电能→化学能），涉及能量转化，B错误； C．黄铜中锌更活泼，优先腐蚀保护铜，C正确； D．冰→水吸热，说明冰能量更低，D正确； 故答案为B。 2. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A. 图甲：锌铜原电池工作时，电子由锌经电解质溶液流向铜 B. 图乙：纽扣式银锌电池中，正极的电极反应式为Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O C. 图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D. 图丁：铅蓄电池为二次电池，其负极的电极反应式为Pb-2e-=Pb2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．锌铜原电池中，锌为负极，铜为正极，电子由负极锌经导线流向正极铜，电解质溶液中通过离子定向移动导电，电子不能经电解质溶液流动，A错误； B．纽扣式银锌电池中隔板浸有KOH溶液，电解质为碱性，正极Ag2O得电子发生还原反应，正确电极反应式为Ag2O + 2e-+H2O = 2Ag + 2OH-，反应式中出现H+不符合碱性环境，B错误； C．锌锰干电池中锌筒作负极，负极发生氧化反应（Zn - 2e- = Zn2+），锌被消耗导致锌筒变薄，C正确； D．铅蓄电池为二次电池，可充电放电循环使用，放电时负极Pb失去电子发生氧化反应，电极反应式为Pb - 2e- = Pb2+（Pb2+随即与结合生成PbSO4），正确的电极反应式为，D错误； 故答案选C。 3. 下列有关反应热的说法正确的是 A. 是碳单质的燃烧热 B. 已知S(正交，s)(单斜，s) ，则正交硫比单斜硫稳定 C. 的燃烧热是，则反应 D. 时，，则含的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．燃烧热要求生成，而该反应生成，不属于燃烧热，A错误； B．ΔH为+0.33 kJ/mol，说明正交硫能量更低，更稳定，B正确； C．的燃烧热对应生成液态水，而反应中水为气态，C错误； D．反应生成沉淀，放热大于57.3 kJ，D错误。 故选B。 4. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 氢氧碱性燃料电池的负极反应式为： B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为： C. 工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式： D. 惰性电极电解氯化镁溶液离子方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢氧碱性燃料电池的负极反应式为：，A错误； B．解精炼铜时，阴极上发生还原反应，Cu2+得电子生成Cu单质，电极反应式为：，B正确； C．工业上电解氧化铝生产铝，不能电解氯化铝，氯化铝是共价化合物，熔融状态不能导电，C错误； D．惰性电极电解氯化镁溶液离子方程式为：，D错误； 答案选B。 5. CO2和H2在催化剂作用下制CH3OH，主要涉及的反应有： ①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0 kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ/mol 下列说法正确的是 A. ①为吸热反应 B. 若①中水为液态，则 △H1′＞-49.0 kJ/mol C. ②中反应物的总能量比生成物的总能量高 D. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2 kJ/mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①的△H1＜0，说明该反应是放热反应，A错误； B．物质由气态转化为液态时放出热量，反应放出是热量越多，反应热就越小。由于反应①的△H1＜0，若①中水为液态，则 △H1′＜-49.0 kJ/mol，B错误； C．反应②中△H2＞0，说明反应物的总能量比生成物的总能量低，C错误； D．根据盖斯定律，将反应①-②，整理可得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2 kJ/mol，D正确； 故合理选项是D。 6. 下面有关电化学的图示，完全正确的是 A. ①石墨电极反应：O2+4H++4e-=2H2O B. ②铜牌镀银，当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 C. ③装置中电流由a极经导线到b，再经过电解质溶液流向a D. ④验证NaCl溶液(含酚酞)的电解产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．图①为Fe和石墨在水中形成的原电池，Fe为负极失电子，石墨为正极，水呈中性，正极反应应为O2+2H2O+4e-=4OH-，A错误； B．图②为铜牌镀银，电镀时银片作阳极、铜牌作阴极，电源反接后，铜牌变为阳极，铜比银活泼，阳极铜溶解，阴极银片会析出Ag，铜牌无法恢复如初，B错误； C．图③为氢氧燃料电池，a为负极（氢气入口）、b为正极（氧气入口），电流由正极（b极）经导线到负极（a极），再经过电解质溶液流向b极，C错误； D．图④电解饱和NaCl溶液，碳棒为阳极（连接电源正极），发生2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2可使淀粉KI溶液变蓝；铁棒为阴极（连接电源负极），发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极附近酚酞变红，能验证电解产物，D正确； 故选D。 7. 用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸；②电解熔融NaCl③电解KOH溶液；④电解Cu(NO3)2溶液； A. 电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大 B. 反应②中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2：1 C. 反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D. 反应④中电解溶液一段时间后，颜色变浅，加入一定质量的Cu(OH)2，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解稀硫酸时，实质是电解水，溶液体积减小，H+浓度增加，pH减小；电解熔融NaCl不涉及pH变化；电解KOH溶液时，水减少，溶液体积减小，KOH浓度增大，pH增大；电解Cu(NO3)2溶液时，阳极生成H+和O2，阴极生成Cu单质，pH减小，因此四份溶液的pH并非均增大，A错误； B．电解熔融NaCl的反应为：，阴极生成2 mol Na，阳极生成1 mol Cl2，物质的量之比为2:1，B正确； C．电解KOH溶液实质是电解水，溶液体积减少，KOH浓度增大，而非变小，C错误； D．电解Cu(NO3)2溶液的总反应为：。加入Cu(OH)2会中和H+并补充Cu2+，但会引入额外H2O，导致溶液体积变化，无法完全恢复原浓度，应加入CuO，D错误； 答案选B。 8. 锂锰电池是最常见的一次性3V锂电池，电池的总反应为，电池结构如图所示，下列说法正确的是 A. 电解质可用氯化锂溶液代替 B. a极发生还原反应，电极反应式为 C. 电池放电时，移向a极 D. 电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.7g 【答案】D 【解析】 【分析】由总反应和电子移动方向可知，a极为电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为，b极为正极，锂离子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成LiMnO2，电极反应式为。 【详解】A．金属锂会和水发生反应生成氢氧化锂和氢气，所以电解质不能用氯化锂溶液代替，故A错误； B．由分析可知，a极为电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为，故B错误； C．由分析可知，a极为电池的负极，b极为正极，所以电池放电时，阳离子锂离子向正极b移动，故C错误； D．由分析可知，b极为正极，锂离子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成LiMnO2，电极反应式为，则电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.1mol×7g/mol=0.7g ，故D正确； 故选D。 9. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确是 A. 图2中的多孔电极b上发生氧化反应 B. 在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线向b电极 C. 当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应 D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为： 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，气体传感器为燃料电池装置，通入空气的多孔电极b极为燃料电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为，通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为。 【详解】A．由分析可知，通入空气的多孔电极b为正极，得电子，发生还原反应，A错误； B．电池工作时，阴离子氧离子向负极(电极a)移动，但电流方向由正极b经导线向负极a，B错误； C．根据的关系计算，当电路中有0.008mol电子转移时，则电极a标准状况下有22.4mL甲烷参与反应，但题中未说明标准状况，不能进行体积计算，C错误； D．由分析可知，通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为，D正确； 故答案选D。 10. 用图-1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究。通过传感器采集数据，测得具支锥形瓶中压强和溶解氧随时间变化如图-2所示。下列说法正确的是 A. pH=2.0时，压强增大仅是因为产生了H2 B. pH=2.0时，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e-=H2↑ C. pH=4.0时，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 D. 整个过程中，负极电极反应式均为：Fe-3e-=Fe3+ 【答案】C 【解析】 【分析】不纯的Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小。 【详解】A．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生，压强增大是因为产生H2的物质的量比消耗O2的多，A错误； B．根据A中分析，pH=2.0时，既有析氢腐蚀又有吸氧腐蚀，正极反应式有：2H++2e-=H2↑、O2+4e-+4H+=2H2O，B错误； C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，还发生了析氢腐蚀，C正确； D．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D错误； 故选C。 11. 第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗； 在刹车或下坡时。电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示) 为负极。碱液(主要为KOH )为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图所示，其总反应式为H2+2NiOOH2Ni (OH)2以下说法正确的是 A. 混合动力车上坡或加速时，乙电极为负极 B. 混合动力车在刹车或下坡时，乙电极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-==NiOOH+H2O C. 混合动力车上坡或加速时，电解质溶液中的OH-向乙电极周围移动 D. 混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液pH减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，所以镍氢电池放电，H2失电子负极，甲电极为负极，故A错误； B．混合动力车在刹车或下坡时，电池处于充电状态，为电解池，乙电极为阳极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-==NiOOH+H2O，故B正确； C．混合动力车上坡或加速时，镍氢电池放电，电解质溶液中的OH-向负极甲移动，故C错误； D．混合动力车上坡或加速时，镍氢电池放电，乙电极是正极，正极反应式是NiOOH+H2O+ e-= Ni(OH)2+OH-，周围溶液的pH增大，故D错误。 【点睛】原电池放电时，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，溶液中阴离子移向负极；电池充电时，原电池正极做阳极、负极做阴极。 12. 近日，科学家合成炭黑负载的单原子催化剂()用于制备，具有绿色环保、反应条件温和的优点，在电解质循环模式下装置如图所示。下列叙述错误的是 A. 甲极上发生氧化反应 B. 膜为质子交换膜 C. 每生成至少转移电子 D. 乙极可能产生氢气 【答案】C 【解析】 【分析】由题图可知，甲极与电源正极连接，甲为阳极，乙极为阴极。 【详解】A．甲极是阳极发生氧化反应，故A项正确； B．甲极上水被氧化为O2，同时产生氢离子通过膜X向乙极迁移，膜X为质子交换膜，故B项正确； C．乙极上的O2被还原为H2O2，电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2，生成34gH2O2即1mol至少需要2mol电子，故C项错误， D．乙极上还可能发生副反应式为2H++2e-=H2↑，故D项正确； 答案选C。 二、填空题(共52分) 13. 试回答下列有关热化学问题。 （1）根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=_______。 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能/(kJ/mol) a b c d （2）已知在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图： 则1 mol (aq)全部被氧气氧化成(aq)的热化学方程式为：_______。 （3）室温下，用50mL 0.50 mol·L-1 盐酸与50mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题： ①仪器a的作用是_______ ②保持其他条件不变，若向1L 1 mol·L-1的NaOH溶液中分别加入下列物质：浓硫酸、稀硫酸、稀盐酸，恰好完全反应的热效应对应ΔH1、ΔH2、ΔH3的由小到大的顺序为_______。 ③若三次操作测得终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为a．3.2℃；b．3.1℃；c．3.3℃。则所得的中和反应的中和热ΔH=_______kJ·-mol-1.(已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00 g·cm-3，中和后混合液的比热容c=4.18 kJ·K-1·kg-1，保留三位有效数字) ④上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_______(填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．在量取盐酸溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 d．用铜棒代替图中a仪器 【答案】（1）4(a+d-b-c)kJ/mol （2）(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ/mol （3） ①. 搅拌，使酸与碱迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀 ②. ΔH1<ΔH2=ΔH3 ③. -53.5 ④. acd 【解析】 【小问1详解】 反应物的总键能-生成物的总键能，则； 【小问2详解】 由图可知，第一步反应热化学方程式为①  ，第二步反应热化学方程式为②  ，运用盖斯定律将①+②得到反应  ； 【小问3详解】 ①仪器a为环形玻璃搅拌器，其作用是搅拌，使酸与碱迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀； ②硫酸和盐酸都是强酸，与NaOH溶液恰好完全反应时ΔH2=ΔH3=﹣57.3 kJ/mol，浓H2SO4稀释过程放热，使反应热数值增大，但中和反应是放热反应，焓变为负值，则热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的由小到大的顺序为ΔH1＜ΔH2=ΔH3； ③若三次操作测得终止温度与起始温度差分别为a．3.2 ℃；b．3.1 ℃；c．3.3 ℃，计算出的平均温度差为：3.2 ℃，盐酸与溶液混合后溶液的质量和=0.1kg，，代入公式，可得生成0.025 mol的水放出热量，则生成1 mol的水放出热量： ，即该实验测得的中和热； ④a．实验装置保温、隔热效果差，会造成测量结果偏小，故a可选； b．量取盐酸时仰视读数会使所取盐酸体积增大，放出热量增多，故b不选； c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯过程中会有热量损失，使测量结果偏小，故c可选； d．用铜棒代替玻璃搅拌器会使热量散失更多，会造成测量结果偏小，故d可选； 故答案为：acd。 14. 根据图示电化学装置，回答下列问题： （1）化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，请写出原电池总反应离子方程式_______；当外电路中转移0.2 mol 电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是_______。 （2）根据下图示的装置，回答下列问题； ①甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式_______。 ②若A是硝酸银溶液，X和Y是惰性电极，插入50mL硝酸银溶液中，则Y极的电极反应式为_______；电解一段时间后，当电解质溶液中c(H+)从10-6 mol·L-1 变为10-3 mol·L-1 时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是_______mg。 ③若A是CuSO4溶液，想要在铁制钥匙表面镀上一层金属铜，则X电极的材料是_______。 （3）Na2FeO4是制造高铁电池重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如下图装置生产Na2FeO4，则阳极的电极反应式为_______，阴极产生的气体为_______(填化学式)，阴极区a%_______b%(填“>”=”或“<”)。 【答案】（1） ①. Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ ②. （2） ①. C2H6+18OH--14e-=2+12H2O ②. Ag++e-=Ag ③. 5.4 ④. Cu （3） ①. Fe-6e-+8OH-=+4H2O ②. H2 ③. < 【解析】 【分析】(1) 该装置为原电池装置，锌比铜活泼，锌棒为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，铜棒为正极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供Cl-和，使两烧杯溶液中保持电荷守恒； (2)甲池是乙烷燃料电池，乙烷失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，通入乙烷的电极是负极，通入氧气的电极是正极；乙池是电解池，X与原电池正极相连，X作阳极，Y与原电池负极相连，Y作阴极； (3)由图知，Fe电极连接电源正极作阳极，发生氧化反应，Cu电极连接电源负极作阴极，发生还原反应。 【小问1详解】 由分析中的两个电极反应式相加可得到原电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+；当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中的电极反应为Cu2++2e-=Cu，Cu2+减少0.1 mol，此时n(Cu2+)=2mol/L×0.1L-0.1mol=0.1mol；正电荷减少0.2 mol，则溶液中进入0.2 mol ，物质的量大于Cu2+物质的量，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是； 【小问2详解】 ①甲池中通入燃料C2H6的电极为负极，C2H6失去电子，与溶液中的OH-结合形成、H2O，则负极的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2+12H2O； ②若A是硝酸银溶液，X和Y是惰性电极，由分析知，Y是阴极，其电极反应式为Ag++e-=Ag；X为阳极，其电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，当电解质溶液中c(H+)从10-6 mol·L-1 变为10-3 mol·L-1 时，产生H+的物质的量约为n(H+)=10-3 mol·L-1×50 mL×1 L/1000 mL=5×10-5 mol，则转移电子数为5×10-5 mol，根据得失电子守恒知，析出银的物质的量为5×10-5 mol，5×10-5 mol银的质量为5×10-5 mol×108 g/mol=5.4×10-3 g=5.4 mg； ③若A是CuSO4溶液，若要用该装置在铁制钥匙表面镀上一层金属铜，则阳极X电极的材料是Cu； 【小问3详解】 阳极Fe电极上Fe失去电子被氧化成，故阳极Fe电极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O；阴极溶液中H2O得电子，电极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-，故阴极产生的气体是H2；由阴极的电极反应式知，阴极产生OH-，使c(OH-)增大，故阴极区a%＜b%。 15. 利用电化学原理制备物质。 （1）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示： ①图中A极要连接电源的_______(填“正”或“负”)极。 ②精制饱和食盐水从图中_______位置补充，NaOH溶液从图中_______位置流出(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”)。 ③电解饱和食盐水的离子方程式是_______杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH-迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因：_______。 （2）某科研单位利用使用SO2来制备硫酸，装置如图所示。电解质溶液中的H+通过质子交换膜_______(填“向左”或“向右”)移动，通入SO2的电极为_______(“填“正极”或“负极”)，其电极反应式为_______；要获得98g质量分数为50%的硫酸，则需要消耗标准状态下的氧气的体积为_______。 【答案】（1） ①. 正极 ②. a ③. d ④. 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ⑤. 生成的氯气会在阳极区与OH-发生Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O反应，减少氯气产量(OH-也可能迁移至阳极区，发生4OH--4e-=2H2O+O2↑电极反应，生成氧气，使氯气不纯)。 （2） ①. 向右 ②. 负极 ③. SO2-2e-+2H2O=+4H+ ④. 5.6 L 【解析】 【分析】(1)工业上用电解饱和食盐水生成NaOH、氢气和氯气，在阳极区域加入饱和食盐水，氯离子在阳极上放电生成Cl2，阴极上H2O放电生成H2，同时电极附近有NaOH生成，所以在阴极区域产生NaOH，阳离子交换膜只能阳离子通过，Na+通过离子交换膜进入阴极区，则从d可导出NaOH溶液； (2) 从图中可以看出，电池工作时，SO2转化为H2SO4，则SO2失电子，该电极为负极，通入O2的电极为正极。 【小问1详解】 ①根据Na+的移动方向可知，A为阳极，要连接电源的正极； ②由分析知，精制饱和食盐水要加入阳极区域，从图中a位置补充，NaOH溶液从图中d位置流出。 ③电解饱和食盐水的离子方程式是；杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH-迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响，原因是生成的氯气会在阳极区与OH-发生Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O反应，减少氯气产量(OH-也可能迁移至阳极区，发生4OH--4e-=2H2O+O2↑电极反应，生成氧气，使氯气不纯)； 【小问2详解】 由分析知，通入SO2的电极为负极，通入O2的电极为正极，根据原电池中离子的移动规律 “阳离子移向正极，阴离子移向负极”可知H+通过质子交换膜向右移动；通入SO2的电极为负极，其电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+； 98 g质量分数为50%的硫酸中硫酸的物质的量为n(H2SO4)=，根据S元素守恒，需要消耗0.5 mol SO2，则负极转移电子为1 mol，而正极每消耗1mol O2转移4mol电子，正极需要消耗0.25 mol O2，标准状态下0.25 mol O2的体积为22.4 L/mol×0.25 mol=5.6 L。 16. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。回答下列问题： （1）如下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵(显酸性)溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于电化学腐蚀。红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_______(填“a”或“b”)边盛有食盐水。b试管的生铁块发生_______腐蚀(填“吸氧”或者“析氢”)，生铁块中碳上发生的电极反应式_______，b试管中被腐蚀的总化学方程式_______。 （2）如图所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料M可以选用_______金属，此方法叫做_______保护法。也可以将钢铁设备连接在直流电源的_______(填“正极”或“负极”)来减缓腐蚀。 （3）在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌(该厌氧细菌最佳生存环境在pH为7-8之间)可促使与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的_______。 A. 钢管中的铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ B. 正极的电极反应式为+5H2O+8e-=HS-+9OH- C. 酸性条件下，厌氧菌失去活性，钢管就不易被腐蚀 D. 管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 （4）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式_______。 【答案】（1） ①. b ②. 吸氧 ③. O2+4e-+2H2O=4OH- ④. 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 （2） ①. Zn或者Mg ②. 牺牲阳极法 ③. 负极 （3）AD （4）3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+ 【解析】 【小问1详解】 红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，a中盛有氯化铵溶液，b发生吸氧腐蚀，b中盛有食盐水。b试管生铁中碳为正极，发生的电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-，铁为负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，b试管中被腐蚀的总化学方程式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； 【小问2详解】 要对钢铁设施的腐蚀起到减缓作用，根据图形可知属于“牺牲阳极法”的保护法，则要求连接钢铁设施的金属M的活泼性要比铁强，先被消耗腐蚀来保护铁，可以选择Zn或者Mg；当钢铁设施与直流电源的负极相连时，作阴极，被保护起来，可以减缓腐蚀； 【小问3详解】 A．根据示意图分析，铁失去电子，生成二价铁离子，作负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，A正确； B．正极上水发生还原反应生成H2，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，B项误； C．根据题意，硫酸盐厌氧菌在弱碱性条件下活性高，电化学腐蚀速率快，酸性条件下，虽然厌氧菌会失去活性，但铁会发生析氢腐蚀，仍然会加速钢管的腐蚀，C错误； D．管道上刷富锌油漆后，因为锌比铁活泼，所以腐蚀锌保护铁，可以延缓管道的腐蚀，D正确； 故选AD。 【小问4详解】 将Fe作阳极置于H2SO4溶液中一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，电极反应式为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $