精品解析：安徽省A10联盟2025-2026学年高二上学期10月学情诊断化学试题（鲁科版）

A10联盟2024级高二上学期10月学情诊断 化学(鲁科版)试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Zn-65 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，满分42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 能量与生活关系密切。下列有关能量转化的说法错误的是 生活场景 电热水壶烧水 电动汽车充电 图示 能量转化 A． 电能→热能 B． 化学能→电能 生活场景 天然气灶炖鸡 光伏汽车充电 图示 能量转化 C． 化学能→热能 D． 光能→电能→化学能 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电热水壶烧水时，电能通过电阻丝发热转化为热能，能量转化为电能→热能，A正确； B．电动汽车充电是将外部电能转化为电池内部的化学能储存，而非化学能转化为电能，B错误； C．天然气灶燃烧天然气等燃料发生化学反应释放热量，能量转化为化学能→热能，C正确； D．光伏汽车充电时，太阳能（光能）经光伏板转化为电能，电能再转化为电池的化学能储存，能量转化为光能→电能→化学能，D正确； 故选B。 2. 下列化学与文化结合的场景中描述错误的是 A. “炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景，炼铜时因C还原CuO反应为吸热反应，故需不断补充能量 B. “煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆过程，其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量 C. “尚吐石窦油，颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象，石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热 D. “路遥知马力，日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力，马长期拉货物过程中体内脂肪也可提供能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．C还原CuO反应为吸热反应，反应条件为高温，需要持续加热提供能量，A正确； B．豆萁燃烧为放热反应，在热量传递过程中存在热量损失，因此豆萁燃烧放出的总热量大于釜有效吸收和传递的热量，B正确； C．汽油是混合物，不同烃类燃烧热不同，因此没有固定燃烧热，C错误； D．脂肪在生物体内可通过代谢转化为能量，马长期拉货物过程中体内脂肪也可提供能量，D正确； 故选C。 3. 我国明确提出“2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”目标，旨在推动经济社会发展全面绿色转型。下列燃料完全燃烧放出等量的能量释放最少的是 选项 A B C D 燃料 燃烧热 890.3 kJ/mol 1366.8 kJ/mol 2219.9 kJ/mol 2878.0 kJ/mol A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【分析】燃烧热指在101 kPa时，纯物质完全燃烧生成指定的氧化物时所放出的热量。 【详解】A．完全燃烧生成，放出890.3 kJ的热量，则放出1 kJ的热量，生成的物质的量为：； B．1 mol完全燃烧生成，放出1366.8 kJ的热量，则放出1 kJ的热量，生成的物质的量为：； C．1 mol完全燃烧生成，放出2219.9 kJ的热量，则放出1 kJ的热量，生成的物质的量为：； D．1 mol完全燃烧生成，放出2878.0 kJ的热量，则放出1 kJ的热量，生成的物质的量为：； 故选A。 4. 下列有关化学电源的描述正确的是 ①一次电池也叫干电池，其活性物质被消耗后不能再生　②二次电池也叫可充电电池，通过充电可使其活性物质再生　③任何电池都是依据原电池的原理制造的 　④化学电源与其他能源相比，具有携带方便，可制成各种形状等优点 A. ①②③④ B. ①②④ C. ③④ D. ①②③ 【答案】B 【解析】 【详解】①一次电池是活性物质消耗后不能再生的电池，常见的干电池属于一次电池，故正确； ②二次电池放电后可以再充电，使活性物质获得再生，故正确； ③有些电池不是依据原电池的原理制造的，如太阳能电池，故错误； ④化学电源可以制成各种形状、大小不同的电池，与其他能源相比，具有携带方便，故正确； ①②④正确，故选B。 5. 下列热化学反应方程式书写正确的是 A. B. 燃烧热的热化学反应方程式： kJ/mol C. kJ/mol D. 已知断裂1 mol 键和3 mol 键消耗能量2253.6 kJ，断裂1 mol 键消耗能量391 kJ，则 kJ/mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．的单位为kJ/mol，A错误； B．燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，则燃烧热的热化学反应方程式为： ，B错误； C．中和热是指强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol时，放出57.3 kJ的热量：，生成沉淀放出热量，则 ，C错误； D．，D正确； 故选D。 阅读下列材料，完成下列小题。 作为同分异构体，正丁烷()与异丁烷()的燃烧热暗藏结构对能量的影响。1 mol正丁烷完全燃烧生成和液态水时，释放2878.0 kJ热量；而异丁烷燃烧放热稍少，1 mol异丁烷完全燃烧生成和液态水时，释放2869.0 kJ热量。这种差异源于分子结构稳定性：异丁烷的支链结构使其内能更低，燃烧释放的能量更少。这一细微差别不仅是有机化学中“结构决定性质”的生动例证，也为燃料储存与利用提供了精准的能量数据参考。 6. 下列说法错误的是 A. 异丁烷比正丁烷更加稳定 B. kJ/mol C. 相同化学键在不同物质中键能可能存在差异 D. 1 mol两种丁烷的混合物完全燃烧放热2870.5 kJ，则二者质量之比为 7. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 58 g正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为 B. 44.8 L正丁烷和异丁烷的混合物完全燃烧消耗数目可能为 C. 把正丁烷燃烧反应设计成燃料电池，则消耗个正丁烷可对外放电2878.0 kJ D. 个异丁烷分子完全燃烧得到气体和液态水时，生成物成键放热大于2869.0 kJ 【答案】6. D 7. C 【解析】 【6题详解】 A．燃烧热越大，物质内能越高，稳定性越差，正丁烷燃烧热（2878.0 kJ/mol）大于异丁烷（2869.0 kJ/mol），则异丁烷内能更低，更稳定，A正确； B．正丁烷转化为异丁烷的ΔH=正丁烷燃烧热-异丁烷燃烧热=(-2878.0)-(-2869.0)=-9 kJ/mol，B正确； C．分子结构不同会导致相同化学键（如C-C键）的化学环境不同，键能可能存在差异，C正确； D．设正丁烷、异丁烷物质的量分别为x mol、y mol，x+y=1 mol，2878x+2869y=2870.5，解得x= mol，y= mol，质量之比=物质的量之比=1:5≠1:1，D错误； 故答案为D。 【7题详解】 A．正丁烷和异丁烷均为C4H10，摩尔质量58 g/mol，58 g混合物为1 mol，每个分子含13个共价键（3个C-C键+10个C-H键），故共价键数目为13 NA，A正确； B．标准状况下44.8 L（物质的量为2 mol）混合物完全燃烧消耗O2为2×(4+)=13 mol，但题目未指明标况，则燃烧消耗数目可能为13 NA，B正确； C．燃料电池中化学能转化为电能的效率<100%，对外放电能量小于燃烧热（2878.0 kJ），C错误； D．燃烧ΔH=反应物断键吸热-生成物成键放热=-2869 kJ/mol，故成键放热=断键吸热+2869 kJ>2869.0 kJ，D正确； 故答案为C。 8. 电池在生活中随处可见，下列装置能将化学能转化成电能的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】构成原电池需要满足四个条件：一是有两个活泼性不同的电极，且电极具有导电性；二是存在能导电的电解质溶液；三是电极与电解质溶液接触，且通过导线等形成闭合回路；四是能发生自发的氧化还原反应。这四个条件缺一不可，共同保证原电池能将化学能转化为电能并持续工作。 【详解】A．该装置中，两个电极相同，碳单质不能与氯化铜溶液反应，所以不能构成原电池，故A错误； B．该装置中，酒精是非电解质，所以不能构成原电池，故B错误； C．该装置没有外电路，因此没有形成闭合回路，故C错误； D．该装置符合原电池的构成条件，铝单质能与氢氧化钠溶液反应，但是镁不能反应，因此Al作负极，Mg作正极，该装置能将化学能转化为电能，故D正确； 故答案选D。 9. 甲酸[HCOOH(1)]分解生成CO(g)和是实验室小规模制备高纯CO的经典方法。其分解过程中物质和能量变化如下图所示。下列说法错误的是 A. 该反应过程中存在极性键的断裂和形成 B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C. 该反应中反应物断键吸热小于生成物成键放热 D. 若生成的水为气态，则会减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应物甲酸（HCOOH）含极性键（C-H、C=O、C-O、O-H），生成物CO（C≡O）和H2O（O-H）含极性键，故存在极性键的断裂和形成，A正确； B．由反应历程可知，反应物（HCOOH）的总能量高于生成物（CO+H2O）的总能量，B正确； C．该反应为放热反应（反应物能量高于生成物），ΔH=反应物总键能−生成物总键能<0，断键时吸热、成键时放热，故断键吸热小于成键放热，C正确； D．液态水变为气态水需吸热（H2O(l)→H2O(g) ΔH>0），生成气态水时生成物总能量升高，ΔH=生成物总能量-反应物总能量，故ΔH增大，D错误； 故选D。 10. 酸性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 放电时负极反应为 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 在负极上发生还原反应 D. 石墨电极作电池的负极，放电时石墨被氧化 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸性锌锰干电池中，锌筒作负极，放电时锌失去电子发生氧化反应，负极反应式为，A正确； B．电池工作时，阳离子向正极移动，为阳离子，应向正极方向移动，B错误； C．是正极的活性物质，在正极上得到电子发生还原反应，C错误； D．石墨电极不参与反应，作电池的正极，放电时石墨未被氧化，D错误； 故答案选A。 11. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖过高时会激活电池产生电流，通过传感器刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖。电池工作时的原理如下图所示(G-CHO代表葡萄糖)。 下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A. 电极附近pH升高 B. 电子移动路径：电极→传感器→电极 C. 人体内的血糖水平越接近正常值，两极的电势差越小 D. 电极的电极反应式为： 【答案】B 【解析】 【分析】燃料电池通入氧化剂氧气的电极I为正极，氧气发生还原反应生成水：，电极Ⅱ为负极，G-CHO被氧化为G-COOH，电极反应式：。 【详解】A．工作时，电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极反应式：，反应消耗氢离子，则电极Ⅰ附近pH升高，A正确； B．原电池中电子从负极流入正极，故外电路中电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ，B错误； C．据题干信息，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平，说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作，C正确； D．由分析，电极的电极反应式为：，D正确； 故选B。 12. 一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的部分数据如下，图中物质的化学计量数代表其物质的量(mol)，线下数据代表相应物质的相对能量之和(kJ)，则的约为 A. kJ/mol B. kJ/mol C. kJ/mol D. kJ/mol 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，1 mol CH4(g)和1 mol Br2(g)的相对能量之和为x kJ，反应生成的和2 mol HBr(g)的相对能量之和为，该过程的焓变。题目所求总反应为该反应的3倍，故总反应，A正确； B．计算结果为-67 kJ/mol，非-201 kJ/mol，B错误； C．计算结果为-67 kJ/mol，非-40 kJ/mol，C错误； D．该反应为放热反应，应为负值，D错误； 故答案选A。 13. 工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气，其核心反应体系涉及三步反应，相关数据如下： ① kJ/mol ② kJ/mol ③ kJ/mol 已知：键键能436 kJ/mol，中键键能为799 kJ/mol。 下列说法正确的是 A. 反应)的 kJ/mol B. 由反应③知1 mol 和1 mol 断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ C. 若将1 mol 完全转化为和理论上放热16.1 kJ D. 理论上1 mol 完全分解为C(s)和(g)吸收的能量约为1598.0 kJ 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应①的ΔH1为+143.9 kJ/mol，反应②的ΔH2为+131.3 kJ/mol，根据盖斯定律可知，总反应可由①+3×②得到，则ΔH总=143.9 kJ/mol +3×131.3 kJ/mol =537.8 kJ/mol，A错误； B．反应③的ΔH3=断裂键能总和−形成键能总和，已知CO2中C=O键能为799 kJ/mol，H-H键能为436 kJ/mol，代入ΔH3=-41.2 kJ/mol，得断裂键能总和=2×799 kJ/mol +436 kJ/mol −41.2 kJ/mol =1992.8 kJ/mol，即CO的C≡O键和H2O的2个O-H键断裂消耗1992.8 kJ，B正确； C．若将1 mol C3H8完全转化为CO2(g)和H2(g)，该反应为①+3×②+3×③得到，则ΔH总=143.9 kJ/mol +3×131.3 kJ/mol +3×(-41.2 kJ/mol) =+414.2 kJ/mol，C错误； D．分解CO2为C(s)和O2(g)需打破2个C=O键（总1598 kJ），但形成O2的O=O键会释放能量（键能未给出），无法确定，D错误； 故选B。 14. 和都是重要的无机化工原料，已知： ① kJ/mol； ② kJ/mol； ③的结构(正四面体形)：； ④中P-Cl键的键能为中P-Cl键键能的1.2倍。 中Cl-Cl键的键能为z kJ/mol。 下列叙述正确的是 A. 中P-P键之间的夹角为 B. 中P-Cl键比中更易断裂 C. 中P-Cl键的键能为 kJ/mol D. 中P-P键键能为 kJ/mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．P4为正四面体形结构，每个顶点为P原子，键角为60°，A错误； B．键能越大键越稳定，PCl3中P-Cl键的键能是PCl5中P-Cl键键能的1.2倍，故PCl3中P-Cl键更稳定，更难断裂，B错误； C．设PCl5中P-Cl键能为a，则PCl3中为1.2a，由反应①ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和：6b+6z-12×1.2a=x；反应②：6b+10z-20a=y，联立消去b，解得PCl3键能为 kJ/mol，C错误； D．结合C中方程，解得P-P键能 kJ/mol，D正确； 故选D。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 合成氨是人类历史上最重要的化学工业成就之一，这一过程突破了自然界中只有固氮微生物能“固定”氮气的局限，直接推动了现代农业、化工产业的爆发式发展。 回答下列问题： Ⅰ．用制备氨气 （1）请写出氨气的电子式___________，用离子方程式表示氨水能使酚酞溶液变红色的原因___________。 （2）相关键能数据如下表： 共价键 键能(kJ/mol) 436 x 391 如图是哈伯-博施法合成氨反应，在298 K时与反应过程中能量变化的曲线图： 该反应生成物能量总和___________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和，比较a路径和b路径，该反应的反应热是否相同___________(填“是”或“否”)，经计算___________，常温下比较稳定的本质原因是___________。 （3）在哈伯-博施之前，弗兰克和卡罗发明了氰氨化钙法合成氨的方法，其步骤如下： ① kJ/mol ② kJ/mol ③ kJ/mol 写出以和C为原料合成的反应热化学方程式___________。 Ⅱ．用制备尿素 其反应原理：，该反应过程中的能量变化如图。 （4）合成尿素的两步反应的反应热：___________(填“>”、“<”或者“=”)，20世纪我国生产队时期，很多地方直接用稀氨水作为氮肥，稀氨水相对于尿素作为氮肥的缺点有___________(任答一点)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 小于 ②. 是 ③. 946 ④. 键键能大，断裂该化学键耗能多(答案合理即可) （3） kJ/mol （4） ①. < ②. 氨水易挥发，降低肥效(或者氨水显碱性，灼伤作物或者破坏土壤结构，降低土壤肥力，答案合理即可) 【解析】 【小问1详解】 氨气的电子式为；氨水能使酚酞溶液变红的原因：氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨部分电离出氢氧根离子，使溶液呈碱性，离子方程式为； 【小问2详解】 由图可知，该反应是放热反应，所以生成物能量总和小于反应物能量总和；反应热只与反应物和生成物的总能量有关，与反应路径无关，所以a路径和b路径反应的反应热是相等的；根据反应物总键能-生成物总键能，由图知，则有，解得x=946；分子中存在氮氮三键（），键能很大，断裂氮氮三键需要吸收较多的能量，所以常温下比较稳定； 【小问3详解】 根据盖斯定律，通过得反应热化学方程式为：； 【小问4详解】 由图可知，第一步反应是放热反应，；第二步反应是吸热反应，，所以；稀氨水相对于尿素作为氮肥的缺点：氨水易挥发，降低肥效(或者氨水显碱性，灼伤作物或者破坏土壤结构，降低土壤肥力，答案合理即可)。 16. 氢气作为能源，燃烧或经燃料电池反应仅生成水，环保性突出，且能量密度高、能为多场景提供强劲动力。下列是有关氢气制备的几种方法，回答相关问题： Ⅰ．实验室制备 实验室用如图所示的装置测定Zn和稀硫酸反应的速率，在锥形瓶中加入1.95 g Zn粒，通过容器a加入40 mL lmol/L的稀硫酸，记录反应结束时间约为40 s。 （1）容器a的名称为___________，若忽略溶液体积变化，0~40 s内用的浓度变化表示该反应速率约为___________。 （2）若忽略温度的散失，溶液温度由升高为，溶液的比热容约为 ，溶液密度近似为1.0 g/mL，则此过程放热为___________kJ，由此推断： ___________kJ/mol(两空均精确到0.01位)。 （3）若锌不纯产生速率会___________(填“加快”、“减慢”或者“无影响”)。 Ⅱ．工业制备方法之一——天然气蒸汽重整制氢 使用天然气重整制得的纯度可达99.9%，满足多种场景的应用。其步骤如下： 第一步：预处理(脱硫) （4）200℃到400℃下使用ZnO脱去得到ZnS，该过程的化学方程式为___________。 第二步：蒸汽重整(SR) （5）700℃到900℃下使用镍基催化剂催化反应，若已知相关物质的标准摩尔生成焓(定义：标准状态下，由组成目标化合物元素的最稳定单质，通过化学反应生成1摩尔该目标化合物时对应的焓变)，则推测该反应的反应热___________kJ/mol。该反应过程是否需要持续加热___________(填“是”或“否”)。 物质 标准摩尔生成焓 kJ/mol CO kJ/mol 气态水 kJ/mol 第三步：水煤气转换——水煤气变换(WGS) （6）将CO与水蒸气进一步转化为和： kJ/mol，通过此法制备，理论上1 mol 可以得到___________mol 。 第四步：变压吸附分离除去和等杂质。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 或 （2） ①. 5.30 ②. -176.67 （3）加快 （4） （5） ①. +206.1 ②. 是 （6）4 【解析】 【小问1详解】 由实验装置图可知，容器a为分液漏斗；由题意可知，锌的物质的量为=0.03mol，40 mL lmol/L稀硫酸中硫酸的物质的量为lmol/L×0.04L=0.04mol，由方程式可知，反应中锌不足量，完全反应，则0~40 s内锌离子的反应速率为= mol/(L·s)； 【小问2详解】 由题意可知，反应放出的热量Q=mcΔt=1.0 g/mL×40mL×4.18× 10—3kJ/(g⋅℃) ×(56.7-25.0) ℃≈5.30kJ，则反应的焓变△H==-176.67kJ/mol； 【小问3详解】 若锌不纯，锌与杂质在稀硫酸中构成原电池，原电池反应会使反应生成氢气的反应速率加快； 【小问4详解】 由题意可知，脱硫的反应为200℃到400℃条件下使用氧化锌与硫化氢反应生成硫化锌和水，反应的化学方程式为； 【小问5详解】 由题意可得如下热化学方程式：①C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H=-74.8kJ/mol、②C(s)+ O2(g)= CO(g) △H=-110.5kJ/mol、③H2(g) +O2(g)= H2O(g) △H=-241.8kJ/mol，由盖斯定律可知，-反应①+反应②-反应③=目标反应，则反应△H=-(-74.8kJ/mol)+( -110.5kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)= +206.1 kJ/mol，该反应是熵增的吸热反应，高温条件下反应ΔH-TΔS＜0，所以该反应过程需要持续加热； 【小问6详解】 由方程式可得如下转化关系：CH4(g)-4H2(g)，所以理论上1 mol甲烷可以得到4mol氢气。 17. 已知氮氧化合物是主要的大气污染物之一，回答下面问题： （1）某化学兴趣小组的同学设计了如图制备少量氮氧化合物的实验装置： 实验步骤： ①打开分液漏斗的活塞，从U形管高的一侧注入稀硝酸，直至全部没过铜丝，再关闭分液漏斗的活塞。写出稀硝酸与铜丝反应的化学方程式______。反应一段时间后，除观察到铜丝逐渐溶解，有气泡产生外，还会出现的现象是______。 ②此时打开分液漏斗的活塞，分液漏斗中出现红棕色气体。已知：25℃ 101 kPa下每生成1 mol红棕色气体放热58 kJ，请写出该反应的热化学方程式______。 （2）有同学利用铜丝与稀硝酸反应的原理设计出某原电池反应装置： ①a电极材料是______(填名称)。 ②铜电极是______(填“正极”或“负极”)。 （3）为了防止气体污染，降低氮氧化合物的含量，并且充分利用化学能，某化学兴趣小组的同学设计如下原电池： 已知原电池反应：。 ①写出电极B的电极反应式______。 ②每处理3 mol二氧化氮气体污染物，外电路转移电子的数目为______。 室温下，用稀硝酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。 （4）该实验小组做了四次实验，每次取稀硝酸和溶液各，实验数据如表所示： 实验序号 起始温度 终止温度 稀硝酸 溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 2 25.2 24.8 25.0 30.4 3 25.3 25.1 25.2 28.6 4 25.4 25.2 25.3 28.8 已知稀硝酸、溶液密度均近似为，中和后混合液的比热容)，则该反应的中和热______(保留到小数点后1位)。 （5）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1 L 1的稀硝酸恰好完全反应，其反应热分别为，则的大小关系为______。 【答案】（1） ①. ②. U形管溶液逐渐变蓝，左侧液面下降，右侧液面上升 ③. （2） ①. 石墨（或铂等惰性电极） ②. 负极 （3） ①. ②. 12 NA （4）-56.8 （5） 【解析】 【分析】在原电池中，发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。中和反应的中和热计算，数据异常的应舍去，再取平均值，根据公式Q=cmΔt计算出放出的热量，中和热是生成1 mol水时放出的热量，故还需求出生成水的物质的量，再计算出中和热。中和反应生成沉淀会额外放热，弱碱电离过程吸热，使得最终放出的热量不同。 【小问1详解】 ①稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，化学方程式为。由于生成硝酸铜，故溶液逐渐变蓝；由于生成的NO不溶于水，故U形管左侧液面下降，右侧液面上升。 ②出现红棕色气体，是因为NO与O2反应生成了NO2；已知在25℃ 101 kPa下每生成1 mol红棕色气体放热58 kJ，则该反应热化学方程式为 【小问2详解】 在原电池中，发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。铜丝与稀硝酸反应时，铜失去电子发生氧化反应，所以需要另一电极材料（a电极）作为正极，通常可以选择石墨（或铂等惰性电极），这样铜作负极，a电极作正极，构成原电池。 【小问3详解】 ①在原电池反应中，NO2中N元素化合价从+4变为0价，发生还原反应，电极B为正极，其电极反应式为。 ②由电极反应式可知，每2 mol NO2反应，转移8 mol电子，所以每处理3 mol NO2时，转移的电子的物质的量为12 mol，即外电路转移电子的数目为12 NA。 【小问4详解】 实验2的终止温度与其他实验相差较大，属于异常数据，应舍去。Δt1=28.3℃-25.0℃=3.3℃，Δt2=28.6℃-25.2℃=3.4℃，Δt3=28.8℃-25.3℃=3.5℃，平均温度变化Δt=3.4℃。混合溶液的质量， 则Q=cmΔt=4.18 kJ∙K-1∙kg-1×0.1 kg×3.4 K=1.4212 kJ，用稀硝酸与溶液反应，硝酸完全反应，生成的水的物质的量n(H2O）= n(HNO3）=0.05 L×0.50 mol∙L-1=0.025 mol，中和热是生成1 mol水时放出的热量，故中和热。 【小问5详解】 稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钡溶液均为强碱，与稀硝酸反应生成1 mol水放出的热量相同，故。稀氨水与稀硝酸反应，NH3∙H2O是弱碱，电离过程吸热，会使中和反应放出的热量减少。 对于放热反应，为负值，即放出的热量越多，越小，故。 18. 回答下列问题。 （1）如图为氢氧燃料电池的构造示意图。 ①氧气从___________口通入；电池工作时，向___________极移动。 ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导，则电池工作时负极电极反应式为___________。 （2）银锌电池总反应为：则负极电极反应式：___________。正极电极反应式：___________。 （3）铅酸蓄电池反应为。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水。 ①铅酸蓄电池负极材料是___________(填“Pb”或“”)极。 ②放电时负极电极反应式为：___________。 【答案】（1） ①. b ②. X ③. （2） ①. ②. （3） ①. Pb ②. 【解析】 【小问1详解】 ①由电子的移动方向可知，从a口通入氢气的X电极为负极，则从b口通入氧气的Y电极为正极，溶液中的氢氧根离子向负极X移动； ②若用固体金属氧化物陶瓷作电解质，通入氢气的电极为负极，氧离子作用下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为； 【小问2详解】 由总反应可知，锌电极为负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为；氧化银电极为正极，水分子作用下氧化银在正极得到电子发生还原反应生成银和OH-，正极电极反应式为； 【小问3详解】 ①由总反应可知，放电时，铅为原电池的负极； ②硫酸根离子存在下铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，负极电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ A10联盟2024级高二上学期10月学情诊断 化学(鲁科版)试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Zn-65 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，满分42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 能量与生活关系密切。下列有关能量转化的说法错误的是 生活场景 电热水壶烧水 电动汽车充电 图示 能量转化 A． 电能→热能 B． 化学能→电能 生活场景 天然气灶炖鸡 光伏汽车充电 图示 能量转化 C． 化学能→热能 D． 光能→电能→化学能 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学与文化结合的场景中描述错误的是 A. “炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景，炼铜时因C还原CuO反应为吸热反应，故需不断补充能量 B. “煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程，其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量 C. “尚吐石窦油，颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象，石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热 D. “路遥知马力，日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中惊人毅力，马长期拉货物过程中体内脂肪也可提供能量 3. 我国明确提出“2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的目标，旨在推动经济社会发展全面绿色转型。下列燃料完全燃烧放出等量的能量释放最少的是 选项 A B C D 燃料 燃烧热 890.3 kJ/mol 1366.8 kJ/mol 2219.9 kJ/mol 2878.0 kJ/mol A. A B. B C. C D. D 4. 下列有关化学电源的描述正确的是 ①一次电池也叫干电池，其活性物质被消耗后不能再生　②二次电池也叫可充电电池，通过充电可使其活性物质再生　③任何电池都是依据原电池的原理制造的 　④化学电源与其他能源相比，具有携带方便，可制成各种形状等优点 A. ①②③④ B. ①②④ C. ③④ D. ①②③ 5. 下列热化学反应方程式书写正确的是 A. B. 燃烧热热化学反应方程式： kJ/mol C. kJ/mol D. 已知断裂1 mol 键和3 mol 键消耗能量2253.6 kJ，断裂1 mol 键消耗能量391 kJ，则 kJ/mol 阅读下列材料，完成下列小题。 作为同分异构体，正丁烷()与异丁烷()的燃烧热暗藏结构对能量的影响。1 mol正丁烷完全燃烧生成和液态水时，释放2878.0 kJ热量；而异丁烷燃烧放热稍少，1 mol异丁烷完全燃烧生成和液态水时，释放2869.0 kJ热量。这种差异源于分子结构稳定性：异丁烷的支链结构使其内能更低，燃烧释放的能量更少。这一细微差别不仅是有机化学中“结构决定性质”的生动例证，也为燃料储存与利用提供了精准的能量数据参考。 6. 下列说法错误的是 A. 异丁烷比正丁烷更加稳定 B. kJ/mol C. 相同化学键在不同物质中键能可能存在差异 D. 1 mol两种丁烷的混合物完全燃烧放热2870.5 kJ，则二者质量之比为 7. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 58 g正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为 B. 44.8 L正丁烷和异丁烷的混合物完全燃烧消耗数目可能为 C. 把正丁烷燃烧反应设计成燃料电池，则消耗个正丁烷可对外放电2878.0 kJ D. 个异丁烷分子完全燃烧得到气体和液态水时，生成物成键放热大于2869.0 kJ 8. 电池在生活中随处可见，下列装置能将化学能转化成电能是 A. B. C. D. 9. 甲酸[HCOOH(1)]分解生成CO(g)和是实验室小规模制备高纯CO的经典方法。其分解过程中物质和能量变化如下图所示。下列说法错误的是 A. 该反应过程中存在极性键的断裂和形成 B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C. 该反应中反应物断键吸热小于生成物成键放热 D. 若生成的水为气态，则会减小 10. 酸性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 放电时负极反应为 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 在负极上发生还原反应 D. 石墨电极作电池的负极，放电时石墨被氧化 11. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖过高时会激活电池产生电流，通过传感器刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖。电池工作时的原理如下图所示(G-CHO代表葡萄糖)。 下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A. 电极附近pH升高 B. 电子移动路径：电极→传感器→电极 C. 人体内的血糖水平越接近正常值，两极的电势差越小 D. 电极的电极反应式为： 12. 一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的部分数据如下，图中物质的化学计量数代表其物质的量(mol)，线下数据代表相应物质的相对能量之和(kJ)，则的约为 A. kJ/mol B. kJ/mol C. kJ/mol D. kJ/mol 13. 工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气，其核心反应体系涉及三步反应，相关数据如下： ① kJ/mol ② kJ/mol ③ kJ/mol 已知：键键能436 kJ/mol，中键键能为799 kJ/mol。 下列说法正确的是 A. 反应)的 kJ/mol B. 由反应③知1 mol 和1 mol 断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ C. 若将1 mol 完全转化为和理论上放热16.1 kJ D. 理论上1 mol 完全分解为C(s)和(g)吸收的能量约为1598.0 kJ 14. 和都是重要的无机化工原料，已知： ① kJ/mol； ② kJ/mol； ③的结构(正四面体形)：； ④中P-Cl键的键能为中P-Cl键键能的1.2倍。 中Cl-Cl键的键能为z kJ/mol。 下列叙述正确的是 A. 中P-P键之间的夹角为 B. 中P-Cl键比中更易断裂 C. 中P-Cl键的键能为 kJ/mol D. 中P-P键的键能为 kJ/mol 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 合成氨是人类历史上最重要的化学工业成就之一，这一过程突破了自然界中只有固氮微生物能“固定”氮气的局限，直接推动了现代农业、化工产业的爆发式发展。 回答下列问题： Ⅰ．用制备氨气 （1）请写出氨气的电子式___________，用离子方程式表示氨水能使酚酞溶液变红色的原因___________。 （2）相关键能数据如下表： 共价键 键能(kJ/mol) 436 x 391 如图是哈伯-博施法合成氨反应，在298 K时与反应过程中能量变化的曲线图： 该反应生成物能量总和___________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和，比较a路径和b路径，该反应的反应热是否相同___________(填“是”或“否”)，经计算___________，常温下比较稳定的本质原因是___________。 （3）在哈伯-博施之前，弗兰克和卡罗发明了氰氨化钙法合成氨的方法，其步骤如下： ① kJ/mol ② kJ/mol ③ kJ/mol 写出以和C为原料合成的反应热化学方程式___________。 Ⅱ．用制备尿素 其反应原理：，该反应过程中的能量变化如图。 （4）合成尿素的两步反应的反应热：___________(填“>”、“<”或者“=”)，20世纪我国生产队时期，很多地方直接用稀氨水作为氮肥，稀氨水相对于尿素作为氮肥的缺点有___________(任答一点)。 16. 氢气作为能源，燃烧或经燃料电池反应仅生成水，环保性突出，且能量密度高、能为多场景提供强劲动力。下列是有关氢气制备的几种方法，回答相关问题： Ⅰ．实验室制备 实验室用如图所示的装置测定Zn和稀硫酸反应的速率，在锥形瓶中加入1.95 g Zn粒，通过容器a加入40 mL lmol/L的稀硫酸，记录反应结束时间约为40 s。 （1）容器a的名称为___________，若忽略溶液体积变化，0~40 s内用的浓度变化表示该反应速率约为___________。 （2）若忽略温度的散失，溶液温度由升高为，溶液的比热容约为 ，溶液密度近似为1.0 g/mL，则此过程放热为___________kJ，由此推断： ___________kJ/mol(两空均精确到0.01位)。 （3）若锌不纯产生速率会___________(填“加快”、“减慢”或者“无影响”)。 Ⅱ．工业制备方法之一——天然气蒸汽重整制氢 使用天然气重整制得的纯度可达99.9%，满足多种场景的应用。其步骤如下： 第一步：预处理(脱硫) （4）200℃到400℃下使用ZnO脱去得到ZnS，该过程的化学方程式为___________。 第二步：蒸汽重整(SR) （5）700℃到900℃下使用镍基催化剂催化反应，若已知相关物质的标准摩尔生成焓(定义：标准状态下，由组成目标化合物元素的最稳定单质，通过化学反应生成1摩尔该目标化合物时对应的焓变)，则推测该反应的反应热___________kJ/mol。该反应过程是否需要持续加热___________(填“是”或“否”)。 物质 标准摩尔生成焓 kJ/mol CO kJ/mol 气态水 kJ/mol 第三步：水煤气转换——水煤气变换(WGS) （6）将CO与水蒸气进一步转化为和： kJ/mol，通过此法制备，理论上1 mol 可以得到___________mol 。 第四步：变压吸附分离除去和等杂质。 17. 已知氮氧化合物是主要的大气污染物之一，回答下面问题： （1）某化学兴趣小组的同学设计了如图制备少量氮氧化合物的实验装置： 实验步骤： ①打开分液漏斗活塞，从U形管高的一侧注入稀硝酸，直至全部没过铜丝，再关闭分液漏斗的活塞。写出稀硝酸与铜丝反应的化学方程式______。反应一段时间后，除观察到铜丝逐渐溶解，有气泡产生外，还会出现的现象是______。 ②此时打开分液漏斗的活塞，分液漏斗中出现红棕色气体。已知：25℃ 101 kPa下每生成1 mol红棕色气体放热58 kJ，请写出该反应的热化学方程式______。 （2）有同学利用铜丝与稀硝酸反应的原理设计出某原电池反应装置： ①a电极材料是______(填名称)。 ②铜电极是______(填“正极”或“负极”)。 （3）为了防止气体污染，降低氮氧化合物的含量，并且充分利用化学能，某化学兴趣小组的同学设计如下原电池： 已知原电池反应：。 ①写出电极B的电极反应式______。 ②每处理3 mol二氧化氮气体污染物，外电路转移电子数目为______。 室温下，用稀硝酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。 （4）该实验小组做了四次实验，每次取稀硝酸和溶液各，实验数据如表所示： 实验序号 起始温度 终止温度 稀硝酸 溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 2 25.2 24.8 25.0 30.4 3 25.3 25.1 25.2 28.6 4 25.4 25.2 25.3 28.8 已知稀硝酸、溶液密度均近似为，中和后混合液的比热容)，则该反应的中和热______(保留到小数点后1位)。 （5）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1 L 1的稀硝酸恰好完全反应，其反应热分别为，则的大小关系为______。 18. 回答下列问题。 （1）如图为氢氧燃料电池的构造示意图。 ①氧气从___________口通入；电池工作时，向___________极移动。 ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导，则电池工作时负极电极反应式为___________。 （2）银锌电池总反应为：则负极电极反应式：___________。正极电极反应式：___________。 （3）铅酸蓄电池反应为。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水。 ①铅酸蓄电池的负极材料是___________(填“Pb”或“”)极。 ②放电时负极电极反应式为：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $