精品解析：陕西省富平县迤山中学2025-2026学年高二上学期第一次质量检测化学试题

高二年级上学期第一次质量检测 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 Li7 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64 Zn65 Ag108 Pb207 第I卷（选择题共42分） 一、选择题（共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于能量变化的说法正确的是 A. “冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高 B. 一定条件下，将置于密闭容器中充分反应生成和，吸收热量，其热化学方程式可表示为 C. 已知中和热，则反应 D. 等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成气体，硫粉放出的热量少 2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A. 基态原子的价电子排布式 B. 的价电子轨道表示式为 C. 铅蓄电池的负极反应式： D. 是直线型分子，电子式为 3. 根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A. 反应中每生成吸收热量 B. 反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C. 由的热化学方程式为： D. 根据图像可知，相同条件下，比稳定 4. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0 C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0 D. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向 5. 元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是 A. 第9列元素中可能有非金属元素 B. 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5 C. 最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列 D. 第11、12列为d区的元素 6. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 7. 根据实验现象，下列判断正确的是 装置 现象 金属A不断溶解形成二价金属离子 C极质量增加 A极有气泡产生 A. 装置甲中正极的电极反应式是 B. 装置乙中正极的电极反应式是 C. 装置丙中溶液的不变 D. 四种金属活动性由强到弱的顺序是 8. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A. A B. B C. C D. D 9. 用如图所示装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是 选项 X极 U形管中溶液 通电后现象及结论 A 负极 溶液 处处均有气体生成，形管中溶液降低 B 正极 溶液 b处有气体生成，电极反应式是，形管中溶液不变 C 正极 溶液 形管中滴入酚酞，处呈红色，形管中溶质浓度不变 D 负极 溶液 b处有黄绿色气体逸出，电解后形管中溶质浓度减小 A. A B. B C. C D. D 10. 在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2+的物质的量浓度为 A. 1 mol·L-1 B. 2 mol·L-1 C. 3 mol·L-1 D. 4 mol·L-1 11. 下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是 A. 从口逸出的气体是 B. 每生成，同时产生 C. 从口加入含少量的水溶液，起增强导电性作用 D. 阳离子交换膜左侧的食盐水浓度逐渐变大 12. 在恒容密闭容器中，加入和发生反应：，一定温度下，达到平衡时测得，下列说法不正确的是 A. 在该温度下，反应的平衡常数 B. 在平衡后的容器中，继续加入，重新达到平衡后，所得平衡常数增大 C. 和的转化率相等，均为 D. 平衡时为 13. 工业上采用如图装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业KCl制取KOH溶液。 下列有关说法错误的是 A. a为精铜，b为铁制品可实现镀铜要求 B. c为负极，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－＝CO32-＋6H2O C. 从e出来的气体为氧气，从f出来的气体为氢气 D. 钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液 14. 新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，电池是能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，电池工作时的总反应为。下列说法正确的是 A. 充电时，电极与电源负极连接，电极与电源正极连接 B. 该电池的电解质可选用羧酸类、醇类、水等物质 C. 电池工作时，负极材料质量减少，转移电子 D. 电池工作时，正极的电极反应为 第II卷（非选择题共58分） 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某实验小组用溶液和溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。 （1）实验步骤如下： a.用量筒量取溶液倒入小烧杯中，测出其温度； b.用另一量筒量取溶液，并用同一温度计测出其温度； c.将溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 ①仪器名称为_____，仪器的名称为_____；实验中，所用溶液过量的目的是_____。 ②下列操作正确的是_____。 A.大小烧杯间填满碎纸条的作用是为了固定小烧杯 B.分多次将溶液缓慢倒入稀硫酸中，确保反应完全 C.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应处于溶液中央位置 （2）实验数据如下表所示，请回答： 温度次数 起始温度 终止温度 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①据表中数据可计算出反应前后的温度差平均值为_____。 ②若近似认为溶液和溶液的密度都是，中和后所得溶液的比热容，则生成时的反应热_____（，保留小数点后一位）。 ③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数，测得的反应热_____（填“偏大”“不变”或“偏小”，下同）。若将NaOH溶液倒入内筒中后，未立即盖上杯盖，测得的反应热_____。 16. I.完成下列各题： （1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种原理是： ① ② 又知：③ 请写出能表示甲醇蒸汽的摩尔燃烧焓的热化学方程式_____。 （2）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可通过反应制得，请写出该反应平衡常数的表达式_____。 II.使用高效催化剂可有效减少汽车尾气排放出的和含量，其反应原理为。 （3）已知上述反应中相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 632 1075 946 745 根据键能数据计算，每生成，该反应的_____。 （4）某科研团队探究在相同温度下，等质量的三种不同的催化剂对CO还原NO的催化效果。在固定体积的容器中，开始时加入、的条件下，测得结果如下图所示。 ①使用催化剂_____（填“甲”“乙”或“丙”）效果最好。 ②A、B两状态下，生成的速率大小关系是_____（填“>”“<”或“=”）。 ③反应达到如图平衡时，CO的转化率为_____，平衡常数_____。 ④下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是_____（填标号）。 a.、、、四种物质的浓度相等 b.容器中的质量分数不变 c. d.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 e.混合气体的密度不随时间的变化而变化 f.消耗的速率等于生成的速率 17. 现有A、B、C、D、E、F、G七种元素，均为前20号元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中含量最丰富的元素 B元素是形成化合物种类最多的元素 C元素基态原子的核外电子数比电子数少1 D元素基态原子的核外轨道中有两个未成对电子 E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别如下：，，， F元素的主族序数与周期数的差为4 G元素是前四周期中电负性最小的元素 （1）的电子式为_____（用元素符号表示，下同）。 （2）B元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_____形。 （3）某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道式为。该同学所画的轨道表示式违背了_____，该元素的原子远远大于，其原因是_____。 （4）D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_____（用离子符号表示）。 （5）用惰性电极电解的水溶液的离子方程式为_____。 （6）G元素的焰色颜色为_____。 18. Ⅰ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。回答下列问题： （1）B极是电源的_______极；一段时间后，装置丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明胶粒带_______(填“正”或“负”)电荷。 （2）①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为_______。 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72L的气体，则D电极的质量增加_______g。 （3）若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为_______电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的_______[填“CuO”“”或“”]。 II．某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解溶液。 （4）左侧的离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”)交换膜，该电解槽的阳极反应式为___________。 （5）图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级上学期第一次质量检测 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 Li7 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64 Zn65 Ag108 Pb207 第I卷（选择题共42分） 一、选择题（共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于能量变化的说法正确的是 A. “冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高 B. 一定条件下，将置于密闭容器中充分反应生成和，吸收热量，其热化学方程式可表示为 C. 已知中和热，则反应 D. 等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成气体，硫粉放出的热量少 【答案】D 【解析】 【详解】A．水结冰放热，冰的能量低于水， A错误； B．反应为可逆反应，不能全部转化，全部分解生成和吸收的热量大于，而热化学方程式中的反应热为全部转化时的热量变化，因此的，B错误； C．中和热仅对应生成的焓变，生成沉淀的额外放热使总，C错误； D．硫蒸气能量高，燃烧释放热量更多，硫粉放热少，故D正确； 故答案选D。 2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A. 基态原子的价电子排布式 B. 的价电子轨道表示式为 C. 铅蓄电池的负极反应式： D. 是直线型分子，电子式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cr为24号元素，基态原子价电子排布遵循半满稳定规则，3d轨道半满（5个电子）、4s轨道半满（1个电子），价电子排布式为3d54s1，A正确； B．Br−核外电子排布为[Ar]3d104s24p6，价电子为4s24p6，4p轨道应全充满（每个轨道2个电子），而题目中4p轨道第三个轨道仅有1个电子，不符合Br−的价电子排布，B错误； C．铅蓄电池中，负极Pb失电子后与电解质溶液中的硫酸根结合生成PbSO4沉淀，C错误； D．CO2电子式中C与O之间为双键，而题目中电子式未体现双键，为单键，D错误； 答案选A。 3. 根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A. 反应中每生成吸收热量 B. 反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C. 由的热化学方程式为： D. 根据图像可知，相同条件下，比稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．由能量图可知，的总能量高于，反应为放热反应，生成放出热量，A错误； B．转化Ⅱ中生成放热能量，说明该反应反应物总能量高于生成物总能量，反应为转化Ⅱ的2倍，反应物总能量仍高于生成物总能量，B正确； C．根据图像，，，两式相减得，则，C错误； D．根据图像可知，，，物质能量越低越稳定，故比稳定，D错误； 故选B。 4. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0 C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0 D. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．ΔH<0、ΔS>0的反应，一定存在ΔH-TΔS<0，在温度低时能自发进行，故A错误； B．一定温度下，反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的气体体积增大，反应条件是电解，ΔH>0、ΔS>0，故B正确； C．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，该反应的ΔS>0，则满足ΔH-TΔS>0时，说明该反应的ΔH>0，故C错误； D．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，不能改变产生尾气的反应方向，故D错误； 故选：B。 5. 元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是 A. 第9列元素中可能有非金属元素 B. 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5 C. 最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列 D. 第11、12列为d区的元素 【答案】C 【解析】 【详解】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；11、12列为ds区元素，D项错误 6. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 7. 根据实验现象，下列判断正确的是 装置 现象 金属A不断溶解形成二价金属离子 C极质量增加 A极有气泡产生 A. 装置甲中正极的电极反应式是 B. 装置乙中正极的电极反应式是 C. 装置丙中溶液的不变 D. 四种金属活动性由强到弱的顺序是 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属A不断溶解形成二价金属离子，则装置甲中负极的电极反应式是，A错误； B．C极质量增加，则装置乙中正极铜离子得电子生成铜，其电极反应式是，B正确； C．装置丙中，A极有气泡产生，则A极溶液中的氢离子得电子生成氢气，减小，溶液的增大，C错误； D．装置甲中A为负极，则金属活动性：，装置乙中C为正极，则金属活动性：，装置丙中A为正极，则金属活动性：，故四种金属活动性由强到弱的顺序是，D错误； 故答案为：B。 8. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铜板与铁铆钉以及周围的水膜形成原电池，由于金属铁比铜活泼，铁作原电池的负极被腐蚀，铜作正极而被保护，故铜板不易被腐蚀，A正确； B．在暖气片表面刷油漆可隔绝暖气片中金属与空气、水等腐蚀性介质的接触，从而能够防止金属发生腐蚀，B正确； C．在电解时铁管道与电源的负极连接作阴极，发生还原反应，电极反应式应该是得电子的还原反应，在阳极上废铁失去电子发生氧化反应，阳极的电极反应式是：Fe-2e⁻=Fe2+，C错误； D．由于金属锌比铁活泼，当铁管道连接锌棒后，会金属表面上， Zn-Fe-水膜的形成原电池，活动性强的锌作负极，铁管道作正极，电子由负极锌流向正极铁管道，D正确； 故合理选项是C。 9. 用如图所示装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是 选项 X极 U形管中溶液 通电后现象及结论 A 负极 溶液 处处均有气体生成，形管中溶液降低 B 正极 溶液 b处有气体生成，电极反应式是，形管中溶液不变 C 正极 溶液 形管中滴入酚酞，处呈红色，形管中溶质浓度不变 D 负极 溶液 b处有黄绿色气体逸出，电解后形管中溶质浓度减小 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．X为负极时，a极为阴极（2H2O+2e-=H2↑+2OH-），b极为阳极（4OH--4e-=O2↑+2H2O），a、b均有气体生成；但电解NaOH溶液实质是电解水，水减少导致NaOH浓度增大，溶液pH升高，结论错误，A错误； B．X为正极时，b极为阴极，AgNO3溶液中Ag+放电能力强于H+，阴极反应为Ag++e-=Ag↓（析出银单质），不会生成气体，现象错误，B错误； C．X为正极时，a极为阳极（4OH--4e-=O2↑+2H2O），b极为阴极（2H2O+2e-=H2↑+2OH-），酚酞应在阴极（b处）变红；且电解Na2SO4溶液实质是电解水，溶质浓度增大，结论错误，C错误； D．X为负极时，b极为阳极，CuCl2溶液中Cl-放电：2Cl--2e-=Cl2↑（黄绿色气体）；阴极a极Cu2+放电：Cu2++2e-=Cu↓，总反应消耗CuCl2，溶质浓度减小，现象及结论均正确，D正确； 答案选D。 10. 在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2+的物质的量浓度为 A. 1 mol·L-1 B. 2 mol·L-1 C. 3 mol·L-1 D. 4 mol·L-1 【答案】A 【解析】 【详解】阳极：2H2O-4e-=O2↑+4H+，n(O2)==0.1mol，n(e-)=0.4mol；阴极：Cu2++2e- =Cu、2H++2e-=H2↑，n(H2)=0.1mol，则Cu2+获得的电子为0.4mol-0.2mol=0.2mol，从而得出n(Cu)=0.1mol，cCu)== 1 mol·L-1，故选A。 11. 下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是 A. 从口逸出的气体是 B. 每生成，同时产生 C. 从口加入含少量的水溶液，起增强导电性作用 D. 阳离子交换膜左侧的食盐水浓度逐渐变大 【答案】C 【解析】 【分析】从图中可以看到，装置中间有阳离子交换膜，Na+能从左侧通过阳离子交换膜进入右侧。左侧电极附近，Cl-失去电子发生氧化反应生成Cl2，所以Cl2从C口逸出；右侧电极附近，H2O得到电子发生还原反应生成H2和OH-，H2从E口逸出。同时，从B口加入含少量NaOH的水溶液，NaOH电离出离子增强溶液导电性，有助于电解反应进行。而左侧由于Cl-不断反应，Na+又移向右侧，所以左侧食盐水浓度逐渐降低。 【详解】A．E口位于阴极区，阴极发生还原反应：2H2O + 2e-= H2↑ + 2 OH-，逸出气体为H2，A错误； B．未说明22.4L Cl2是否处于标准状况，无法确定其物质的量，故不能得出产生2mol NaOH，B错误； C．B口为阴极区入口，加入含少量NaOH的水溶液可增强溶液导电性（纯水中离子浓度低，导电性差），C正确； D．左侧为阳极区，Cl-放电生成Cl2，且Na+通过阳离子交换膜移向阴极区，导致左侧NaCl浓度逐渐减小，D错误； 故选C。 12. 在恒容密闭容器中，加入和发生反应：，一定温度下，达到平衡时测得，下列说法不正确的是 A. 在该温度下，反应的平衡常数 B. 在平衡后的容器中，继续加入，重新达到平衡后，所得平衡常数增大 C. 和的转化率相等，均为 D. 平衡时为 【答案】B 【解析】 【详解】A．平衡时各物质的浓度均为mol/L，代入平衡常数公式计算得K=1，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，温度不变则K不变，加入CO不会改变K，B错误； C．CO和H2O的初始量均为1 mol，均消耗0.5 mol，转化率均为50%，C正确； D．H2O初始为1 mol，消耗0.5 mol，平衡时剩余0.5 mol，D正确； 答案选B。 13. 工业上采用如图装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业KCl制取KOH溶液。 下列有关说法错误的是 A. a为精铜，b为铁制品可实现镀铜要求 B. c为负极，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－＝CO32-＋6H2O C. 从e出来的气体为氧气，从f出来的气体为氢气 D. 钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液 【答案】C 【解析】 【分析】根据图象可知，B为原电池，氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，d作电池的正极；c上甲醇失电子，与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；A、C为电解池g、a为电解池的阳极，b、h为电解池的阴极； 【详解】A. a为精铜，作电解池的阳极，失电子，b为铁制品作阴极，铜离子得电子可实现镀铜要求，A正确； B. c为负极，甲醇失电子与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－＝CO32-＋6H2O，B正确； C. 电解KCl，e处为阳极，氯离子失电子出来的气体为氯气，从f出来的气体为氢气，C错误； D. 电解槽左侧为阳极室，钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液，D正确； 答案为C 【点睛】电解池中阳离子向阴极室移动；原电池阳离子向正极移动。 14. 新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，电池是能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，电池工作时的总反应为。下列说法正确的是 A. 充电时，电极与电源负极连接，电极与电源正极连接 B. 该电池的电解质可选用羧酸类、醇类、水等物质 C. 电池工作时，负极材料质量减少，转移电子 D. 电池工作时，正极的电极反应为 【答案】D 【解析】 【分析】由锂离子的移动方向可知，电极a是原电池的负极，在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和单质碳，电极反应式为，电极b为正极，锂离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，充电时，电极a与电源负极连接做阴极，电极b与电源正极连接做阳极。 【详解】A．放电时，向电极b移动，故b为正极、a为负极；充电时，原电池正极（b）应接电源正极，负极（a）接电源负极，A错误； B．为活泼金属，能与羧酸、醇、水反应，电解质不可选用这些物质，B错误； C．放电时负极反应为，每转移电子，负极减少（质量），则减少（）时转移电子，C错误； D．放电时正极（b）发生还原反应，电极反应为，D正确； 故答案选D。 第II卷（非选择题共58分） 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某实验小组用溶液和溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。 （1）实验步骤如下： a.用量筒量取溶液倒入小烧杯中，测出其温度； b.用另一量筒量取溶液，并用同一温度计测出其温度； c.将溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 ①仪器名称为_____，仪器的名称为_____；实验中，所用溶液过量的目的是_____。 ②下列操作正确的是_____。 A.大小烧杯间填满碎纸条的作用是为了固定小烧杯 B.分多次将溶液缓慢倒入稀硫酸中，确保反应完全 C.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应处于溶液中央位置 （2）实验数据如下表所示，请回答： 温度次数 起始温度 终止温度 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①据表中数据可计算出反应前后的温度差平均值为_____。 ②若近似认为溶液和溶液的密度都是，中和后所得溶液的比热容，则生成时的反应热_____（，保留小数点后一位）。 ③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数，测得的反应热_____（填“偏大”“不变”或“偏小”，下同）。若将NaOH溶液倒入内筒中后，未立即盖上杯盖，测得的反应热_____。 【答案】（1） ①. 玻璃搅拌器 ②. 温度计 ③. 确保NaOH溶液被完全中和 ④. C （2） ①. 4.0 ②. ③. 偏小 ④. 偏大 【解析】 【分析】中和热的测定实验，一种溶液稍过量，并且混合时两种溶液快速倒入，并用玻璃搅拌器搅拌混合均匀，使其充分反应，不断地读取数据，当温度下降时停止读数。 【小问1详解】 ①仪器A是玻璃搅拌器，用于搅拌溶液 ；仪器B是温度计，用于测量溶液的温度；实验中，所用溶液过量可以保证氢氧化钠完全反应； ②A．大小烧杯间填满碎纸条的作用是保温隔热，减少热量损失，而非固定小烧杯，A 错误； B．应一次性快速将溶液倒入稀硫酸中，若分多次缓慢倒入，会导致热量散失，使测定的反应热不准确，B错误； C．为准确测定反应混合溶液的温度，温度计水银球应处于溶液中央位置，确保测量的是溶液的平均温度，C正确； 故选C。 【小问2详解】 ①4次实验的温度差分别为：4℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，因此实验2中的数据是无效的，应该舍去，所以温度差的平均值为(4℃+3.9℃+4.1℃)÷3=4.0℃； ②50mL 0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，硫酸是过量的，则生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的平均值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.18J/(g∙℃)×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热； ③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数，则其体积偏大，反应放出的热多，测得的反应热△H偏小；若将NaOH溶液倒入小烧杯中后，未立即盖上杯盖，会造成热量流失，测得的反应热△H偏大。 16. I.完成下列各题： （1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种原理是： ① ② 又知：③ 请写出能表示甲醇蒸汽的摩尔燃烧焓的热化学方程式_____。 （2）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可通过反应制得，请写出该反应平衡常数的表达式_____。 II.使用高效催化剂可有效减少汽车尾气排放出的和含量，其反应原理为。 （3）已知上述反应中相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 632 1075 946 745 根据键能数据计算，每生成，该反应的_____。 （4）某科研团队探究在相同温度下，等质量的三种不同的催化剂对CO还原NO的催化效果。在固定体积的容器中，开始时加入、的条件下，测得结果如下图所示。 ①使用催化剂_____（填“甲”“乙”或“丙”）效果最好。 ②A、B两状态下，生成的速率大小关系是_____（填“>”“<”或“=”）。 ③反应达到如图平衡时，CO的转化率为_____，平衡常数_____。 ④下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是_____（填标号）。 a.、、、四种物质的浓度相等 b.容器中的质量分数不变 c. d.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 e.混合气体的密度不随时间的变化而变化 f.消耗的速率等于生成的速率 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. 甲 ②. ＞ ③. ④. 160 ⑤. bd 【解析】 【小问1详解】 利用盖斯定律进行计算，已知①CH3OH(g)＋H2O(g)=O2(g)＋3H2(g)  ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)  ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，又知③H2O(g)=H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，依据盖斯定律计算②×3-①×2+③×2得到CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJ·mol－1； 【小问2详解】 可逆反应的平衡常数 【小问3详解】 该反应=反应物的键能之和-生成物的键能之和，因此，因此每生成2molCO2，整体放出512kJ热量，； 【小问4详解】 ①相同时间内，在使用催化剂甲时生成的物质的量最多，说明反应速率最快，催化效果最好； ②氮气为产物，单位时间生成的浓度越大，速率越大，二氧化碳也是产物，因此不难得出A点单位时间生成二氧化碳浓度大于B点单位时间生成二氧化碳浓度，所以生成的速率：； ③20s时，化学反应达到平衡，生成氮气浓度为0.4mol/L，根据物质的量浓度之比等于化学计量数之比，则CO改变的浓度为0.8mol/L，物质的量为1.6mol，转化率为；平衡时各物质浓度：c(CO)=0.2 mol/L，c(NO)=0.2 mol/L ，c(CO2)=0.8 mol/L，c(N2)=0.4mol/L，平衡常数 ④a．四种物质的浓度相等，不一定平衡，故a错误； b．容器中N2的质量分数保持不变，说明各物质的质量不再发生改变，则反应达到平衡状态，故b正确； c． 时，正逆反应速率之比不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态，故c错误； d．混合气体的总物质的量随反应进行是变量，不再随时间变化则已平衡，故d正确； e．混合气体密度＝，反应中质量和体积均不变，密度始终不变，不能说明平衡，故e错误； ｆ．消耗的速率等于生成的速率均为正反应方向，速率相等不能说明平衡，故ｆ错误； 故选bd。 17. 现有A、B、C、D、E、F、G七种元素，均为前20号元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中含量最丰富的元素 B元素是形成化合物种类最多的元素 C元素基态原子的核外电子数比电子数少1 D元素基态原子的核外轨道中有两个未成对电子 E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别如下：，，， F元素的主族序数与周期数的差为4 G元素是前四周期中电负性最小的元素 （1）的电子式为_____（用元素符号表示，下同）。 （2）B元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_____形。 （3）某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道式为。该同学所画的轨道表示式违背了_____，该元素的原子远远大于，其原因是_____。 （4）D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_____（用离子符号表示）。 （5）用惰性电极电解的水溶液的离子方程式为_____。 （6）G元素的焰色颜色为_____。 【答案】（1） （2） ①. 6 ②. 哑铃 （3） ①. 泡利原理 ②. 原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难 （4） （5） （6）紫色 【解析】 【分析】A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中含量最丰富的元素，则A为H元素；B元素是形成化合物种类最多的元素，则B为C元素；C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1，则其核外电子排布式为，其为N元素；D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子，则其电子排布式为，其为O元素；从E元素的气态基态原子的第一至第四电离能数值看，其第2电离能与第3电离能相差很大，则其最外层有2个电子，其为Mg元素；F元素的主族序数与周期数的差为4，则其为第三周期第ⅦA族元素，其为Cl元素；G元素是前四周期中电负性最小的元素，则其为K元素。从而得出A、B、C、D、E、F、G分别为H、C、N、O、Mg、Cl、K。 【小问1详解】 由分析可知，C2A4为N2H4，电子式为，故答案为：； 【小问2详解】 B为碳元素，核电荷数为6，原子核外共有6种不同运动状态的电子，其基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道为2p，呈哑铃形，故答案为：6；哑铃； 【小问3详解】 若E元素基态原子的核外电子轨道式为，3s轨道两个电子自旋方向相同，违背了泡利原理；E为Mg元素，基态原子的电离能I3远远大于I2，表明其最外层电子数为2，其原因是：Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难，故答案为：泡利原理；Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难； 【小问4详解】 D、E、F三种元素的简单离子分别为、、，、核外电子层数相同，的核电荷数大于，半径大小为>，核外有3层电子，电子层数最多，半径最大，因此半径由大到小的顺序为，故答案为：； 【小问5详解】 EF2为，用惰性电极电解的水溶液，阳极生成，阴极H2O得电子生成和，与结合生成，离子方程式为； 【小问6详解】 G为K元素，焰色颜色为紫色，故答案为：紫色。 18. Ⅰ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。回答下列问题： （1）B极是电源的_______极；一段时间后，装置丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明胶粒带_______(填“正”或“负”)电荷。 （2）①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为_______。 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72L的气体，则D电极的质量增加_______g。 （3）若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为_______电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的_______[填“CuO”“”或“”]。 II．某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解溶液。 （4）左侧的离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”)交换膜，该电解槽的阳极反应式为___________。 （5）图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为___________。 【答案】（1） ①. 负 ②. 正 （2） ①. ②. 12.8 （3） ①. G ②. CuO （4） ①. 阴 ②. （5） 【解析】 【分析】将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色，说明F极附近溶液显碱性，氢离子在该电极放电，所以F是阴极，可得出D、F、H和Y均为阴极，C、E、G和X均为阳极，A极是电源的正极，B极是电源的负极。 【小问1详解】 F极附近溶液呈红色，说明F极附近溶液显碱性，氢离子在该电极放电，所以F是阴极，则B极是电源的负极；在丁池中，Y极是阴极，该电极附近颜色逐渐变深，根据异性电荷相互吸引，说明氢氧化铁胶体粒子带正电荷，故答案为负；正； 【小问2详解】 ①电解饱和NaCl溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠，总反应化学方程式为。 ②若C和F两电极共产生标准状况下6.72L（即0.3mol）的气体，由C、D、F电极发生的电极反应分别为，，根据转移电子数相等，C电极产生的气体是F电极的，故0.3mol气体中有，，转移的电子数为0.4mol，故D电极增加12.8g铜。 【小问3详解】 电镀装置中，镀层金属作阳极，镀件作阴极，所以电极G为镍，电极H为铁件。在甲池中，电解硫酸铜溶液的总反应为，产生铜和氧气，故使其恢复到起始状态需要加入适量的CuO。 【小问4详解】 左侧电极为阳极，阳极的电极反应式为；阳极生成硫酸，则由透过阴离子交换膜向阳极移动，可知左侧的为阴离子交换膜。 【小问5详解】 阳极生成硫酸、阴极生成氢氧化钾，所以电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液浓度均增大，结合碱溶液的pH大于酸溶液的pH，可得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $