精品解析:江苏省连云港高级中学2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试题
2025-11-04
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内容正文:
2025-2026学年度高二上学期第一次阶段测试
化学试题
相对原子质量:C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu- 64 Li -7 Ag-108 Cl-35.5 S-32
一、单项选择题(本题包括16题,每题3分,共48分。)
1. 关于中和反应反应热的测定实验,下列说法错误的是
A. 用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量溶液的温度,其他过程无误,则测得反应热偏小
B. 为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量
C. 若简易量热计不盖杯盖,生成时所测得中和反应反应热将偏大
D. 使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,减小实验误差
【答案】A
【解析】
【详解】A.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量NaOH溶液的温度,将使反应前溶液的平均温度增大,反应中测量的最终温度差减小,其他过程无误,测量到的热量减少,但反应放热,焓变为负,则测得反应热偏大,A错误;
B.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量,以减小实验误差,B正确;
C.若简易量热计不盖杯盖,则增大热量的散失,测量到的热量减少,但反应放热,故生成1mol时所测得中和反应反应热将偏大,C正确;
D.使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,缩短反应时间,减少热量的散失,即可减小实验误差,D正确;
故答案选A。
2. 下列反应过程中的能量变化情况符合下图的是
A. NaOH与H2SO4发生中和反应 B. 氧化钙和水反应
C. 红热的炭和水蒸气反应 D. 一氧化碳气体的燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】从图中可知,该反应中反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应。
A.氢氧化钠与硫酸的中和反应为放热反应,A错误;
B.氧化钙和水的反应为放热反应,B错误;
C.红热的炭与水蒸气的反应为吸热反应,C正确;
D.一氧化碳气体燃烧的反应为放热反应,D错误;
故答案选C。
3. 利用如图装置进行“铁件镀铜”实验,观察到阴极表面产生无色气体,一段时间后,气体减少,表面有红色固体,经检验,电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是
A. 阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑
B. Cu覆盖在Fe电极表面,导致气体减少
C. 向电解后的溶液中滴加KSCN溶液,不会变成血红色
D. 电镀完成后,阳极减少的质量等于阴极增加的质量
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为电解池,Cu作阳极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,Fe作阴极,根据题意,阴极表面产生无色气体,说明发生了反应2H++2e-=H2↑,Cu2+氧化性强于H+,故电极反应为:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,经检验,电解液中有Fe2+,说明阴极上有Cu析出,可与Fe形成局部原电池反应,正极反应为:2H++2e-=H2↑,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,则Cu覆盖Fe表面越多,该电池反应越弱。
【详解】A.根据分析,阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑,A正确;
B.根据分析,一段时间后,气体减少,表面有红色固体,即Cu覆盖在Fe电极表面,导致气体减少,B正确;
C.根据分析,电解液中有Fe2+,故向电解后的溶液中滴加KSCN溶液,不会变成血红色,C正确;
D.根据分析,阳极电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,根据电子守恒可知,电镀完成后,阳极减少的质量大于阴极增加的质量,D错误;
故选D。
4. 下列热化学方程式及其描述正确的是
A. , ,则
B. (燃烧热)
C. (中和热)
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳不完全燃烧生成CO(ΔH1)和完全燃烧生成CO2(ΔH2),完全燃烧放热更多,焓变为负,ΔH2更小,因此ΔH1>ΔH2,A正确;
B.燃烧热要求生成液态水,而方程中H2O为气态,不符合燃烧热定义,B错误;
C.中和热是生成1mol H2O的ΔH,而方程生成2mol H2O,C错误;
D.ΔH为正值,说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,D错误;
故选A。
5. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.8 mol/(L·s) B. v(B)=0.5 mol/(L·s)
C. v(C)=1.2 mol/(L·s) D. v(D)=60 mol/(L·min)
【答案】B
【解析】
【详解】A.将v(A)表示的反应速率转化为用v(B)表示:;
B.
C.将v(C)表示的反应速率转化为用v(B)表示:;
D.将v(D)表示的反应速率转化为用v(B)表示:;
故选B。
6. 负载有Pt和Ag的活性炭,在酸性条件下可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 该装置工作时,溶液中向Ag电极移动
B. Ag电极上发生的反应为
C. 若将废酸换成中性溶液,Pt电极反应不变
D. 当电路中转移0.2mol电子时,去除的质量为3.55g
【答案】B
【解析】
【分析】负载有Pt和Ag的活性炭,在酸性电解质中构成原电池,Ag的活泼性大于Pt,Ag是负极,负极发生反应,Pt是正极,正极发生反应 。
【详解】A.该装置工作时,阳离子向正极移动,溶液中向Pt电极移动,故A错误;
B.Ag是负极,负极失电子发生氧化反应,Ag电极上发生的反应为,故B正确;
C.若将废酸换成中性溶液,Pt电极反应变为,故C错误;
D.根据,当电路中转移0.2mol电子时,去除的质量为7.1g,故D错误;
选B。
7. 以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为。下列说法正确的是
A. 电极a上发生氧化反应生成
B. 通过质子交换膜从右室移向左室
C. 光解前后,溶液的不变
D. 外电路每通过电子,电极b上产生
【答案】A
【解析】
【分析】本题基于“总反应为”,结合电解质溶液和装置图中电子迁移方向可知,各电极上发生的电极反应如下, 电极a:;电极b:。
【详解】A.通过装置中外电路电子的迁移方向可判断出电极a上的反应物失去电子发生氧化反应生成,A正确;
B.该装置工作时,左室会不断产成导致正电荷偏多,右室会不断消耗导致正电荷偏少,为了平衡电荷,会通过质子交换膜从左室移向右室,B错误;
C.随着反应的进行,生成的H2和O2离开反应体系,导致溶剂水的量减小,溶液的物质的量浓度增大,pH减小,C错误;
D.生成,转移2mol电子,外电路通过0.01mol电子时,电极b上生成,D错误;
答案选A。
8. 碱性锌锰电池的总反应为,电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电池工作时,发生氧化反应
B. 电池工作时,通过隔膜向正极移动
C. 环境温度过低,不利于电池放电
D. 反应中每生成,转移电子数为
【答案】C
【解析】
【分析】Zn为负极,电极反应式为:,MnO2为正极,电极反应式为:。
【详解】A.电池工作时,为正极,得到电子,发生还原反应,故A错误;
B.电池工作时,通过隔膜向负极移动,故B错误;
C.环境温度过低,化学反应速率下降,不利于电池放电,故C正确;
D.由电极反应式可知,反应中每生成,转移电子数为,故D错误;
故选C。
9. 我国首创的海洋电池是以铝板为负极、铂网为正极,如图所示。电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法错误的是
A. 海水为电解质溶液 B. 电池工作时铝板逐渐被消耗
C. 电池工作时氧气失去电子 D. 铂电极成网状,增大与O2的接触面积
【答案】C
【解析】
【分析】电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,根据图示,Al是负极,Al失电子发生氧化反应;铂网是正极,正极上氧气得电子发生还原反应;海水为电解质溶液。
【详解】A.根据以上分析,海水为电解质溶液,故A正确;
B.Al是负极,电池工作时,铝板自身放电被消耗,故B正确;
C.电池工作时氧气得电子发生还原反应,故C错误;
D.氧气在铂网上得电子发生还原反应,铂电极成网状,增大与O2的接触面积,故D正确;
选C。
阅读下列材料,完成下列问题。
氢能源及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。有H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。常温下N2H4为液体,具有很高的燃烧热(622.1kJ/mol)。以硫酸为电解质,通过催化电解可将N2转化为N2H4;H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用。
10. 下列化学反应表示正确的是
A. 水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) H=+131.3kJ/mol
B. 电解法制备N2H4的阴极反应:N2+4H+-4e-=N2H4
C. 电解水制氢的阳极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 肼的燃烧:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-622kJ/mol
11. 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A. 一定温度下,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行,该反应的H<0
B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023
D. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的H可通过下式估算:H=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和
【答案】10. A 11. A
【解析】
【10题详解】
A.由题意知,H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量,则水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) H=+131.3kJ/mol,A正确;
B.阴极发生得电子的还原反应,电解法制备N2H4的阴极反应:N2+4H++4e-=N2H4,B错误;
C.电解水制氢的阴极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,C错误;
D.肼的燃烧:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-622.1kJ/mol,D错误;
故选A。
【11题详解】
A.该反应前后气体体积减小,则△S<0,如果该反应能自发进行,则△G=△H -T△S < 0,所以△H <0,A正确;
B.氢氧燃料电池电池中负极上氢气失电子发生氧化反应,如果电解质溶液呈酸性,则负极反应式为2H2 - 4e-= 4H+、正极反应式为O2+ 4e- +4H+= 2H2O,如果是碱性电解质,负极反应式为2H2 - 4e-+4OH-= 2H2O、正极反应式为 O2+ 4e- + 2H2O =4OH-,B错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2L的氢气物质的量小于0.5mol,则转移电子的数目小于6.021023,C错误;
D.2H2(g) + O2(g)=2H2O (g)的△H可通过下式估算:△H=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和,D错误;
故选A。
12. 铜板上的铁铆钉暴露在空气中,表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈,腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是
A. 铜板上的电极反应:
B. 腐蚀过程中电子从铁移向铜
C. 当有生成时,水膜中释放
D. 铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能
【答案】B
【解析】
【分析】铜板表面被潮湿空气或雨水浸润,空气中的、溶解其中,形成电解质溶液,组成原电池,加速了铁的腐蚀,铁为负极失电子产生二价铁离子,铜为正极,H+得到电子产生H2,据此作答。
【详解】A.图示为铁的析氢腐蚀,铜板上的电极反应:,故A错误;
B.原电池中,电池从负极流向正极,因此是从铁移向铜,故B正确;
C.未说明气体所在状态,无法计算H2体积,故C错误;
D.铁铆钉腐蚀过程中化学能一部分转化为电能,一部分转化为热能等形式,故D错误;
故答案选B。
13. 还原NO,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是
A. 图1所示热化学方程式:
B. 图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为
C. 加入催化剂,可以减小反应的热效应
D. 图2所示过程生成1mol氮气,转移电子的为2.4mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1所示为放热反应,热化学方程式为 ,故A错误;
B.反应,NH3中N元素化合价升高发生氧化反应,NO中N元素化合价降低发生还原反应,产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为,故B正确;
C.加入催化剂,可以降低反应活化能,不能改变反应的热效应,故C错误;
D.根据图2所,反应方程式为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,生成4个N2分子转移12个电子,生成1mol氮气,转移电子为3mol,故D错误;
选B。
14. 太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是
A. 放电时Li+从左边移向右边,从右边移向左边
B. 放电时,正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
C. 充电时M极连接电源的负极,电极反应式为6C+xe-=
D. 充电时电路中通过2.0mol电子,产生28gLi
【答案】B
【解析】
【分析】电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C,由图可知,M极为负极,电极反应式为LixC6-xe-═xLi++6C,N极为正极,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4,充电时,M极为阴极,电极反应式为xLi++6C+xe-═LixC6,N极为阳极,电极反应式为LiFePO4-xe-═Li1-xFePO4+xLi+,据此作答。
【详解】A.放电时,负极生成锂离子,正极消耗锂离子,故Li+从左边移向右边,隔膜为阳离子交换膜,磷酸根离子不能透过,故A错误;
B.放电时,N极为正极,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4,故B正确;
C.充电时,M极为阴极,连接电源的负极,电极反应式为xLi++6C+xe-═LixC6,故C错误;
D.充电时电路中通过2.0mol电子,阴极生成Li的质量为2mol×7g/mol=14g,故D错误;
答案选B。
二、非选择题(每空分,共58分)
15. 生物天然气是一种廉价的生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,其主要成分为CH4,甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.该反应的热化学方程式为CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-802kJ·mol-1
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷,通入的空气越多越好
(2)若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ,则CH4燃烧热的热化学方程式为:___________
(3)用CH4催化还原NOx,可消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
若1 mol CH4将NO2还原为N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则=___________。
(4)甲烷可用于生产合成气,其反应为,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:
化学键
H—H
O—H
C—H
CO
键能/(kJ/mol)
436
465
a
1076
则a=___________。
【答案】(1)A (2)
(3)
(4)415.1
【解析】
【小问1详解】
A.反应物能量高于生成物能量,该反应放热,该反应的热化学方程式为CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-(882-80) kJ·mol-1=-802kJ·mol-1,A正确;
B.甲烷完全燃烧时化学能不能完全转化为热能,也有部分能量转化为光能,B错误;
C.过量的空气会带走一部分热量,导致热效率降低,C错误;
故选A。
【小问2详解】
若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ,1molCH4反应生成2mol水,放出的热量应为:2mol×18g/mol×2.444kJ=890 kJ ,则CH4燃烧热的热化学方程式为:;
【小问3详解】
1 mol CH4将NO2还原为N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则有③,根据盖斯定律③×2-①可得=×2-()=;
【小问4详解】
已知,=(4a kJ+465 kJ×2)- (1076 kJ+436 kJ×3),a=415.1kJ。
16. Ⅰ.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:。在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和9 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
(1)时间内,该反应的平均反应速率___________,H2的转化率为___________。
(2)已知在常温常压下:
① ;
② ;
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________。
Ⅱ.氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。CH3OH可作为电池燃料,再将电池应用于氯碱工业,原理如图,a、b、c、d均为石墨电极。
已知:当pH升高时,ClO-易歧化为和Cl-。
回答下列问题:
(3)a极为___________极,c极为___________极。(填“正”或“负”或“阴”或“阳”)
(4)甲装置中a电极的反应式为___________,b电极的反应式为___________,乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A.甲装置可以实现化学能向电能转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
(6)下列生产措施有利于提高氯碱工业中的Cl2产量、降低阳极O2含量的是___________。
A.定期检查并更换阳离子交换膜
B.向阳极区加入适量盐酸
C.使用精制饱和食盐水提高c(Cl-)
(7)在生产过程中会产生副产物氯酸盐可能的原因有___________。
【答案】(1) ①. 0.075 mol/(L•min) ②. 50%
(2)CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)ΔH=-443.4 kJ/mol
(3) ①. 负 ②. 阳
(4) ①. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O ②. O2+4e-+2H2O=4OH- ③. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(5)AC (6)ABC
(7)Cl-在阳极失电子可能产生,阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,ClO-易歧化为和Cl-
【解析】
【分析】Ⅱ.由题干装置图可知,装置甲是CH3OH燃料电池,电极a通入燃料CH3OH,是负极,发生氧化反应,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,b电极通入O2是正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,装置乙为电解池,c电极与b电极即正极相连,是阳极,电极反应为:2Cl- -2e-=Cl2↑,d电极与a电极即负极相连,是阴极,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,据此分析解题。
【小问1详解】
根据图象读取甲醇生成浓度,结合反应速率概念计算甲醇的反应速率===0.075mol/(L•min),反应速率之比等于化学方程式计量数之比,(H2O)=(CH3OH(g)=0.075mol/(L•min),由图象可知生成甲醇的物质的量为0.75mol/L×2L=1.5mol,由方程式可知消耗4.5mol氢气,则氢气的转化率为×100%=50%,故答案为:0.075 mol/(L•min);50%;
【小问2详解】
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2OΔH=-1452.8kJ/mol,②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol,由(①-②)÷2得,CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=kJ/mol=-443.4 kJ/mol,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)ΔH=-443.4 kJ/mol;
【小问3详解】
由分析可知,装置甲为原电池,a极为负极,装置乙为电解池,c极与与b电极即正极相连,是阳极,故答案为:负;阳;
【小问4详解】
由分析可知,甲装置为原电池,其中a电极的反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,b电极的反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-;2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
【小问5详解】
A.由分析可知,甲装置为原电池,故可以实现化学能向电能转化,A正确;
B.由分析可知,甲装置为原电池,a电极为负极,b电极为正极,原电池内部电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即Na+透过阳离子交换膜向b极移动,B错误;
C.由分析可知,乙装置为电解池,c电极为阳极,电极反应为:2Cl- -2e-=Cl2↑,Na+经过阳离子交换膜移向阴极区,即乙装置中c极一侧流出的是淡盐水,C正确;
故答案为:AC;
【小问6详解】
A.定期检查并更换阳离子交换膜,避免氯离子移入阴极区,有利于提高Cl2产量,降低阳极O2含量,A正确;
B.向阳极区加入适量盐酸,即补充氯离子,有利于提高Cl2产量,降低阳极O2含量,B正确;
C.使用精制饱和食盐水提高c(Cl-),有利于提高Cl2产量,降低阳极O2含量,C正确;
故答案为:ABC;
【小问7详解】
在生产过程中会产生副产物氯酸盐可能的原因有Cl-在阳极失电子可能产生,阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,ClO-易歧化为和Cl-,故答案为:Cl-在阳极失电子可能产生,阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,ClO-易歧化为和Cl-。
17. 铅蓄电池是最常见的二次电池,电压稳定,安全可靠,价格低廉,应用广泛。电池总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)。
(1)放电时,正极的电极反应式___________,电解质溶液中硫酸的浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”),当外电路通过0.5mole-时,理论上负极板的质量增加___________g;充电时,铅蓄电池的负极应与外接电源的___________(填“正极”或“负极”)相连。
(2)用该蓄电池作电源,进行粗铜(含Fe、Ni、Ag、Au等杂质)的电解精炼。如图所示,A电极的材料是___________, B电极反应式是___________,电解液C选用CuSO4溶液,电解后该溶液的浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. 减小 ③. 24 ④. 负极
(2) ①. 粗铜 ②. Cu2++2e-=Cu ③. 减小
【解析】
【小问1详解】
放电时,正极上PbO2得电子结合硫酸根离子生成PbSO4,电极反应式为;随着反应进行,硫酸逐渐转化为PbSO4,因此电解质溶液中硫酸的浓度减小;负极上,增加的质量为硫酸根离子的质量,外电路中通过0.5mol电子,则有0.25mol硫酸根离子参与反应,增加的质量为0.25mol×96g/mol=24g;充电时,铅蓄电池的负极做阴极,应与外接电源的负极相连;
【小问2详解】
粗铜的电解精炼,电解质溶液为硫酸铜溶液,A为电解池阳极,电极材料为粗铜,B电极为阴极,阴极上Cu2+得电子生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;因阳极上首先是比Cu活泼的Fe等失电子进入溶液,而阴极上始终是Cu2+放电生成Cu,所以电解后该溶液的浓度减小。
18. 以二甲醚为燃料的电池如下,回答下列问题:
(1)正极为___________(填“A电极”或“B电极”),写出A电极的电极反应式:___________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的___________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH介于4~7,阴极的电极反应式为___________。
③用离子方程式表示吸收NO的原理:___________。
(3)结合下图所示的电解装置可除去废水中的氨氮。
①a极为___________极。
②d极反应式为___________。
【答案】(1) ①. B电极 ②.
(2) ①. 负 ②. ③.
(3) ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
通入氧气的电极B为正极,则电极A为负极,在原电池中阳离子由负极移向正极,故氢离子由A移向B;A电极为负极,甲醚失去电子生成二氧化碳,电极反应式为:;
【小问2详解】
①由图可知该装置为电解池,左侧硫的化合价由+4价变为+3价被还原故电极a为负极;
②在左侧为亚硫酸氢根离子得到电子生成,电极方程式为:;
③由图可知一氧化氮和电解生成的连二亚硫酸根离子()反应生成氮气和亚硫酸氢根离子,离子方程式为:;
【小问3详解】
图所示的电解装置可去除废水中的氨氮,根据题意可知,d极氯离子失去电子反应氧化反应生成氯气:,氯气将氨氮氧化而除去,d极为阳极,c为阴极,与阴极相连的a为负极;
①由分析可知,a极为负极;
②由分析可知,d极反应式为:。
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2025-2026学年度高二上学期第一次阶段测试
化学试题
相对原子质量:C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu- 64 Li -7 Ag-108 Cl-35.5 S-32
一、单项选择题(本题包括16题,每题3分,共48分。)
1. 关于中和反应反应热的测定实验,下列说法错误的是
A. 用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量溶液的温度,其他过程无误,则测得反应热偏小
B. 为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量
C. 若简易量热计不盖杯盖,生成时所测得中和反应反应热将偏大
D. 使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,减小实验误差
2. 下列反应过程中的能量变化情况符合下图的是
A. NaOH与H2SO4发生中和反应 B. 氧化钙和水反应
C. 红热的炭和水蒸气反应 D. 一氧化碳气体的燃烧
3. 利用如图装置进行“铁件镀铜”实验,观察到阴极表面产生无色气体,一段时间后,气体减少,表面有红色固体,经检验,电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是
A. 阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑
B. Cu覆盖在Fe电极表面,导致气体减少
C. 向电解后的溶液中滴加KSCN溶液,不会变成血红色
D. 电镀完成后,阳极减少的质量等于阴极增加的质量
4. 下列热化学方程式及其描述正确的是
A. , ,则
B. (燃烧热)
C. (中和热)
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
5. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.8 mol/(L·s) B. v(B)=0.5 mol/(L·s)
C. v(C)=1.2 mol/(L·s) D. v(D)=60 mol/(L·min)
6. 负载有Pt和Ag的活性炭,在酸性条件下可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 该装置工作时,溶液中向Ag电极移动
B. Ag电极上发生的反应为
C. 若将废酸换成中性溶液,Pt电极反应不变
D. 当电路中转移0.2mol电子时,去除的质量为3.55g
7. 以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为。下列说法正确的是
A. 电极a上发生氧化反应生成
B. 通过质子交换膜从右室移向左室
C. 光解前后,溶液的不变
D. 外电路每通过电子,电极b上产生
8. 碱性锌锰电池的总反应为,电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电池工作时,发生氧化反应
B. 电池工作时,通过隔膜向正极移动
C. 环境温度过低,不利于电池放电
D. 反应中每生成,转移电子数为
9. 我国首创的海洋电池是以铝板为负极、铂网为正极,如图所示。电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法错误的是
A. 海水为电解质溶液 B. 电池工作时铝板逐渐被消耗
C. 电池工作时氧气失去电子 D. 铂电极成网状,增大与O2的接触面积
阅读下列材料,完成下列问题。
氢能源及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。有H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。常温下N2H4为液体,具有很高的燃烧热(622.1kJ/mol)。以硫酸为电解质,通过催化电解可将N2转化为N2H4;H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用。
10. 下列化学反应表示正确的是
A. 水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) H=+131.3kJ/mol
B. 电解法制备N2H4的阴极反应:N2+4H+-4e-=N2H4
C. 电解水制氢的阳极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 肼的燃烧:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-622kJ/mol
11. 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A. 一定温度下,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行,该反应的H<0
B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023
D. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的H可通过下式估算:H=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和
12. 铜板上的铁铆钉暴露在空气中,表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈,腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是
A. 铜板上的电极反应:
B. 腐蚀过程中电子从铁移向铜
C. 当有生成时,水膜中释放
D. 铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能
13. 还原NO,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是
A. 图1所示热化学方程式:
B. 图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为
C. 加入催化剂,可以减小反应的热效应
D. 图2所示过程生成1mol氮气,转移电子的为2.4mol
14. 太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是
A. 放电时Li+从左边移向右边,从右边移向左边
B. 放电时,正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
C. 充电时M极连接电源的负极,电极反应式为6C+xe-=
D. 充电时电路中通过2.0mol电子,产生28gLi
二、非选择题(每空分,共58分)
15. 生物天然气是一种廉价的生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,其主要成分为CH4,甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.该反应的热化学方程式为CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-802kJ·mol-1
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷,通入的空气越多越好
(2)若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ,则CH4燃烧热的热化学方程式为:___________
(3)用CH4催化还原NOx,可消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
若1 mol CH4将NO2还原为N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则=___________。
(4)甲烷可用于生产合成气,其反应为,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:
化学键
H—H
O—H
C—H
CO
键能/(kJ/mol)
436
465
a
1076
则a=___________。
16. Ⅰ.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:。在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和9 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
(1)时间内,该反应的平均反应速率___________,H2的转化率为___________。
(2)已知在常温常压下:
① ;
② ;
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________。
Ⅱ.氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。CH3OH可作为电池燃料,再将电池应用于氯碱工业,原理如图,a、b、c、d均为石墨电极。
已知:当pH升高时,ClO-易歧化为和Cl-。
回答下列问题:
(3)a极为___________极,c极为___________极。(填“正”或“负”或“阴”或“阳”)
(4)甲装置中a电极的反应式为___________,b电极的反应式为___________,乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A.甲装置可以实现化学能向电能转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
(6)下列生产措施有利于提高氯碱工业中的Cl2产量、降低阳极O2含量的是___________。
A.定期检查并更换阳离子交换膜
B.向阳极区加入适量盐酸
C.使用精制饱和食盐水提高c(Cl-)
(7)在生产过程中会产生副产物氯酸盐可能的原因有___________。
17. 铅蓄电池是最常见的二次电池,电压稳定,安全可靠,价格低廉,应用广泛。电池总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)。
(1)放电时,正极的电极反应式___________,电解质溶液中硫酸的浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”),当外电路通过0.5mole-时,理论上负极板的质量增加___________g;充电时,铅蓄电池的负极应与外接电源的___________(填“正极”或“负极”)相连。
(2)用该蓄电池作电源,进行粗铜(含Fe、Ni、Ag、Au等杂质)的电解精炼。如图所示,A电极的材料是___________, B电极反应式是___________,电解液C选用CuSO4溶液,电解后该溶液的浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 以二甲醚为燃料的电池如下,回答下列问题:
(1)正极为___________(填“A电极”或“B电极”),写出A电极的电极反应式:___________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的___________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH介于4~7,阴极的电极反应式为___________。
③用离子方程式表示吸收NO的原理:___________。
(3)结合下图所示的电解装置可除去废水中的氨氮。
①a极为___________极。
②d极反应式为___________。
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