内容正文:
2025—2026学年第一学期高二10月月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Zn-65
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 下列各组物质中,前者属于强电解质,后者属于弱电解质的一组是
A. CH3COOH、NH3H2O B. BaSO4、HClO
C. Na2SO4、CO2 D. NaHCO3、HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,A错误;
B.BaSO4是盐,属于强电解质,HClO是弱酸,属于弱电解质,B正确;
C.CO2溶于水后不是本身发生电离,属于非电解质,C错误;
D.HCl水溶液是强酸,属于强电解质,D错误;
本题选B。
2. 以下现象与电化学腐蚀无关是
A. 生铁比纯铁容易生锈
B. 银质物品久置表面变暗
C. 铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D. 铜、铝电线一般不连接起来作导线
【答案】B
【解析】
【详解】电化学腐蚀需满足原电池条件(不同金属、电解质溶液、连通回路)。
A.生铁含碳,与铁构成微电池,加速腐蚀(电化学),A正确
B.银变暗是直接化学反应(如),无其他金属参与,属于化学腐蚀。B错误;
C.铁与铜接触形成原电池,铁被腐蚀(电化学),C正确;
D.铜与铝活动性差异导致电化学腐蚀(铝为负极),D正确;
故答案选B。
3. 关于电镀铜和电解精炼铜,下列说法正确的是
A. 都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B. 电解液的浓度均保持不变
C. 阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D. 阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu
【答案】D
【解析】
【详解】A.镀铜时,纯铜作阳极,镀件作阴极,故A错误;
B.镀铜时,电解液中Cu2+浓度保持不变;电解精炼铜时,阳极粗铜中铁、锌等溶解成为金属离子进入溶液导致电解液中浓度减小,故B错误;
C.由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质,电解精炼铜时,活泼金属首先失去电子,所以还有其他阳极反应,故C错误;
D.阴极反应都是铜离子得到电子发生还原反应,只有电极反应:Cu2++2e-=Cu,故D正确;
故选D。
4. 下列有关如图所示原电池(盐桥中吸附有KNO3饱和溶液)的叙述不正确的是
A. 盐桥中的K+向铜电极移动 B. 电子沿导线由铜电极流向银电极
C. 正极的电极反应为Ag++e-=Ag D. 铜电极发生氧化反应
【答案】A
【解析】
【分析】该原电池中,Cu为负极,失去电子,发生氧化反应,Cu-2e-=Cu2+;Ag为正极,得到电子,发生还原反应,Ag+e-=Ag+,电子沿导线由铜电极流向银电极,盐桥中阳离子向Ag极移动,据此分析回答问题。
【详解】A.盐桥中阳离子向正极移动,银电极为正极,故K⁺应向银电极移动,而非铜电极,A错误;
B.铜为负极,电子从负极(铜电极)沿导线流向正极(银电极),B正确;
C.银电极为正极,Ag⁺在正极得电子发生还原反应,电极反应式为Ag⁺+e⁻=Ag,C正确;
D.铜电极为负极,负极发生氧化反应,D正确;
故选A
5. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了活化分子百分数
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,过程b活化能低于过程a,以过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了活化分子百分数,B正确;
C.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,慢反应是控速步骤,C正确;
D.先生成,后消耗,为反应中间产物,不是催化剂,D错误;
故选D。
6. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水稀释,平衡正向移动,溶液黄色加深
B. ,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色加深
D. △H<0,升高温度,平衡正向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.加水稀释,水的浓度不变,各离子浓度均减小,根据浓度商和平衡常数的表达式会发现平衡应正向移动,但由于各离子浓度变小,溶液黄色变浅,故A错误;
B.压缩容器体积,虽然平衡正向移动,NO2的物质的量减小,但NO2的浓度仍比加压前大,所以气体颜色变深,故B错误;
C.压缩容器体积相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,由于该反应前后气体分子数不变,则平衡不移动,因为容器体积减小导致平衡时碘单质浓度大于原来平衡浓度,则气体颜色比原来平衡状态深,故C正确;
D.根据勒夏特列原理,其它条件不变时,升高温度平衡吸热移动,即逆向移动,故D错误;
答案选C。
7. 利用如图装置进行铁上镀铜的实验。下列说法不正确的是
A. 铁片上析出铜的反应为
B. 镀铜过程中溶液中铜离子的浓度基本不变
C. 镀铜前用溶液,盐酸分别除去铁片上的油污和铁锈
D. 为使镀层平滑光亮,溶液浓度应控制在适宜范围
【答案】A
【解析】
【分析】铁上镀铜,铁做阴极,铜做阳极,含有Cu2+的溶液做电镀液,阳极上铜失去电子形成铜离子,阳极反应式为,阴极上铜离子得到电子形成铜单质,阴极反应式为,据此分析;
【详解】A.电解池中,铁不能直接置换出铜单质,铁片上析出铜的反应为,A错误;
B.阳极上铜失去电子形成铜离子,阴极上铜离子得到电子形成铜单质,根据得失电子守恒知,溶液中铜离子浓度基本不变,B正确;
C.油脂在碱性条件下能发生水解反应,铁片上的油污可以用NaOH溶液清洗;铁锈的主要成分是,可溶于盐酸,可以用盐酸清洗,C正确;
D.以溶液为电镀液,溶液中的Cu2+浓度控制在适宜范围,可使镀层更平滑光亮,D正确;
故选A。
8. 一定条件下向某密闭容器中加入、和一定量的B三种气体,图1表示各物质浓度随时间的变化关系,图2表示速率随时间的变化关系,时刻各改变一种条件,且改变的条件均不同。若时刻改变的条件是压强,则下列说法错误的是
A. 若,则前的平均反应速率
B. 该反应的化学方程式为
C. 时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度
D. B的起始物质的量为
【答案】C
【解析】
【分析】t2时正、逆反应速率中只有其中一个增大,应是改变某一物质的浓度,t4时改变的条件为减小压强,说明反应前后气体的体积相等,t5时正逆反应速率都增大,应是升高温度,由图甲可知,t1时到达平衡,△c(A)=0.09mol/L,△c(C)=0.06mol/L,二者化学计量数之比为0.09:0.06=3:2,则B为生成物,反应方程式为3A(g)B(g)+2C(g),结合浓度的变化解答该题。
【详解】A.若t1=15s,生成物C在t0∼t1时间段的平均反应速率为:v==0.004 molL﹣1s﹣1,A正确;
B.由以上分析可知反应的化学方程式为:3A(g)B(g)+2C(g),B正确;
C.t2时刻该变外界条件,其中某方向速率一瞬间不发生变化,另一方向化学反应速率增大,故t2时刻该变的外加条件为增大反应物浓度,t3时刻错误该变外界条件,化学反应速率均增大,且正逆化学反应速率相等,故t3时刻该变的外界条件可以是加入催化剂或压缩体积加压或充入适量A、B、C,t5时刻后正逆化学反应速率均增大,其该变外界条件可能为升温、充入相关参加反应的物质,C错误;
D.该反应的方程式为3A(g)B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为,平衡时B的物质的量为,所以起始时B的物质的量为0.1mol−0.06mol=0.04mol,D正确;
故答案为:C。
9. 用于检测酒驾的酒精检测仪工作原理如下图所示,下列说法不正确的是
A. 该装置能够将化学能转化为电能
B. 该电池的负极反应式为:
C. 电池工作时,当电路中通过4mol电子时,有通过质子交换膜从左向右迁移
D. 当呼气中有46g的乙醇被反应时,需要消耗标准状况下氧气22.4L
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为原电池,X电极产物为醋酸,Y电极上O的化合价由0→-2,化合价降低发生还原反应,则Y为正极,X为负极,据此分析解题。
【详解】A.据分析可知,该装置为原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置,A正确;
B.根据装置图,X电极产物为醋酸(CH3COOH),而非CO2。乙醇(CH3CH2OH)中C平均化合价为-2,醋酸(CH3COOH)中C平均化合价为0,每个乙醇分子失去4个电子,正确负极反应式为CH3CH2OH + H2O - 4e- = CH3COOH + 4H+,B错误;
C.电池工作时,H+从负极(左)向正极(右)迁移,迁移的H+物质的量与电路中转移电子数相等。当通过4mol电子时,有4mol H+迁移,C正确;
D.46g乙醇为1mol,总反应为CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O,1mol乙醇消耗1mol O2,标准状况下体积为22.4L,D正确;
故选B。
10. 在一定条件下,和CO燃烧的热化学方程式如下:
如果有和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。则混合气体中和CO的体积比为
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:2
【答案】C
【解析】
【详解】设CH4为amol,CO为bmol,石灰水过量时只生成碳酸钙,根据CaCO3~CO2,根据碳元素守恒:amol+bmol= =0.5mol, 由CH4和CO的燃烧的热化学方程式及放出的热量,可得:890kJ/mol×amol+kJ/mol×bmol=262.9kJ,解得a=0.2、b=0.3,则混合气体中CH4和CO的体积比=物质的量之比=0.2mol:0.3mol=2:3,故选C。
11. 固体氧化物电解池对资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。在电催化下产生合成气(和)。下列说法正确的是
A. 若外接电源为铅蓄电池,则N极与电极相连
B. M极的电极反应式为
C. 从N极区向M极区移动
D. 当电路中转移电子时,N极有标准状况下产生
【答案】A
【解析】
【分析】图示为电解池,N极产生O2,发生氧化反应,为阳极,电极反应为,
M极是阴极,发生还原反应,电极反应为CO2+2e⁻=CO+O2-,H2O+2e⁻=H2+O2-。
【详解】A.电解池中N极产生O2,发生氧化反应,为阳极,需连接电源正极。铅蓄电池中PbO2为正极,故N极与PbO2电极相连,A正确;
B.M极是阴极,发生还原反应,CO2得电子生成CO和O2-,电极反应式为CO2+2e⁻=CO+O2-,但同时H2O也在M极反应生成H2,发生H2O+2e⁻=H2+O2-,选项未完整表述,B错误;
C.电解池中阴离子(O2-)向阳极(N极)移动,应从M极区向N极区移动,C错误;
D.N极阳极反应为,转移2mol电子生成0.5mol O2,标准状况下体积为11.2L,D错误;
故答案选A。
12. 某课外兴趣小组用浓度均为0.1 mol/L的Na2S2O3溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/°C
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A. 该实验的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B. 实验①和②是探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响,V=10
C. 实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D. 该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
【答案】B
【解析】
【分析】Na2S2O3溶液和稀硫酸发生反应生成Na2SO4、S、SO2、H2O,该反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,在探究二者反应速率的影响因素时要采用控制变量方法进行研究,其它条件相同,只改变一个外界条件,根据化学反应速率与该变量的关系分析判断。
【详解】A.Na2S2O3溶液和稀硫酸发生反应生成Na2SO4、S、SO2、H2O,该反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,A正确;
B.要采用控制变量方法进行研究,根据实验①可知混合溶液总体积是30 mL,实验①、②的硫酸浓度相同,体积也相同,则实验②是改变Na2S2O3溶液的浓度,Na2S2O3溶液体积应该是5 mL,B错误;
C.实验①和③只有反应温度不同,其它条件相同,故实验①和③是探究温度对反应速率的影响,其中实验③的反应温度比实验①高,升高温度,化学反应速率更快,C正确;
D.该反应产生了难溶于水的S单质使溶液变浑浊,因此可通过产生浑浊的时间长短判断反应的快慢;由于反应产生了SO2气体,因此也可以通过测定单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢,D正确;
故合理选项是B。
13. 大连化物所的研究成果“空气电化学转化制硝酸”被评为2024年度化学领域十大新兴技术之一,其原理如下图所示(假设电极上电子的利用率为100%)。下列说法错误的是
A. 电极电势:电极a>电极b
B. 生成的原理为:
C. 每产生,阳极区产生气体42L(标准状况下)
D. 需在空气中添加一定量的氧气作为反应原料
【答案】C
【解析】
【分析】由装置图及反应原理可知,电极a为阳极,发生氧化反应:,电极b为阴极,得电子被还原为,与反应生成,再与反应转化为。
【详解】A.在电解池中,阳极发生氧化反应,电势高于阴极,由分析可知,电极a为阳极,电极b为阴极,故电极电势:电极a>电极b,A正确;
B.转化为时,N元素从0价升至+5价(2个N共失10 ),中O为-1价,反应后生成和中O为-2价(10个O共得10 ),根据原子个数守恒、电子守恒,生成的原理为:,B正确;
C.生成时,N失5mol电子(N从0→+5),阳极反应为,转移5mol电子生成的物质的量为,标况下体积为,C错误;
D.电极b处,得电子被还原为:,电极a处产生氧气:,转移相同的电子时,消耗氧气的量大于生成氧气的量,空气中氧气含量降低,故需添加,D正确;
故答案选C。
14. 在容积不变的密闭容器中发生反应:(正反应放热),830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是
A. 容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B. 830℃时,充入0.1molCO和保持温度不变,CO平衡转化率为75%
C. 若平衡时移走,化学反应速率加快
D. 1000℃时,某时刻和的浓度均为,此时平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应前后气体物质的量相等,恒容时压强始终不变,不能作为平衡标志,A错误;
B.设CO转化x mol,根据三段式分析,平衡时K= ==1,解得,转化率,B正确;
C.移走会降低浓度,正逆反应速率均减小,C错误;
D.升高温度,平衡逆移,即1000℃时K<1,此时=1>K,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
15. 我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 催化电极上的电势比锌电极上的低
B. 负极区的总反应式为
C. “双极膜”中间层中的在电场作用下移向负极
D. 催化电极表面产生时,锌电极质量会减少26g
【答案】D
【解析】
【分析】根据图知,锌电极为负极,发生氧化反应,,催化电极为正极,发生还原反应,;
【详解】A.锌电极为负极,催化电极为正极,催化电极的电势比锌电极的高,A错误;
B.负极区反应式为锌失去电子发生氧化反应:,B错误;
C.H⁺为阳离子,原电池中,在电场作用下应移向正极,C错误;
D.结合分析,产生转移0.8mol电子,反应0.4molZn,锌电极质量减少,质量减少0.4mol×65g/mol=26g,D正确;
故选D。
第II卷(非选择题)
二、填空题(4小题共55分)
16. 请回答下列问题:
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,已知每生成,那该反应_______(填“放出”或“吸收”)的热量为_______kJ。
(2)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、下,已知该反应每转移,放热44.4kJ,写出该反应的热化学方程式_______。
(3)近年来空气污染日益严重,原因之一是汽车尾气中含有、、等气体。为消除汽车尾气的污染,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应:
;
已知:;
CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式:,_______(用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为是钢催化剂的活性成分,郭汗贤等提出:在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如下:
有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键
能量
535
496
472
①由此计算反应Ⅰ的_______。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为_______、_______。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 135
(2)
(3)
(4) ①. -98 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据图象分析,反应物总能量高于生成物总能量,则反应为放热反应,正逆反应活化能之差为反应放出的热量,则生成1molS时放出的热量为(679-409)kJ=270kJ,16gS为0.5mol,则放出的热量为135kJ;
故答案为:放出;135;
【小问2详解】
1个CuCl反应生成CuCl2转移1个电子,1个O2生成2个CuO转移4个电子,转移1mol电子放出44.4kJ能量,转移4mol电子放出能量;;
故答案为:;
【小问3详解】
根据给定的反应①2NO(g)+2CO (g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH1;
②2NO(g)+O2 (g)=2NO2(g) ΔH2,
CO的燃烧热的热化学方程式③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) ΔH3,①-②+2×③可得方程式,2NO2(g)+4CO (g)=4CO2(g)+N2(g)结合盖斯定律可计算出;
故答案为:;
【小问4详解】
①反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则反应Ⅰ的;
故答案为:-98;
②反应Ⅱ生成V2O4•SO3,方程式为,反应ⅢV2O4•SO3与氧气反应生成V2O5和SO3,方程式为;
故答案为:;。
17. 请按要求回答下列问题。
(1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的___________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”),正极反应为___________。利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于___________处(填“M”或“N”)。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为___________。
(2)用如图所示的装置研究电化学的相关问题(乙装置中X为阳离子交换膜)
①甲装置中负极反应式为___________。
②乙装置中石墨电极上生成的气体为___________(填化学式)。
③丙装置中足量,工作一段时间后,溶液___________(填“变大”、“变小”或“不变”),反应的化学方程式为___________,若要将电解后的溶液复原,需加入一定量的___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 吸氧 ②. ③. N ④. 牺牲阳极(的阴极保护)法
(2) ①. ②. ③. 变小 ④. ⑤. 或
【解析】
【小问1详解】
水膜呈中性、碱性或者酸性较弱时发生吸氧腐蚀,远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,正极反应为。利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,由于Fe比较活泼,为减缓铁的腐蚀,应使Fe为电解池的阴极,故K连接N处;若X为锌,开关K置于M处,Zn为负极被腐蚀,Fe为正极被保护,该防护法称为牺牲阳极(的阴极保护)法;
【小问2详解】
①由图可知甲池是燃料电池,通入燃料甲烷的一极是负极,甲装置中负极反应式为;
②乙装置为电解池,其中铁电极和原电池的负极相连,为阴极,则石墨电极为阳极,在阳极上氯离子放电生成的气体为;
③丙装置为电解池,两个电极都是石墨惰性电极,即电解溶液,丙装置中足量,工作一段时间后,生成硫酸,溶液的变小,反应的化学方程式为;若要将电解后的溶液复原,需加入一定量的或。
18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
I.以和为原料合成尿素。
(1)有利于提高平衡转化率的措施是_______(填序号)
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如下图所示。
第一步:;
第二步:。
①图中_______。
②反应速率较快的是_______反应(填“第一步”或“第二步”)。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂键和键
②由图乙可知,压强_______(填“>”“<”或“=”,下同);Y点速率_______。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的_______(用含的代数式表示)。
【答案】(1)B (2) ①. 72.5 ②. 第一步
(3) ①. BD ②. < ③. > ④.
【解析】
【小问1详解】
根据反应,正反应是放热反应,增大压强平衡正向移动,分析可知,要促进平衡正向移动,应该选择低温高压。故答案选B。
【小问2详解】
①总反应为。根据盖斯定律,需要对方程式进行合并计算,第一步反应是:;第二步反应是:。由盖斯定律可知:总反应=第一步+第二步,则,得到;②由图中可知,第二步的活化能比第一步大,因此决定合成尿素总反应的反应速率的是第二步。故答案为:;第一步。
【小问3详解】
①A.在恒温、恒容密闭容器中发生,参加反应的各组分都是气体,密度不变不能说明反应达到平衡,A错误;
B.反应正向气体体积增大,恒容容器中,压强随着反应正向进行而增大,压强不变时说明各组分的含量不再变化反应达到平衡,B正确;
C.和均表示正反应速率,化学反应速率之比等于化学计量数之比,任意时刻都有,不能说明反应达到平衡,C错误;
D.断裂键时生成键,同时又断裂键,则正反应速率等于逆反应速,反应达到平衡,D正确;
故选BD。
②反应正向气体体积增大,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,结合图中信息可知,。
③点甲烷转化率低于平衡时转化率,反应正向进行,。点对应温度下甲烷的平衡转化率为,可列三段式:,可知平衡时总的气体物质的量为:,则平衡时甲烷的分压为:,平衡时二氧化碳的分压为:,平衡时一氧化碳和氢气的分压分别为:。则点对应温度下的。故答案为:;;;。
19. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)下图中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择_____(填字母)。
a.铝块 b.锌板 c.铜板 d.锡块
(2)氯碱工业是高耗能产业,将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能以上。下图是电解饱和食盐水与某一燃料电池组合的装置,电极未标出。
回答下列有关问题:
①写出电解饱和食盐水的化学方程式_____。
②通入空气的电极的电极反应式为_____,图中的由大到小的顺序为:_____。
③若装置中阳离子交换膜1被破坏,可能产生的不利后果是_____(任写一点)。
④电解效率的定义:。在标准状况下,当有气体放电时,装置中产生X气体(忽略X气体在溶液中的溶解)_____。
(3)是一种常用的净水剂,在强碱性介质中能稳定存在。利用电解法生产的装置如图所示。
①电极上发生的电极反应式为_____。
②右侧的离子交换膜为_____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. ④. 阴极生成的氢气与阳极氯气反应有爆炸危险;阳极区与阴极区混合使得制得的不纯;迁移至阳极区发生反应:,生成氧气,使氯气不纯;迁移至阳极区与生成的氯气发生反应,减少氯气产量等(答对任意1条给1分) ⑤.
(3) ①. ②. 阴
【解析】
【分析】(2)燃料电池中,通入空气的电极为正极,则通入Y的电极为负极;电解池中,右侧电极与负极相连,为阴极,则左侧电极为阳极。电解饱和食盐水时,阳极Cl-失电子生成Cl2,则X为Cl2,阴极水得电子,生成H2和OH-,Na+通过阳离子交换膜进入右侧阴极区;在原电池中,通入的Y(H2)在左侧负极失电子,与OH-结合成水;Na+通过阳离子交换膜进入右侧正极区,在正极,O2得电子产物与水作用生成OH-,此时溶液中NaOH增多,浓度增大。
【小问1详解】
为了减缓海水对钢间门A的腐蚀, A作正极,B作负极,故B比A活泼,ab当选,
【小问2详解】
①电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气,化学方程式;
②通入空气的电极为原电池的正极,电极反应为:;燃料电池中有阳离子交换膜,只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得电子产生氢氧根离子,所以右侧正极区反应后氢氧根离子浓度增加,即c%>a%,左侧区域为负极区、电极反应消耗氢氧根,所以负极区反应后氢氧根离子浓度减小,即a%>b%,则a%、b%、c%的大小关系为:c%>a%>b%;
③阴极生成的氢气与阳极氯气反应有爆炸危险;阳极区NaCl与阴极区NaOH混合使得制得的NaOH不纯;迁移至阳极区发生反应:,生成氧气,使氯气不纯;迁移至阳极区与生成的氯气发生反应,减少氯气产量等;
④在标准状况下,当甲中有44.8L氢气放电时,转移的电子数为,电解池中产生氯气33.6L转移的电子数为, ;
【小问3详解】
①根据工业上电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,Fe需要转化为,铁的化合价升高,发生氧化反应,因此Fe连接外电源的正极,作阳极,电极反应为Fe-6e-+8OH-=4H2O+;
②根据电极方程式,阳极反应会消耗溶液中的OH-,为了维持反应的进行,中间隔室中的OH-向右移动,补充消耗的OH-,因此右侧的离子交换膜为阴离子交换膜。
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2025—2026学年第一学期高二10月月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Zn-65
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 下列各组物质中,前者属于强电解质,后者属于弱电解质的一组是
A. CH3COOH、NH3H2O B. BaSO4、HClO
C. Na2SO4、CO2 D. NaHCO3、HCl
2. 以下现象与电化学腐蚀无关是
A. 生铁比纯铁容易生锈
B. 银质物品久置表面变暗
C. 铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D. 铜、铝电线一般不连接起来作导线
3. 关于电镀铜和电解精炼铜,下列说法正确的是
A. 都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B. 电解液的浓度均保持不变
C. 阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D. 阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu
4. 下列有关如图所示原电池(盐桥中吸附有KNO3饱和溶液)的叙述不正确的是
A. 盐桥中的K+向铜电极移动 B. 电子沿导线由铜电极流向银电极
C. 正极的电极反应为Ag++e-=Ag D. 铜电极发生氧化反应
5. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了活化分子百分数
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
6. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水稀释,平衡正向移动,溶液黄色加深
B. ,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色加深
D. △H<0,升高温度,平衡正向移动
7. 利用如图装置进行铁上镀铜的实验。下列说法不正确的是
A. 铁片上析出铜的反应为
B. 镀铜过程中溶液中铜离子的浓度基本不变
C. 镀铜前用溶液,盐酸分别除去铁片上的油污和铁锈
D. 为使镀层平滑光亮,溶液浓度应控制在适宜范围
8. 一定条件下向某密闭容器中加入、和一定量的B三种气体,图1表示各物质浓度随时间的变化关系,图2表示速率随时间的变化关系,时刻各改变一种条件,且改变的条件均不同。若时刻改变的条件是压强,则下列说法错误的是
A. 若,则前的平均反应速率
B. 该反应的化学方程式为
C. 时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度
D. B的起始物质的量为
9. 用于检测酒驾的酒精检测仪工作原理如下图所示,下列说法不正确的是
A. 该装置能够将化学能转化为电能
B. 该电池的负极反应式为:
C. 电池工作时,当电路中通过4mol电子时,有通过质子交换膜从左向右迁移
D. 当呼气中有46g的乙醇被反应时,需要消耗标准状况下氧气22.4L
10. 在一定条件下,和CO燃烧的热化学方程式如下:
如果有和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。则混合气体中和CO的体积比为
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:2
11. 固体氧化物电解池对资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。在电催化下产生合成气(和)。下列说法正确的是
A. 若外接电源为铅蓄电池,则N极与电极相连
B. M极的电极反应式为
C. 从N极区向M极区移动
D. 当电路中转移电子时,N极有标准状况下产生
12. 某课外兴趣小组用浓度均为0.1 mol/L的Na2S2O3溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/°C
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A. 该实验的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B. 实验①和②是探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响,V=10
C. 实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D. 该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
13. 大连化物所的研究成果“空气电化学转化制硝酸”被评为2024年度化学领域十大新兴技术之一,其原理如下图所示(假设电极上电子的利用率为100%)。下列说法错误的是
A. 电极电势:电极a>电极b
B. 生成的原理为:
C. 每产生,阳极区产生气体42L(标准状况下)
D. 需在空气中添加一定量的氧气作为反应原料
14. 在容积不变的密闭容器中发生反应:(正反应放热),830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是
A. 容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B. 830℃时,充入0.1molCO和保持温度不变,CO平衡转化率为75%
C. 若平衡时移走,化学反应速率加快
D. 1000℃时,某时刻和的浓度均为,此时平衡向正反应方向移动
15. 我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 催化电极上的电势比锌电极上的低
B. 负极区的总反应式为
C. “双极膜”中间层中的在电场作用下移向负极
D. 催化电极表面产生时,锌电极质量会减少26g
第II卷(非选择题)
二、填空题(4小题共55分)
16. 请回答下列问题:
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,已知每生成,那该反应_______(填“放出”或“吸收”)的热量为_______kJ。
(2)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、下,已知该反应每转移,放热44.4kJ,写出该反应的热化学方程式_______。
(3)近年来空气污染日益严重,原因之一是汽车尾气中含有、、等气体。为消除汽车尾气的污染,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应:
;
已知:;
CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式:,_______(用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为是钢催化剂的活性成分,郭汗贤等提出:在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如下:
有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键
能量
535
496
472
①由此计算反应Ⅰ的_______。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为_______、_______。
17. 请按要求回答下列问题。
(1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的___________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”),正极反应为___________。利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于___________处(填“M”或“N”)。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为___________。
(2)用如图所示的装置研究电化学的相关问题(乙装置中X为阳离子交换膜)
①甲装置中负极反应式为___________。
②乙装置中石墨电极上生成的气体为___________(填化学式)。
③丙装置中足量,工作一段时间后,溶液___________(填“变大”、“变小”或“不变”),反应的化学方程式为___________,若要将电解后的溶液复原,需加入一定量的___________(填化学式)。
18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
I.以和为原料合成尿素。
(1)有利于提高平衡转化率的措施是_______(填序号)
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如下图所示。
第一步:;
第二步:。
①图中_______。
②反应速率较快的是_______反应(填“第一步”或“第二步”)。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂键和键
②由图乙可知,压强_______(填“>”“<”或“=”,下同);Y点速率_______。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的_______(用含的代数式表示)。
19. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)下图中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择_____(填字母)。
a.铝块 b.锌板 c.铜板 d.锡块
(2)氯碱工业是高耗能产业,将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能以上。下图是电解饱和食盐水与某一燃料电池组合的装置,电极未标出。
回答下列有关问题:
①写出电解饱和食盐水的化学方程式_____。
②通入空气的电极的电极反应式为_____,图中的由大到小的顺序为:_____。
③若装置中阳离子交换膜1被破坏,可能产生的不利后果是_____(任写一点)。
④电解效率的定义:。在标准状况下,当有气体放电时,装置中产生X气体(忽略X气体在溶液中的溶解)_____。
(3)是一种常用的净水剂,在强碱性介质中能稳定存在。利用电解法生产的装置如图所示。
①电极上发生的电极反应式为_____。
②右侧的离子交换膜为_____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
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