精品解析：山东省威海市乳山市银滩高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考化学试题

2024-2025学年度第一学期高二9月模块考试 化学试题 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。 第I卷(共40分) 可能用到的相对原子质量：H 1；Li 7；0 16；S 32；C1 35.5；Cu 64；Zn 65；Fe：56. 一、选择题(每小题2分，共20分，每个小题只有一个正确答案) 1. 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是： A. H2O的分解反应是放热反应 B. 氢能源已被普遍使用 C. 2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D. 氢氧燃料电池放电过程中是将电能转化为化学能 【答案】C 【解析】 【详解】A、H2O的分解反应是吸热反应，故A错误；B、氢能源将成为21世纪的主要绿色能源，氢气是通过电解制备的，耗费大量电能，廉价制氢技术采用太阳能分解水，但技术不成熟，是制约氢气大量生产的因素，氢能源未被普遍使用，故B错误；C、因为H2O的分解反应是吸热反应，所以2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量，故C正确；D、氢氧燃料电池放电过程是原电池原理，是将化学能转化为电能，故D错误；故选C。 【点睛】本题考查了氢能源的优点，但氢能源也有缺点，如：氢气制备成本高、不易保存、安全性低等，同学们需要全面的分析问题。本题的易错点为A，要记住常见的吸热和放热反应。 2. 已知在25℃时：① ② ③ 下列说法正确的是 A. HF电离的热化学方程式为 B. 在氢氧化钠溶液与盐酸的反应中，盐酸量一定，氢氧化钠溶液的量越多，中和反应的反应热越大 C. 题中是强酸和强碱在稀溶液中反应生成和可溶盐中和反应的反应热 D. 稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，由①-②可得HF电离的ΔH=(-67.7)-(-57.3)=-10.4 kJ·mol-1，说明HF电离放热，A错误； B．中和反应的反应热是指强酸和强碱在稀溶液中反应生成和可溶盐的反应热，即中和反应的反应热为固定值，与反应物用量无关，B错误； C．ΔH2=-57.3 kJ·mol-1对应强酸强碱稀溶液中生成1 mol H2O(l)和可溶盐中和反应的反应热，C正确； D．该反应的ΔH=2×ΔH2+ΔH3=-114.6+ΔH3，又，故实际ΔH应小于-114.6 kJ·mol-1，D错误； 故选C。 3. 已知：①某些化学键的键能如表。 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a ②火箭燃料肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。 则下列说法错误的是 A. 比稳定 B. 表中的 C. kJ/mol D. 图中的kJ/mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．的键能为942kJ/mol，的键能为500kJ/mol，所以比稳定，A正确； B．利用建立有关a的等量关系，即，，B错误； C．从图中可以看出，反应物为，生成物为，反应热kJ/mol，则反应的热化学方程式为：   kJ/mol，C正确； D．图中的kJ/molkJ/molkJ/mol，D正确； 故选B。 4. 下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 A. C(s)+O2(g)=CO2(g)；C(s)+O2(g)=CO(g) B. S(s)+O2(g)=SO2(g)；S(g)+O2(g)=SO2(g) C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2(g)+O2(g)=H2O(l) D. 2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)；2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．碳不完全燃烧放热少，焓变包含负号比较大小，所以化学反应的ΔH前者小于后者，A错误； B．固体硫变为气态硫需要吸收热量；所以化学反应的ΔH前者大于后者，B正确； C．相同条件下量少的反应放热少，焓变包含负号比较大小，1mol氢气燃烧放热小于2mol氢气燃烧放热，所以化学反应的ΔH前者小于后者，C错误； D．中和反应为放热反应，焓变是负值，放出的热量越多，焓变越小，浓硫酸放出的热量多，所以化学反应的ΔH前者小于后者，D错误； 答案为：B。 5. 电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是 A. 电解总反应方程式： B. 在阳极放电，发生氧化反应 C. 阴极的电极反应： D. 电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH-反应生成CO32-和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A说法不正确； B．RCOO-在阳极放电，电极反应式为2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O， -COO-中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基-R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确； C．阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH-，阴极的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C说法正确； D．根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH 的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D说法正确。 答案为A。 6. 某课题组以纳米作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是 A. 放电时，正极的电极反应式为 B. 该电池可以用水溶液作电解质溶液 C. 放电时，Fe在负极失电子，在正极得电子 D. 充电时，电池被磁铁吸引 【答案】A 【解析】 【分析】电池放电的总反应式为，单质锂在负极放电，负极的电极反应式为，由总反应和负极的电极反应式可得到正极的电极反应式，据此分析作答。 【详解】A. 根据上述分析可知，放电时正极反应式为：，A项正确； B. 因为单质锂可以与水反应，所以电解质溶液不能是水溶液，B项错误； C. 放电时，Li在负极失电子，在正极得电子，C项错误； D. 从图中可以看到，充电时(向左反应)，电池会远离磁铁，即充电时电池中的单质铁转化为氧化铁，不能被磁铁吸引，D项错误； 答案选A。 7. 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如： ①   ② 下列说法不正确的是 A. 若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为 B. 由反应①可推知： C. 反应①②中，相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同 D. 反应②中，当反应完全时转移的电子的物质的量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应①+②可得，若用标准状况下（即0.2 mol ）还原生成和水蒸气，放出的热量为，A正确； B．已知水蒸气变为液态水是一个放热过程，故由反应①可推知：，B正确； C．由题干信息可知，反应①②转移的电子数相同，均为8e-，反应①②甲烷系数相等，即相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同，C正确； D．由题干信息可知，反应②中转移电子数为8，由于未告知所处的状态，无法计算其物质的量，也就无法计算完全反应时转移的电子总数，D错误； 故答案选D。 8. 工业酸性废水中的可转化为除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如下表所示(实验开始时溶液体积为的起始浓度、电压、电解时间均相同)，下列说法中，不正确的是 实验 ① ② ③ 电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨，滴加浓硫酸 阴极为石墨，阳极为铁，滴加浓硫酸 的去除率% 0.922 12.7 57.3 A. 对比实验①②可知，降低pH可以提高的去除率 B. 实验②中，在阴极放电的电极反应式是 C. 实验③中，去除率提高的原因是阳极产物还原 D. 实验③中，理论上电路中每通过电子，则有被还原 【答案】D 【解析】 【分析】A.对比实验①②，这两个实验中只有溶液酸性强弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr2O72-的去除率越大； B.实验②中，Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应； C.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上生成的亚铁离子也能还原Cr2O72-； D.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上生成的亚铁离子也能还原Cr2O72-，理论上电路中每通过3 mol电子，则有0.5 molCr2O72-在阴极上被还原，且溶液中还有Cr2O72-被还原。 【详解】A.对比实验①②，这两个实验中只有溶液酸性强弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr2O72-的去除率越大，所以降低pH可以提高Cr2O72-的去除率，A正确； B.实验②中，Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，故B正确； C.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上Fe失电子生成Fe2+，亚铁离子也能还原Cr2O72-，C正确； D.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上Fe失电子生成Fe2+，亚铁离子也能还原Cr2O72-，理论上电路中每通过3mol电子，根据电极反应式Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，则有0.5 molCr2O72-在阴极上被还原，同时阳极生成1.5molFe2+，根据得失电子守恒，溶液中还有0.25mol Cr2O72-被Fe2+还原，所以共有0.75mol Cr2O72-被还原，D错误； 故合理选项是D。 【点睛】本题考查电解原理的应用的知识，明确离子放电顺序及电解原理是解本题关键，注意：活泼金属作阳极时，阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子，易错选项是D。 9. 将图中装置Ⅰ的盐桥(装有含饱和KCl溶液的琼胶)换成铜导线与石墨棒连接得到装置Ⅱ，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是 A. 装置Ⅰ电路中转移0.2mol电子，则甲池溶液的质量增加5.6g B. 装置Ⅰ中的石墨电极与装置Ⅱ中乙池的石墨a电极的电极反应相同 C. 两装置的能量变化均是化学能转化为电能 D. 装置Ⅱ中电子流向为Fe→电流计→石墨a→经电解质溶液到达石墨b→铜丝→石墨c→Fe 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置Ⅰ中，Fe电极上发生氧化反应，电路中转移0.2mol电子，则Fe电极溶解生成0.1mol(5.6g)进入甲池，且盐桥中的阴离子也进入甲池，所以甲池溶液质量的增加量大于5.6g，A错误； B．装置Ⅱ中甲池相当于原电池，发生Fe的吸氧腐蚀，Fe作负极，石墨c作正极，乙池相当于电解池，乙池中石墨a电极连接Fe电极，作阴极，发生还原反应，故装置I中的石墨电极与装置Ⅱ中乙池的石墨a电极的电极反应均为得电子生成Cu，B正确； C．装置Ⅰ是化学能转化为电能，装置Ⅱ中甲池是化学能转化为电能，乙池则是电能转化为化学能，C错误； D．电子只能在外电路的导线中流动，不进入溶液中，则装置Ⅱ中电子流向为Fe→电流计→石墨a，石墨b→铜丝→石墨c，D错误； 故答案为：B。 10. LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是 A. 膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 B. a极为电源的负极，Y极上发生氧化反应 C. X极的电极反应式为2H2O-4e=4H+O2↑ D. 每转移2 mol电子，理论上生成52 g LiOH 【答案】C 【解析】 【分析】该电解池实质是电解水，根据图知：X极导出的是硫酸，则X极应为水电离出的OH-放电，则X极为阳极，阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。Y极导出的LiOH，则Y极是水电离出的氢离子放电生成H2、生成OH-，则Y为电解池的阴极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑；据此分析解答。 【详解】A．由两个区域生成的物质知，X极区域生成硫酸，硫酸锂溶液中向X极迁移，膜1为阴离子交换膜；Li向Y极迁移，膜2为阳离子交换膜，A错误； B．气体1为O2，X极为阳极，所以a极为正极，b极为负极，则Y极为阴极，发生还原反应，B错误； C．X极上水电离产生的OH-失去电子发生氧化反应产生O2，最终是附近溶液中c(H+)增大，电极反应式为：2H2O-4e=4H+O2↑，C正确； D．Y极为阴极，电极反应式为2H2O+2e=2OH+H2↑，可见：每反应转移2 mol电子，理论上有2 mol Li向Y极迁移形成2 mol LiOH，其质量是48 g，D错误； 故合理选项是C。 二、不定项选择题(13-19每小题3分，部分分2分，共21分，每个小题有一个或两个正确答案，错答不得分) 11. 空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，其工作原理如下图，有关说法正确的是 A. c极上发生的电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH- B. 左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能 C. d极上进行还原反应，右端装置B中的H+ 可以通过隔膜进入A D. 当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 LH2 【答案】D 【解析】 【分析】依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，ab电极是电解池的电极，由电源判断a为阴极产生的气体X是氢气，b为阳极产生的气体Y是氧气；cd电极是原电池的正负极，c是正极，d是负极，据此解答。 【详解】A．依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，c电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-=2H2O，故A错误； B．依据图示知左边装置是电解池，则装置中电能转化为化学能，右边装置是原电池，则化学能转化为电能，故B错误； C．d为负极失电子发生氧化反应，右端装置B池中的H+可以通过隔膜进入A池，故C错误； D．当有0.1 mol电子转移时，a为阴极，电极反应为2H++2e-=H2↑，当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.05mol氢气，标准状况下1.12 L，故D正确； 故答案选D。 12. 2017-2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是 A. 图2交换膜一定为阳离子交换膜 B. 图2右池电极反应为： C. Y接太阳能电池N极 D. 每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为4mol 【答案】B 【解析】 【分析】由题意知，图1为太阳能电池工作示意图，属于原电池，图2与图1联合时，图2为电解池，由图2知，X电极反应为，发生还原反应，故X为阴极，与电源负极相连，由图1可知，电池的阳离子向P电极移动，所以P电极是太阳能电池的正极，N电极为负极，故X电极连接N电极，Y电极连接P电极。 【详解】A．由分析知，X电极流入电子，Y电极失去电子，为了维持电荷守恒，可以是阳极室的阳离子（如H+）移入阴极室，也可以是阴极室阴离子阴离子（如）移入阳极室，故交换膜可以是阳离子或阴离子交换膜，A错误； B．由图2知，Y极VO2+失电子转化为，对应电极反应为：VO2+-e-+H2O=+2H+，B正确； C．由分析知，Y电极连接太阳能电池P电极，C错误； D．由Y电极反应为VO2+-e-+H2O=+2H+，知每转移1mol电子，右池中有2mol H+生成，D错误； 故答案选B。 13. 2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，铝箔作负极 B. 放电时，Li+通过隔膜移向负极 C. 用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小 D. 充电时的阳极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】放电时的总反应：，放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极。 【详解】A．放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极，A错误； B．放电时，阳离子移向正极，所以Li+通过隔膜移向正极，B错误； C．用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极反应为：，质量增加，C错误； D．充电时的阳极反应式为，D正确； 答案选D。 14. 某同学按如图所示的装置进行实验。电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A. A极和Y极上均发生还原反应，且Y极的电极反应式为 B. 电池工作一段时间后，丙池中两极的总质量不变 C. 当0.5mol通过阴离子交换膜时，X极收集到标况下11.2L的气体 D. 当0.1molB参与反应时，丙池中流经电解液的电子数目约为 【答案】AC 【解析】 【分析】X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明X极生成氯气，作电解池阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应式：；则Y作阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式：；左端为原电池装置，A作正极，发生得电子的还原反应，B作负极，发生失电子的氧化反应； 【详解】A．根据分析可知，Y作阴极，发生还原反应，电极反应式：；A作正极，发生还原反应，故A正确； B．电池工作一段时间后，丙池中Y极上析出Cu，两极的总质量增加，故B错误； C．当0.5mol通过阴离子交换膜时，根据电荷守恒可知，X极失去1mol电子，收集到标况下11.2L的氯气，故C正确； D．电子只能在导线中移动，不能流经电解质溶液，故D错误； 答案选AC。 15. 天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当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a上发生还原反应 B. 在电解质中向a电极移动，电流方向由b电极经导线流向a电极 C. 当电路中有0.004 mol电子转移时，则电极a有标况下的11.2 mL甲烷参与反应 D. 多孔电极a上发生反应的电极反应式为 【答案】BC 【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．电极为负极，发生氧化反应，A错误； B．原电池工作时，阴离子()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正确； C．根据的关系计算，当电路中有0.004mol电子转移时，则电极a有甲烷参与反应，标准状况下体积为，C正确； 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错误； 故选BC。 第II卷(非选择题 60分) 二、解答题(5小题共60分) 16. 电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题： （1）二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效，快速，安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺，其装置如图所示。 ①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2产生ClO2的电极应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。 ②a极区pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③装置中应使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 （2）燃料电池因具有发电效率高，环境污染小等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池负极的电极反应式为_______。 （3）银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑(Ag2S)，利用电化学原理可处理黑斑。将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，则正极的电极反应式为_______。 （4）某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是_______(填序号)。 A. a为电源正极，b为电源负极 B. 可以用NaCl溶液作为电解质溶液 C. A、B两端都必须用铁作电极 D. 阴极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 【答案】（1） ①. 正极 ②. ③. 增大 ④. 阳 （2） （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 用电解法制备ClO2，根据装置图可知，b电极产生ClO2，Cl元素化合价由-1价升高为+4价，根据电解原理，电极b为阳极，电极a为阴极； ①根据上述分析，产生ClO2的电极为阳极，与电源的正极相连，其电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+； ②a极区为阴极区，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，a极区c(OH-)增大，溶液的pH增大； ③防止OH-与ClO2反应，装置中应使用阳离子交换膜； 【小问2详解】 甲烷为燃料，根据原电池工作原理，通甲烷一极为负极，电解质溶液为NaOH，因此负极电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O； 【小问3详解】 将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触形成原电池，铝作负极失电子，生成Al3+，正极Ag2S得电子，转化为银，正极的电极反应式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-； 【小问4详解】 制备Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色，铁电极作阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，产生氢气排出溶解在溶液中的氧气，因此b为负极，a为正极，据此分析； A．a应为电源正极，b为电源负极，故A正确； B．电解时可以用NaCl溶液作为电解质溶液，阳极的电极反应为Fe-2e-=Fe2+；阴极的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，能达到实验目的，故B正确； C．阳极为铁电极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，阴极生成氢气，可以不用铁作电极，可以用石墨作电极，故C错误； D．B极为电解池阴极，电解产生的H2，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故D正确； 答案选C。 17. 某小组同学实验验证“”为可逆反应。 （1）实验验证 实验I：将0.0100 mol/LAg2SO4溶液与0.0400 mol/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实灰黑色沉淀为Ag。请写出该反应的离子方程式：_______。 ②Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因为_______。 综合上述实验，证实“”为可逆反应。 （2）采用电化学装置进行验证。 小组同学设计如上图电化学装置进行实验： i.按照上图的装置图，组装好仪器后，分别在两烧杯中加入一定浓度的a、b两电解质溶液，闭合开关K，观察到的现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡。则a为_______溶液；b为_______溶液；(写a、b化学式) ii.再向左侧烧杯中滴加较浓的_______溶液，产生的现象为_______。表明“”为可逆反应。 （3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(电极未标出)。 装置A发生反应的化学方程式为_______；图中X的化学式为_______；NaOH溶液的质量分数为a%、b%，由大到小的顺序为_______；NaCl溶液的质量分数为m%、n%，由大到小的顺序为_______。 【答案】（1） ①. ②. 防止酸性条件下，氧化，干扰实验结果 （2） ①. 或与混合 ②. ③. ④. Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，一段时间后指针归零 （3） ①. ②. ③. ④. 【解析】 【分析】实验I中将0.0100mol/L溶液与0.0400mol/L溶液等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色，则表明得电子生成，失电子转化为，实验Ⅱ中向少量粉中加入0.0100mol/L溶液，固体完全溶解，则表明将氧化，生成和，据此分析： 【小问1详解】 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实灰黑色沉淀为，则发生氧化还原反应，生成、气体和水，该反应的离子方程式为，②具有强氧化性，能将、氧化，则Ⅱ中溶液选用，不选用的原因为是防止酸性条件下，氧化，干扰实验结果； 【小问2详解】 i．图中原电池工作时，电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，则表明电子由石墨电极向电极流动，石墨电极为负极，电极为正极，左侧烧杯中，右侧烧杯中，所以a为或与混合溶液，b为溶液； ii．再向左侧烧杯中滴加较浓的溶液，此时、，电极为负极，石墨电极为正极，电流计指针偏转方向与i中相反，则产生的现象为电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，一段时间后指针归零； 【小问3详解】 该组合装置中，A是氯碱工业的电解池，B是氢氧燃料电池，为电解池供电实现节能，装置A为电解饱和食盐水的氯碱电解池，总反应为电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应方程式为，装置A中阳离子膜仅允许阳离子和通过，左侧为阳极区，在阳极失电子生成氯气，因此左侧流出的物质是，所以X是，右侧阴极区得电子生成氢气，产物会通入右侧燃料电池作为燃料，B为碱性氢氧燃料电池，负极反应为，反应生成水稀释NaOH，同时通过阳离子膜迁移到正极室，负极室NaOH浓度降低，正极反应为，结合迁移过来的，正极室NaOH浓度升高，输入燃料电池的NaOH浓度小于流出NaOH溶液的浓度，因此b%>a%，电解池A中，阳极区不断消耗，会通过阳离子膜迁移到阴极区，因此输入电解池的NaCl浓度高于电解后流出的浓度，即m%>n%。 18. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答： ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA保护法： 请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 【答案】 ①. O2、H2O、CO2 ②. 碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 ③. 氧气（H2O） ④. Cu-e-+Cl-=CuCl ⑤. 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ⑥. ABC 【解析】 【分析】（1）由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变； （2）结合图象可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，Cu2(OH)3Cl为疏松结构； （3）正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，Cu作负极； （4）在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈；BTA保护法不破坏无害锈。 【详解】（1）铜锈为Cu2(OH)2CO3，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2； （2）结合图象可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈； （3）①结合图象可知，正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-； ②结合图象可知，过程Ⅰ中Cu作负极，电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl； （4）①碳酸钠法中，Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3，离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-； ②A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使BTA保护法应用更为普遍，故A正确； B．Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈，这能使BTA保护法应用更为普遍，故B正确； C．酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3，BTA保护法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，这能使BTA保护法应用更为普遍，故C正确； 答案选ABC。 19. I.回答下列问题。 （1）在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。 已知：① ② ③ 则SO2氧化CO的热化学方程式为_______。 （2）用O2将HCl转化为Cl2的过程如图所示。 其中，过程①的热化学方程式为，过程②生成的反应焓变为，则由生成Cl2(g)的热化学方程式为_______。(反应焓变用和表示)。 （3）工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取，有关反应的能量变化如图所示，则该反应的_______(用含a、b、c的式子表示)。 II、某同学设计了一种甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，如下图所示，其中乙装置中间X为阳离子交换膜。 （4）电极A是极_______(“正”或“负”)，电池工作时电极B的电极反应式为_______。 （5）已知电解前乙装置溶液的浓度为6 mol/L，总体积为200 mL。当甲装置消耗标准状况下时，乙池中阴极区溶液中的浓度为_______mol/L，丙装置中纯铜电极增重_______g。(电解前后溶液体积变化忽略不计)。 （6）如果丙装置中粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，CuSO4溶液的浓度将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （7）若将甲装置改为铅蓄电池，当乙装置共产生标况下0.2 mol气体时，铅蓄电池的负极增重_______g。 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. 正极 ②. （5） ①. 5 ②. 32 （6）减小 （7）9.6 【解析】 【分析】甲醇燃料电池中，甲醇在负极反应，氧气在正极反应，电解池中阴极接原电池负极，阳极接原电池正极。 【小问1详解】 目标反应为氧化生成和​，根据盖斯定律，由得： ，得到热化学方程式。 【小问2详解】 过程②反应为，该反应的焓变为。根据盖斯定律，将过程①的热化学方程式与过程②的热化学方程式相加，即可得到目标热化学方程式，故。 【小问3详解】 根据三个已知反应： ．、．、 ．， 目标反应，因此。 【小问4详解】 因为丙装置进行电镀铜，则纯铜为阴极、粗铜为阳极，与之对应的甲装置中，加入A物质的电极为正极，则A通入的是氧气，B加入的是甲醇，为负极，由于是在碱性环境中进行反应，则负极电极反应式为：。 【小问5详解】 ，转移电子。 乙中阴极反应：，转移电子生成，留在阴极区，体积不变（总体积），故。 丙中纯铜为阴极，反应，转移电子生成，增重。 【小问6详解】 粗铜含锌，阳极上比先失电子溶解，阴极只有得电子析出，因此溶液中总物质的量减少，浓度减小。 【小问7详解】 乙中电解饱和食盐水，生成和共，故、各，转移电子。铅蓄电池负极反应：​，每转移电子，负极（变为）增重（增加的质量），因此转移电子，负极增重。 20. I、化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）将溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持)。下列叙述正确的是_______。 a. NaOH溶液的浓度约是1.0 mol/L　b.该实验表明化学能可以转化为热能 c.做该实验时环境温度小于22℃　　d.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 （2）已知反应，有关化学键的键能如下： 化学键 C-H C=C C-C H-H 键能/ 414.4 615.3 347.3 435.3 通过计算得出该反应的焓变_______。 ii.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净； ②用另一量筒量取溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： （3）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母)。 A. 用温度计小心搅拌 B. 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C. 轻轻地振荡烧杯 D. 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，又知。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 序号 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。 iii、如图表示时合成氨反应的能量变化曲线图。合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备，发生的反应为。一定条件下，在1 L容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度的变化如表所示： 0 0.2 0.3 0 0 2 n1 n2 n3 0.3 3 n1 n2 n3 0.3 4 0.09 0.19 x 0.33 回答下列问题： （5）表中x=_______；前2 min内CH4的平均反应速率为_______。 （6）3～4 min内，反应过程中氢气浓度增大的原因可能是_______(填序号)。 A.升高温度　　B.使用催化剂　　C.充入氢气 【答案】（1）b、c （2） （3）D （4） （5） ①. 0.11 ②. （6）A 【解析】 【小问1详解】 a．温度最高时反应恰好完全，此时，，，，a错误； b．反应放热使溶液温度升高，说明化学能可以转化为热能，b正确； c．时，反应已经放热，温度升高至，说明初始环境温度小于，c正确； d．该反应仅能说明中和反应放热，不能证明所有有水生成的反应都是放热，如八水合氢氧化钡与氯化铵反应生成水但为吸热反应，d错误； 故选b、c。 【小问2详解】 已知焓变反应物总键能生成物总键能，故根据该反应方程式可知，。 【小问3详解】 A．温度计不能用于搅拌，易破损，A错误； B．揭开硬纸片搅拌会导致热量散失，增大实验误差，B错误； C．轻轻地振荡烧杯混合不均匀且散热多，C错误； D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻搅动是正确操作，D正确。 故选D。 【小问4详解】 计算平均温度差：第一次：，第二次：，第三次：，故平均，代入公式得。 【小问5详解】 2~3min各物质浓度不变，说明2min时已经达到平衡，平衡时，根据反应比例，，平衡时，。 4 min时，，因此，即。 前2min，。 【小问6详解】 该反应，是吸热反应： A．升高温度，平衡正向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，符合表中数据变化，A正确； B．催化剂只改变反应速率，不改变平衡浓度，各物质浓度不变，B错误； C．充入氢气，增大，平衡逆向移动，会增大，与表中减小矛盾，C错误； 故选A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期高二9月模块考试 化学试题 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。 第I卷(共40分) 可能用到的相对原子质量：H 1；Li 7；0 16；S 32；C1 35.5；Cu 64；Zn 65；Fe：56. 一、选择题(每小题2分，共20分，每个小题只有一个正确答案) 1. 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是： A. H2O的分解反应是放热反应 B. 氢能源已被普遍使用 C. 2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D. 氢氧燃料电池放电过程中是将电能转化为化学能 2. 已知在25℃时：① ② ③ 下列说法正确的是 A. HF电离的热化学方程式为 B. 在氢氧化钠溶液与盐酸的反应中，盐酸量一定，氢氧化钠溶液的量越多，中和反应的反应热越大 C. 题中是强酸和强碱在稀溶液中反应生成和可溶盐中和反应的反应热 D. 稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为 3. 已知：①某些化学键的键能如表。 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a ②火箭燃料肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。 则下列说法错误的是 A. 比稳定 B. 表中的 C. kJ/mol D. 图中的kJ/mol 4. 下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 A. C(s)+O2(g)=CO2(g)；C(s)+O2(g)=CO(g) B. S(s)+O2(g)=SO2(g)；S(g)+O2(g)=SO2(g) C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2(g)+O2(g)=H2O(l) D. 2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)；2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) 5. 电解高浓度(羧酸钠)的溶液，在阳极放电可得到(烷烃)。下列说法不正确的是 A. 电解总反应方程式： B. 在阳极放电，发生氧化反应 C. 阴极的电极反应： D. 电解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 6. 某课题组以纳米作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是 A. 放电时，正极的电极反应式为 B. 该电池可以用水溶液作电解质溶液 C. 放电时，Fe在负极失电子，在正极得电子 D. 充电时，电池被磁铁吸引 7. 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如： ①   ② 下列说法不正确的是 A. 若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为 B. 由反应①可推知： C. 反应①②中，相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同 D. 反应②中，当反应完全时转移的电子的物质的量为 8. 工业酸性废水中的可转化为除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如下表所示(实验开始时溶液体积为的起始浓度、电压、电解时间均相同)，下列说法中，不正确的是 实验 ① ② ③ 电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨，滴加浓硫酸 阴极为石墨，阳极为铁，滴加浓硫酸 的去除率% 0.922 12.7 57.3 A. 对比实验①②可知，降低pH可以提高的去除率 B. 实验②中，在阴极放电的电极反应式是 C. 实验③中，去除率提高的原因是阳极产物还原 D. 实验③中，理论上电路中每通过电子，则有被还原 9. 将图中装置Ⅰ的盐桥(装有含饱和KCl溶液的琼胶)换成铜导线与石墨棒连接得到装置Ⅱ，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是 A. 装置Ⅰ电路中转移0.2mol电子，则甲池溶液的质量增加5.6g B. 装置Ⅰ中的石墨电极与装置Ⅱ中乙池的石墨a电极的电极反应相同 C. 两装置的能量变化均是化学能转化为电能 D. 装置Ⅱ中电子流向为Fe→电流计→石墨a→经电解质溶液到达石墨b→铜丝→石墨c→Fe 10. LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是 A. 膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 B. a极为电源的负极，Y极上发生氧化反应 C. X极的电极反应式为2H2O-4e=4H+O2↑ D. 每转移2 mol电子，理论上生成52 g LiOH 二、不定项选择题(13-19每小题3分，部分分2分，共21分，每个小题有一个或两个正确答案，错答不得分) 11. 空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，其工作原理如下图，有关说法正确的是 A. c极上发生的电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH- B. 左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能 C. d极上进行还原反应，右端装置B中的H+ 可以通过隔膜进入A D. 当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 LH2 12. 2017-2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是 A. 图2交换膜一定为阳离子交换膜 B. 图2右池电极反应为： C. Y接太阳能电池N极 D. 每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为4mol 13. 2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，铝箔作负极 B. 放电时，Li+通过隔膜移向负极 C. 用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小 D. 充电时的阳极反应式为 14. 某同学按如图所示的装置进行实验。电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A. A极和Y极上均发生还原反应，且Y极的电极反应式为 B. 电池工作一段时间后，丙池中两极的总质量不变 C. 当0.5mol通过阴离子交换膜时，X极收集到标况下11.2L的气体 D. 当0.1molB参与反应时，丙池中流经电解液的电子数目约为 15. 天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当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a上发生还原反应 B. 在电解质中向a电极移动，电流方向由b电极经导线流向a电极 C. 当电路中有0.004 mol电子转移时，则电极a有标况下的11.2 mL甲烷参与反应 D. 多孔电极a上发生反应的电极反应式为 第II卷(非选择题 60分) 二、解答题(5小题共60分) 16. 电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题： （1）二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效，快速，安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺，其装置如图所示。 ①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2产生ClO2的电极应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。 ②a极区pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③装置中应使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 （2）燃料电池因具有发电效率高，环境污染小等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池负极的电极反应式为_______。 （3）银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑(Ag2S)，利用电化学原理可处理黑斑。将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，则正极的电极反应式为_______。 （4）某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是_______(填序号)。 A. a为电源正极，b为电源负极 B. 可以用NaCl溶液作为电解质溶液 C. A、B两端都必须用铁作电极 D. 阴极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 17. 某小组同学实验验证“”为可逆反应。 （1）实验验证 实验I：将0.0100 mol/LAg2SO4溶液与0.0400 mol/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实灰黑色沉淀为Ag。请写出该反应的离子方程式：_______。 ②Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因为_______。 综合上述实验，证实“”为可逆反应。 （2）采用电化学装置进行验证。 小组同学设计如上图电化学装置进行实验： i.按照上图的装置图，组装好仪器后，分别在两烧杯中加入一定浓度的a、b两电解质溶液，闭合开关K，观察到的现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡。则a为_______溶液；b为_______溶液；(写a、b化学式) ii.再向左侧烧杯中滴加较浓的_______溶液，产生的现象为_______。表明“”为可逆反应。 （3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(电极未标出)。 装置A发生反应的化学方程式为_______；图中X的化学式为_______；NaOH溶液的质量分数为a%、b%，由大到小的顺序为_______；NaCl溶液的质量分数为m%、n%，由大到小的顺序为_______。 18. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答： ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA保护法： 请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 19. I.回答下列问题。 （1）在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。 已知：① ② ③ 则SO2氧化CO的热化学方程式为_______。 （2）用O2将HCl转化为Cl2的过程如图所示。 其中，过程①的热化学方程式为，过程②生成的反应焓变为，则由生成Cl2(g)的热化学方程式为_______。(反应焓变用和表示)。 （3）工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取，有关反应的能量变化如图所示，则该反应的_______(用含a、b、c的式子表示)。 II、某同学设计了一种甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，如下图所示，其中乙装置中间X为阳离子交换膜。 （4）电极A是极_______(“正”或“负”)，电池工作时电极B的电极反应式为_______。 （5）已知电解前乙装置溶液的浓度为6 mol/L，总体积为200 mL。当甲装置消耗标准状况下时，乙池中阴极区溶液中的浓度为_______mol/L，丙装置中纯铜电极增重_______g。(电解前后溶液体积变化忽略不计)。 （6）如果丙装置中粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，CuSO4溶液的浓度将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （7）若将甲装置改为铅蓄电池，当乙装置共产生标况下0.2 mol气体时，铅蓄电池的负极增重_______g。 20. I、化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）将溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持)。下列叙述正确的是_______。 a. NaOH溶液的浓度约是1.0 mol/L　b.该实验表明化学能可以转化为热能 c.做该实验时环境温度小于22℃　　d.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 （2）已知反应，有关化学键的键能如下： 化学键 C-H C=C C-C H-H 键能/ 414.4 615.3 347.3 435.3 通过计算得出该反应的焓变_______。 ii.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净； ②用另一量筒量取溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： （3）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母)。 A. 用温度计小心搅拌 B. 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C. 轻轻地振荡烧杯 D. 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，又知。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 序号 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。 iii、如图表示时合成氨反应的能量变化曲线图。合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备，发生的反应为。一定条件下，在1 L容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度的变化如表所示： 0 0.2 0.3 0 0 2 n1 n2 n3 0.3 3 n1 n2 n3 0.3 4 0.09 0.19 x 0.33 回答下列问题： （5）表中x=_______；前2 min内CH4的平均反应速率为_______。 （6）3～4 min内，反应过程中氢气浓度增大的原因可能是_______(填序号)。 A.升高温度　　B.使用催化剂　　C.充入氢气 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $