精品解析：福建省厦门海沧实验中学2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试题

厦门海沧实验中学2025-2026学年第一学期高二年段 10月化学科测试 （考试时间：75分钟 满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H-1 Cl-35.5 O-16 Fe-56 Zn-65 Cu-64 Ag-108 一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列叙述不正确的是 A. 物质发生化学变化一定会伴有能量的变化 B. 可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 C. 同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 D. 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 2. 25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 3. 一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高 C. 每生成吸收热量 D. 该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 4. 下列过程都与热量变化有关，其中表述不正确的是（） A. CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示CO（g）燃烧反应的热化学方程式为CO（g）+1/2 O2（g）═CO2（g） △H=-283.0kJ/mol B. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol，则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应的热化学方程式为1/2 H2SO4（l）+KOH（l）═1/2 K2SO4（l）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol C. 铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生 D. 已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1<△H2 5. 下列措施不能有效防止钢铁锈蚀的是 A. 在钢铁表面喷涂油漆 B. 铁与铬、镍制成不锈钢 C. 钢制水闸门与电源的正极相连 D. 在轮船的船壳水线以下焊上锌块 6. 某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是 A. Cl2 B. Mg C. Cu D. H2 7. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后理论上释放出的热量有所增加 C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质的对实验结果没有影响 D. 实验(c)中若用NaOH固体测定中和热，则 8. 已知：氧化锂（Li2O）晶体形成过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. ΔH1＜0，ΔH2＞0 B. ΔH3＜0，ΔH4＜0 C. ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4－ΔH5 +ΔH6＝0 D. 若是钠晶体，则ΔH1将增大 9. 中国科学院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池，大幅提升了电池的能量密度。该电池以铝和石墨作为电极材料，充电时的总反应为：Al+xC+Li++PF6-＝AlLi+CxPF6，有关该电池说法正确的是 A. 放电时，电子由石墨沿导线流向铝 B. 放电时，正极反应式为：Al+Li++e-＝AlLi C. 充电时，铝电极质量增加 D. 充电时，PF6-向阴极移动 10. 利用电化学原理可将电催化还原为，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 玻碳电极连接电源的负极 B. 若有电子通过外电路，玻碳电极上生成 C. 若有电子通过外电路，理论上右侧溶液质量减少 D. 阴极电极反应只有 11. 一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是 A. 负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应 B. 正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C. 电池总反应为 D. 电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 12. 锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述不正确的是 A. 电池工作一段时间后，甲池的减小 B. 铜电极上发生还原反应 C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D. 阳离子通过交换膜向正极移动，保持溶液中电荷平衡 13. 我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B. 通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C. 断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 14. 是由铁精矿(主要成分为)制备钛(Ti)的重要中间产物。 已知：① ② ③ 则的是 A. B. C. D. 15. 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 二、填空题（本题包括5小题，共55分） 16. 某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液进行反应热的测定，实验装置如右图所示。 （1）实验步骤如下： a．用量筒量取30mL 0.50mol/L 溶液倒入内筒中，测出其温度； b．用另一量筒量取50Ml 0.50mol/L NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； c．将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 ①实验中，所用溶液过量的目的是___________。 ②倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母，下同)。 A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入 C．一次性迅速倒入 ③使溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________。 A．用温度计小心搅拌 B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡内筒 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 （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温度差平均值为___________℃。 ②若近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液的密度都是1.0g/mL，中和后所得溶液的比热容，则生成1mol 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___________。 17. 回答下列问题： （1）铜锌双液原电池中电极电势Zn______Cu（填“高于”、“低于”）。盐桥中琼脂吸附KCl饱和溶液，电池工作时，K+将移向_______（填“ZnSO4溶液”或“CuSO4溶液”）。 （2）下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题： ①若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是______。 ②通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_______（填“高”或“低”）钢铁越易腐蚀。 ③乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为______。 （3）以MnO2为电池材料设计的一种电化学装置如图。当闭合K1和K3、打开K2时，装置处于充电状态；当打开K1和K3、闭合K2时，装置处于放电状态。放电时，双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-并分别向两侧迁移。 ①充电时，右侧电解池发生的总反应为_______。 ②放电时，每消耗1 mol MnO2，理论上有______mol H+由______（填“碳锰电极”或“锌电极”或“双极膜”，下同）向_______移动。 18. 科研小组设计利用甲烷（CH4）燃料电池（碱性溶液做电解质溶液），模拟工业电镀、精炼和海水淡化的装置如下。 （1）甲装置中移动方向为______（填“向左”或“向右”），A电极的电极反应式为________。电池工作一段时间后，甲池溶液pH_______（填“增大”或“减小”。 （2）乙装置用来模拟电解精炼和电镀。 ①若用于粗铜的精炼，装置中电极D是_______（填“粗铜”或“纯铜”）。标况下，每消耗2.24 L氧气时，阴极理论上增重_______g。 ②金属及塑料制品表面镀铬不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能。镀铬时由放电产生铬镀层的电极反应式为_______。（已知：镀铬时常加硫酸作为催化剂） （3）电渗析法是海水淡化的常用方法，某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图丙所示（两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。 离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 含量/mgL-1 9360 83 200 1100 16000 1200 118 ①淡化过程中在_______室中易形成水垢（选填“甲”、“戊”）。 ②产生淡水的出水口为_______（选填“e”、“f”、“j”）。 （4）下图中钢管桩应与外接电源的______相连（填“正极”或“负极”）钢管桩不会被腐蚀，属于______保护法。 19. 请回答下列问题： （1）工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。 反应分两步：i．和生成；ii．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，合成尿素总反应的为___________。(用列式表示) （2）根据表格计算 ___________。 化学键 键能() 389 728 305 464 （3）尿素燃料电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化水，又能发电。其装置如下图所示，正极反应为___________。 （4）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①电极b是电解池的___________极。 ②尿素分子中，C元素的价态为___________。电解过程中生成尿素的电极反应为___________。 （5）以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除。电解过程中各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图所示。 ①0~1 min时，阴极发生的主要电极反应方程式为___________。 ②若向废水中加入一定量的NaCl，则电解后的废水中几乎完全转化为，原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门海沧实验中学2025-2026学年第一学期高二年段 10月化学科测试 （考试时间：75分钟 满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H-1 Cl-35.5 O-16 Fe-56 Zn-65 Cu-64 Ag-108 一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列叙述不正确的是 A. 物质发生化学变化一定会伴有能量的变化 B. 可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 C. 同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 D. 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 【答案】D 【解析】 【详解】A．物质发生化学变化时有新物质生成，一定会伴有能量的变化，故A正确； B．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与加入反应物的多少无关，与反应是否可逆无关，故B正确； C．ΔH与物质的状态和方程式的书写形式有关，与反应条件无关，则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故C正确； D．水蒸气变为液态水属于物理变化，只有化学反应才有反应热，则水蒸气变为液态水时放出的能量不是反应热，故D错误； 故选：D。 2. 25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】根据2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，放热时焓变值为负值来分析。 【详解】A．放热反应且因4g氢气燃烧生成液态水，放出热量571.6kJ，不是285.8kJ，A错误； B．放热反应且因4g氢气燃烧生成液态水，放出热量571.6kJ，B错误； C．放热反应且因4g氢气燃烧生成液态水，放出热量571.6kJ，C错误； D．因2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，放热时焓变值为负值，则热化学方程式 正确，D正确； 故答案为：D。 3. 一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高 C. 每生成吸收热量 D. 该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，故A正确； B．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，所以反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低，故B错误； C．由图可知，该反应为放热反应，每生成放出热量，故C错误； D．由图可知，该反应为放热反应，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D错误； 故选A。 4. 下列过程都与热量变化有关，其中表述不正确的是（） A. CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示CO（g）燃烧反应的热化学方程式为CO（g）+1/2 O2（g）═CO2（g） △H=-283.0kJ/mol B. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol，则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应的热化学方程式为1/2 H2SO4（l）+KOH（l）═1/2 K2SO4（l）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol C. 铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生 D. 已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1<△H2 【答案】B 【解析】 【详解】A.CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示1molCO（g）完全燃烧，生成二氧化碳气体时释放的热量，则热化学方程式为CO（g）+1/2 O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ/mol，与题意不符，A错误； B.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol，则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液的热化学方程式为1/2 H2SO4（aq）+KOH（aq）═1/2 K2SO4（aq）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol，符合题意，B正确； C.铝热反应是放热反应，要在高温时才能反应，则需要足够的热量才能使反应发生，与题意不符，C错误； D.已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，反应均为放热反应，焓变小于零，C（s）完全燃烧时释放的热量多，焓变越小，则△H1<△H2，与题意不符，D错误； 答案为B。 5. 下列措施不能有效防止钢铁锈蚀的是 A. 在钢铁表面喷涂油漆 B. 铁与铬、镍制成不锈钢 C. 钢制水闸门与电源的正极相连 D. 在轮船的船壳水线以下焊上锌块 【答案】C 【解析】 【详解】A．在钢铁表面刷油漆可以隔绝氧气和水，可以防止钢铁生锈，A正确； B．在铁中加入铬、镍制成不锈钢，制成合金，改变了金属的内部结构，抗腐蚀性增强，可防止铁生锈,，B正确； C．钢制水闸门与电源的正极相连，钢制水闸门作阳极，腐蚀加剧，C错误； D．在轮船的船壳水线以下焊上锌块，锌作负极，轮船被保护，D正确； 故选C。 6. 某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是 A. Cl2 B. Mg C. Cu D. H2 【答案】B 【解析】 【详解】阴极上Al3+、Fe2+的放电能力弱于H+，而Cu2+的放电能力比水电离出的H+的放电能力强，阳极上Cl-放电能力强于OH-，OH-强于NO3-。因此有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是Mg和Fe。答案选B。 7. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后理论上释放出的热量有所增加 C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质的对实验结果没有影响 D. 实验(c)中若用NaOH固体测定中和热，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧化钡晶体与氯化铵反应为吸热反应，A错误； B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉，反应物用量相同，释放出的热量相同，B错误； C．铁质搅拌棒导热效果较好，会导致反应放出的热量有损失，导致误差，C错误； D．若用NaOH固体测定中和热，NaOH固体在溶解过程中放出热量，导致放出热量偏多，ΔH偏小，D正确； 故选D。 8. 已知：氧化锂（Li2O）晶体形成过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. ΔH1＜0，ΔH2＞0 B. ΔH3＜0，ΔH4＜0 C. ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4－ΔH5 +ΔH6＝0 D. 若是钠晶体，则ΔH1将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属单质由固体变为气体吸收能量，金属原子失去电子吸收能量，则△H1＞0，△H2＞0，故A错误； B．断键需要吸收能量，原子变为离子需要放出能量，所以△H3＞0，△H4＜ 0，故B错误； C．根据盖斯定律知，△H5=H1＋△H2＋△H3+△H4+△H6，则-△H5+H1＋△H2＋△H3+△H4+△H6=0，故C正确； D．金属单质由固体变为气体吸收能量，钠的原子半径大，金属键弱，若是钠晶体，则ΔH1将减小，故D错误； 故选C。 9. 中国科学院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池，大幅提升了电池的能量密度。该电池以铝和石墨作为电极材料，充电时的总反应为：Al+xC+Li++PF6-＝AlLi+CxPF6，有关该电池说法正确的是 A. 放电时，电子由石墨沿导线流向铝 B. 放电时，正极反应式为：Al+Li++e-＝AlLi C. 充电时，铝电极质量增加 D. 充电时，PF6-向阴极移动 【答案】C 【解析】 【详解】A.负极失电子发生氧化反应：AlLi−e-=Al+Li+，电子由铝电极沿导线流向石墨电极，故A错误； B.放电时，正极得电子发生还原反应：CxPF6+e-=xC+PF6-，故B错误； C.充电时，铝电极为阴极，阴极发生还原反应：Al+Li++e-=AlLi，所以由Al→AlLi质量会增加，故C正确； D.充电时，阳极发生氧化反应：xC+PF6-−e-=CxPF6，阴离子向阳极移动，则 PF6-向阳极移动，故D错误； 答案选C。 【点睛】本题主要考查电化学工作原理，无论电解池还是原电池，都要掌握其工作原理、理清两装置工作时微观粒子的运动方向。阳离子运动方向与电流方向形成闭合回路，阴离子运动方向与电子方向形成闭合回路。 10. 利用电化学原理可将电催化还原为，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 玻碳电极连接电源的负极 B. 若有电子通过外电路，玻碳电极上生成 C. 若有电子通过外电路，理论上右侧溶液质量减少 D. 阴极电极反应只有 【答案】C 【解析】 【分析】由图示可知，玻碳电极发生的电极反应为：，为阳极反应故应连接电源的正极，则铂电极为阴极，电极反应除了，还有。 【详解】A．由图示可知，玻碳电极发生的电极反应为：，为阳极反应故应连接电源的正极，故A错误； B．没有说明标准状况，故B错误； C．若有电子通过外电路，右侧发生的电极反应，理论上减少了，另有通过质子交换膜迁移到阴极区，故理论上右侧溶液质量减少，故C正确； D．阴极电极反应除了，还有，故D错误。 故选C。 11. 一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是 A. 负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应 B. 正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C. 电池总反应为 D. 电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成和，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，据此分析。 【详解】A．当负极通过0.04mol电子时，正极也通过0.04mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气，在标况下为0.224L，A正确； B．反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误； C．根据分析，电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，C正确； D．电池中，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极，D正确； 故选B。 【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写，电解质溶液为碱性，则空气中的氧气得电子生成氢氧根；在判断电池中电流流向时，电流流向与电子流向相反。 12. 锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述不正确的是 A. 电池工作一段时间后，甲池的减小 B. 铜电极上发生还原反应 C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D. 阳离子通过交换膜向正极移动，保持溶液中电荷平衡 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲池为负极区，发生反应Zn - 2e⁻ = Zn²⁺，SO₄²⁻为阴离子，阳离子交换膜不允许阴离子通过，故SO₄²⁻在甲池中的物质的量不变，溶液体积变化可忽略，因此c(SO₄²⁻)不变，A错误； B．铜电极为正极，发生还原反应：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，B正确； C．乙池为正极区，Cu²⁺得电子生成Cu单质（溶液中Cu²⁺减少），同时甲池生成的Zn²⁺通过阳离子交换膜移向乙池。转移2mol电子时，乙池减少1mol Cu²⁺（质量64g），同时增加1mol Zn²⁺（质量65g），总质量增加1g，C正确； D．原电池中阳离子向正极移动，可平衡溶液电荷（如甲池因生成Zn²⁺带正电，阳离子移向乙池；乙池因消耗Cu²⁺带负电，阳离子移入补充正电荷），D正确； 故选A。 13. 我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B. 通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C. 断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A正确；B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C错误；D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；本题选C。 点睛：通电时为外加电流的阴极保护法，不通电时为牺牲阳极的阴极保护法。 14. 是由铁精矿(主要成分为)制备钛(Ti)的重要中间产物。 已知：① ② ③ 则的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由盖斯定律，①×2-②+③得，则 ； 故选A。 15. 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。 二、填空题（本题包括5小题，共55分） 16. 某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液进行反应热的测定，实验装置如右图所示。 （1）实验步骤如下： a．用量筒量取30mL 0.50mol/L 溶液倒入内筒中，测出其温度； b．用另一量筒量取50Ml 0.50mol/L NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； c．将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 ①实验中，所用溶液过量的目的是___________。 ②倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母，下同)。 A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入 C．一次性迅速倒入 ③使溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________。 A．用温度计小心搅拌 B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡内筒 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 （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温度差平均值为___________℃。 ②若近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液的密度都是1.0g/mL，中和后所得溶液的比热容，则生成1mol 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. 确保NaOH溶液被完全中和 ②. C ③. D （2） ①. 4.0 ②. ③. 偏小 ④. 偏大 【解析】 【分析】中和热的测定实验，一种溶液的浓度稍过量，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实验中，所用溶液过量可以保证氢氧化钠完全反应，故答案为：确保NaOH溶液被完全中和； ②倒入NaOH溶液的正确操作是一次迅速倒入，使其充分反应，避免分次倒入，有热量的损失，故答案为：C； ③A．不能用温度计小心搅拌，用环形玻璃搅拌器搅拌，故A错误； B．不能揭开杯盖用玻璃棒搅拌，应盖上硬纸板搅拌，故B错误； C．不能轻轻地振荡内筒，应用环形玻璃搅拌棒搅拌，故C错误； D．用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动，故D正确； 综上所述，答案为：D； 【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℃； 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℃，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；故答案为−53.5kJ/mol； 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，测得的反应热偏小；若将NaOH溶液倒入内筒中后，未立即盖上杯盖，会造成热量流失，测得的反应热偏大。 17. 回答下列问题： （1）铜锌双液原电池中电极电势Zn______Cu（填“高于”、“低于”）。盐桥中琼脂吸附KCl饱和溶液，电池工作时，K+将移向_______（填“ZnSO4溶液”或“CuSO4溶液”）。 （2）下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题： ①若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是______。 ②通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_______（填“高”或“低”）钢铁越易腐蚀。 ③乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为______。 （3）以MnO2为电池材料设计的一种电化学装置如图。当闭合K1和K3、打开K2时，装置处于充电状态；当打开K1和K3、闭合K2时，装置处于放电状态。放电时，双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-并分别向两侧迁移。 ①充电时，右侧电解池发生的总反应为_______。 ②放电时，每消耗1 mol MnO2，理论上有______mol H+由______（填“碳锰电极”或“锌电极”或“双极膜”，下同）向_______移动。 【答案】（1） ①. 低于 ②. CuSO4溶液 （2） ①. 乙 ②. 高 ③. （3） ①. ②. 2 ③. 双极膜 ④. 碳锰电极 【解析】 【小问1详解】 铜锌原电池中，为负极，为正极，原电池负极电极电势低于正极；原电池工作时阳离子向正极移动，因此盐桥中移向正极区的​溶液。 【小问2详解】 ①甲装置铁在中性电解质中发生化学腐蚀，消耗使试管内压强降低，导管中液面上升：乙装置中铁粉混有碳粉，形成原电池，腐蚀速率远快于只有铁粉的甲；丙中乙醇是非电解质，几乎不发生电化学腐蚀，因此液面最高的是乙； ② 对比甲、乙，乙碳含量更高、腐蚀更快，说明钢铁中碳含量越高，越易被腐蚀； ③ 中性环境的吸氧腐蚀，正极​得电子与水反应生成，正极的电极反应式为。 【小问3详解】 根据开关状态，充电时为电解池，放电时为原电池： ① 充电时右侧电解池中，阴极得电子生成，阳极失电子生成​，合并得总反应：； ② 放电时碳锰电极为正极，中从+4价变为+2价，得到电子；由双极膜中间层解离产生，原电池中阳离子向正极（碳锰电极）移动，因此从双极膜移向碳锰电极。 18. 科研小组设计利用甲烷（CH4）燃料电池（碱性溶液做电解质溶液），模拟工业电镀、精炼和海水淡化的装置如下。 （1）甲装置中移动方向为______（填“向左”或“向右”），A电极的电极反应式为________。电池工作一段时间后，甲池溶液pH_______（填“增大”或“减小”。 （2）乙装置用来模拟电解精炼和电镀。 ①若用于粗铜的精炼，装置中电极D是_______（填“粗铜”或“纯铜”）。标况下，每消耗2.24 L氧气时，阴极理论上增重_______g。 ②金属及塑料制品表面镀铬不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能。镀铬时由放电产生铬镀层的电极反应式为_______。（已知：镀铬时常加硫酸作为催化剂） （3）电渗析法是海水淡化的常用方法，某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图丙所示（两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。 离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 含量/mgL-1 9360 83 200 1100 16000 1200 118 ①淡化过程中在_______室中易形成水垢（选填“甲”、“戊”）。 ②产生淡水的出水口为_______（选填“e”、“f”、“j”）。 （4）下图中钢管桩应与外接电源的______相连（填“正极”或“负极”）钢管桩不会被腐蚀，属于______保护法。 【答案】（1） ①. 向左 ②. ③. 减小 （2） ①. 纯铜 ②. 12.8 ③. （3） ①. 戊 ②. e、j （4） ①. 负极 ②. 外加电流的阴极 【解析】 【小问1详解】 甲装置为原电池，通入氧气得一极做正极，B为正极，A为负极，原电池中阴离子移向负极，则移动方向为向左，A电极上甲烷失去电子生成碳酸根离子，电极反应式为，甲池总反应为，消耗，电池工作一段时间后，甲池溶液pH减小； 【小问2详解】 ①电极C与原电池正极B相接，为电解池的阳极、D电极为阴极，若用于粗铜的精炼，装置中电极D是纯铜，标况下，每消耗2.24 L氧气即，转移0.4 mol电子，阴极的电极反应式为，阴极理论上增重； ②镀铬时由放电产生铬镀层，铬元素化合价从+6降低至0价，生成1个Cr得到6个电子，已知镀铬时常加硫酸作为催化剂，则电解液为酸性，电极反应式为； 【小问3详解】 装置丙中甲室为阳极室，戊室为阴极室，甲室中放电生成，戊室中阴极上水放电生成，电极反应为，随着电解过程的进行，OH与反应生成沉淀，淡化过程中在戊室中易形成水垢，形成水垢的电极反应式：；海水淡化池工作时，阴、阳离子交换膜的限制，甲室中阳离子总量不变，乙室中阴离子移向甲室；乙室中阳离子移向丙室，阴离子移向甲室，得到淡化海水；丙室中阴、阳离子浓度均增大，得到浓海水；丁室中阴离子移向甲丙室、阳离子移向戊室，得到淡化，所以产生淡水的出水口为e、j； 【小问4详解】 要保护钢管桩不被腐蚀，应阻止其失电子，钢管桩作为阴极应与外接电源的负极相连，属于外加电流的阴极保护法。 19. 请回答下列问题： （1）工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。 反应分两步：i．和生成；ii．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，合成尿素总反应的为___________。(用列式表示) （2）根据表格计算 ___________。 化学键 键能() 389 728 305 464 （3）尿素燃料电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化水，又能发电。其装置如下图所示，正极反应为___________。 （4）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①电极b是电解池的___________极。 ②尿素分子中，C元素的价态为___________。电解过程中生成尿素的电极反应为___________。 （5）以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除。电解过程中各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图所示。 ①0~1 min时，阴极发生的主要电极反应方程式为___________。 ②若向废水中加入一定量的NaCl，则电解后的废水中几乎完全转化为，原因是___________。 【答案】（1） （2）-32kJ/mol （3） （4） ①. 阳 ②. +4 ③. （5） ①. ②. 电解时阳极产生Cl2，Cl2将溶液中的NH3氧化为N2 【解析】 【小问1详解】 CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素分为两步反应进行，步骤i的焓变，步骤ii的焓变，则总反应； 故答案为：； 【小问2详解】 焓变为反应物总键能-生成物总键能，； 故答案为：-32kJ/mol； 【小问3详解】 尿素燃料电池中，氧气为电源正极，发生还原反应，； 故答案为：； 【小问4详解】 ①H2O在电极b上转化为O2，氧元素化合价升高，故电极b为阳极，则电极a为阴极；也可根据H+的移动方向与电流方向相同，推出电源右侧为正极，则电极b为阳极； ②尿素中，N为-3价、H为+1、O为-2，则C为+4价；在电极a(阴极)上得电子生成CO(NH2)2，氮元素化合价由+5降至-3，H+从阳极室穿过质子交换膜进入阴极室，故生成尿素的电极反应式为； 故答案为：阳；+4；； 【小问5详解】 ①由图可知0~1min时，减小，NH3浓度增大趋势大于氮气，则此时发生的主要反应为转化为NH3，阴极电极反应为：； 故答案为：； ②若向废水中加入一定量的NaCl，氯离子在阳极放电生成氯气，氯气具有强氧化性，能将溶液中的NH3氧化成氮气； 故答案为：电解时阳极产生Cl2，Cl2将NH3氧化为N2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $