精品解析:辽宁沈阳市第一二0中学2025-2026学年高一下学期第三次质量监测 化学试卷
2026-07-05
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.62 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-06 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58658441.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
沈阳市第120中学2025-2026学年度下学期
高一年级第三次质量监测
高一试题
满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 Zn-65 Ag-108 Cu-64 Al-27 Na-23
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分,每题只有一个答案符合题意)
1. 化学知识无处不在,下列说法错误的是
A. 将花盖梨放在冰雪里保存以减缓腐败速率
B. Sc修饰光催化剂可提升太阳能制氢效率:过程中光能转化为化学能
C. 燃烧天然气烹制东北冷面时,包含了化学能转化为热能的过程
D. 镍氢电池放电时,热能主要转化为电能
2. 下列说法正确的有几项
①放热反应在常温下不一定容易发生
②能量变化必然伴随发生化学反应
③由石墨制金刚石是吸热反应,故石墨比金刚石稳定
④固体溶于水是吸热反应
⑤化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因
⑥燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
A. 3项 B. 2项 C. 5项 D. 4项
3. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是
A. 甲:负极反应式为
B. 乙:正极反应式为
C. 丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁:负极反应式为
4. 我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应: ,反应过程示意图如下:
下列说法错误的是
A. 过程I、过程II均为吸热过程
B. 该反应过程既有极性键的断裂和形成,又有非极性键的断裂和形成。
C. 该反应中,和的总能量高于和的总能量
D. 示意图中,过程I、II中2个参与了反应
5. 标准状态下,由指定单质生成1mol某物质的化学反应焓变,称为该物质的标准摩尔生成焓(单质的标准摩尔生成焓为0)。已知: 部分物质标准摩尔生成焓如下表,为
物质
标准摩尔生成焓()
-235.10
-442.92
A. B.
C. D.
6. 已知:① 和② ,下列推断正确的是
A. 若的燃烧热为,则的燃烧热为
B. 反应的
C. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量,则
D. 若等物质的量的和完全燃烧生成气态产物时后者放热更多,则
7. 电化学法处理SO2是目前研究的热点。某化学兴趣小组设计了如图所示的原电池装置用于消除SO2的污染。已知:①质子交换膜只允许H+通过,②电极材料均为石墨。下列说法正确的是
A. 放电一段时间后,负极区溶液酸性增强
B. 原电池工作时,B电极作负极
C. 若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则有0.5mol H+通过质子交换膜
D. 该原电池工作时,电子由B电极经导线流向A电极
8. 常温下,往烧杯中加入10mL 1mol/L 溶液和10mL 2mol/L KI溶液,随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A. 反应一段时间后溶液颜色逐渐变浅
B.
C. 3~8min内,的平均反应速率为0.016mol/(L·min)
D. 8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红
9. 一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v(C)
C. 反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D. 反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
10. 酸催化下与混合溶液的反应:
已知:
下列说法正确的是
A.
B. 室温下,若,则溶解度:
C. 其他条件不变时,将换成,反应速率减慢
D. 溶解过程的能量变化,取决于固体中微粒间作用力的强弱
11. 某研究小组设计了铝-硝酸盐电池,处理含硝酸根离子的废水并回收氨资源,放电时,在催化电极表面被选择性还原为NH3,同时伴随少量N2生成,如图所示,下列说法错误的是
A. 负极区pH下降
B. 从正极区向负极区迁移
C. 正极还原0.1mol时,负极铝箔质量减轻7.2g
D. 正极区发生反应有:
12. 利用一种电解质溶液浓度不同引起电势差的装置称为“浓差电池”,其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池。某浓差电池的模拟装置如图所示。已知:两电极银的质量均为300g。下列叙述正确的是
A. 电极为负极,发生氧化反应
B. 由右侧向左侧迁移
C. 电池停止工作时两电极的质量差为432g
D. 电池放电时将化学能全部转化成电能
13. 我国旅外学者制作出高轻量化3D固体氧化物(陶瓷电解质)燃料电池(3D-SOC),该成果或助力航空航天及星球探索。其工作原理及电极结构如图所示,已知固体陶瓷电解质中只能通过,不能通过分子。下列说法错误的是
A. 两电极“曲折蜿蜒”的多孔结构能加快电极反应速率
B. 由正极向负极迁移
C. 作燃料时的负极反应为
D. 相同条件下,正、负极消耗气体的体积之比一定是
14. 钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低。某钠离子电池结构如图,已知电池反应:。下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应式为
B. 放电时,负极的电极反应式为
C. 放电时,外电路中每转移0.2 mol电子,理论上石墨烯电极质量减少4.6 g
D. 相同质量的负极材料,钠离子电池比锂离子电池可以提供更多电量
15. 草酸钠是水处理中常用的还原剂。研究显示,在水中加入高锰酸钾溶液可将其中的草酸钠除去,发生的反应如下:。常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定与时间的关系如表所示:
时间
0
2
4
6
7
…
1.00
0.70
0.50
0.40
0.35
…
下列推断正确的是
A. 上述反应先慢后快
B. 内,
C. 若高锰酸钾完全反应,所用时间为
D. 随着反应的进行,逐渐降低(忽略溶液体积变化)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 化学反应的过程,既是物质的转化过程,也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。化学反应所提供的能量促进了社会的发展,所以研究化学反应中的能量变化具有重要意义。
(1)利用反应构成电池的方法,既能实现有效除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示,回答问题:
①电流从_______(选填“左”或“右”,下同)侧电极经过负载后流向_______侧电极。
②为使电池持续放电,离子交换膜需选用_______离子交换膜(选填“阴”或“阳”)。
③A电极上的电极反应式为____________________________
④负载可以测定电流大小,从而确定气体含量,酒驾测定工作原理与其相似。仔细阅读图:写出酒驾测定中负极反应式:__________________________。
(2)已知一些化学键的键能数据如表所示:
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/
414
489
565
155
请根据键能数据计算:和反应生成和的ΔH=_____________。
(3)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法:
已知:①
②
③
④
则表示燃烧热的热化学方程式为___________________。
17. Ⅰ.用如图所示的装置测定中和反应的反应热。实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)配制该氢氧化钠溶液100 mL需要的定量仪器是______________。
(2)从实验装置上看,还缺少______________。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合(溶液密度均为),溶液的比热容为,忽略量热装置的比热容,测得温度如下:
反应物
起始温度/℃
最高温度/℃
甲组(HCl+NaOH)
20.0
23.3
乙组()
20.0
23.1
①不考虑热量散失,实验失误等,两组实验结果存在差异的原因是______________。
②的ΔH =_______(保留一位小数)。
③某同学用上述装置重新做甲组实验,测得反应热ΔH偏大,可能的原因是_______(不定项)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B.配制氢氧化钠溶液转移前没有恢复室温
C.杯盖未盖严
D.NaOH溶液一次性倒入
Ⅱ.如图1将打磨后的0.24 g镁条放入锥形瓶中,再将注射器中的盐酸压入锥形瓶中,通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。
(4)图2中a、b、c、d四个点中,产生氢气最快的为_______点。
(5)若时镁条刚好溶解(溶液体积变化忽略不计),下列表示该反应的反应速率正确的是_______(不定项)。
A. B.
C. D.
18. 某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理,进行如下系列实验。
请分析实验结果并回答相应问题:
(1)实验一中,铜片、锌片表面均有红色物质析出,电流表指针偏转,但较短时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了,铜片增重了,则该原电池的工作效率是_______(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)
(2)实验二中,刚将铜片、锌片插入溶液中时电流表指针偏转,但立即就归零了。为什么锌的电子不能持续通过导线流向铜极给:____________________________。
(3)实验三中,盐桥中流向_______(填“”或“”)溶液,若的消耗速率为,则的迁移速率为_______。与实验一比较,实验三原电池的工作效率大大提高,原因是__________________________________________。
(4)根据原电池原理来回答问题
①图中原电池工作时,正极上的电极反应式为_____________________。
②该原电池工作时,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.电子移动的方向:铁电极石墨电极
B.溶液的颜色会逐渐变浅
C.将KCl盐桥换成盐桥,该装置不能长时间正常工作
19. 按要求回答下列问题:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是_______(填字母,下同)。
a.盐酸与烧碱溶液反应
b.
c.氢气在氧气中燃烧生成水
d.高温煅烧石灰石使其分解
e.铝和盐酸反应
f.浓硫酸溶于水得到稀硫酸
(2)用如图所示电化学装置进行如下实验。
①用实验:在左侧通入,产物为,盐桥中移向装置的_______(填“左侧”或者“右侧”),电池的总反应为______________。
②用实验:在一侧通入,电池的总反应仍保持不变,该侧的电极反应为______________。
(3)303 K、Pt-Ni催化下发生反应,该反应机理如图所示。
①X能从催化剂表面脱附成稳定物质,该物质的结构式为_______。
②上述图示机理中_______(填“有”或“无”)非极性键断裂。
③生产中少量会分解产生和一种单质,该反应的化学方程式为______________。
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沈阳市第120中学2025-2026学年度下学期
高一年级第三次质量监测
高一试题
满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 Zn-65 Ag-108 Cu-64 Al-27 Na-23
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分,每题只有一个答案符合题意)
1. 化学知识无处不在,下列说法错误的是
A. 将花盖梨放在冰雪里保存以减缓腐败速率
B. Sc修饰光催化剂可提升太阳能制氢效率:过程中光能转化为化学能
C. 燃烧天然气烹制东北冷面时,包含了化学能转化为热能的过程
D. 镍氢电池放电时,热能主要转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.降低温度会减慢化学反应速率,冰雪环境温度低,可减缓花盖梨腐败速率,A正确;
B.光催化制氢过程中,光能被吸收后转化为氢气中储存的化学能,B正确;
C.天然气燃烧属于放热反应,过程中化学能转化为热能,可用于烹制食物,C正确;
D.镍氢电池属于化学电源,放电时主要是化学能转化为电能,不是热能转化为电能,D错误;
2. 下列说法正确的有几项
①放热反应在常温下不一定容易发生
②能量变化必然伴随发生化学反应
③由石墨制金刚石是吸热反应,故石墨比金刚石稳定
④固体溶于水是吸热反应
⑤化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因
⑥燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
A. 3项 B. 2项 C. 5项 D. 4项
【答案】A
【解析】
【详解】①放热反应在常温下不一定容易发生,例如铝热反应是放热反应,但需要高温引发才能进行,正确;
②物理变化也伴随能量变化(如物质三态转化、浓硫酸稀释放热),能量变化不一定伴随化学反应,错误;
③石墨制金刚石为吸热反应,说明金刚石能量高于石墨,物质能量越低越稳定,因此石墨更稳定,正确;
④硝酸铵固体溶于水是物理过程,没有发生化学反应,只能称为吸热过程,不能称为吸热反应,错误;
⑤化学键断裂吸收能量、形成释放能量,化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因,正确;
⑥燃料燃烧时,化学能除转化为热能外,还会转化为光能等其他形式的能量,错误;
综上,正确的共有3项;
故选A。
3. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是
A. 甲:负极反应式为
B. 乙:正极反应式为
C. 丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁:负极反应式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲为铜锌原电池,Zn活泼性强于Cu作负极,失电子生成,反应式为,A正确;
B.乙为银锌纽扣电池,电解质为KOH溶液,正极得电子生成Ag,结合水生成,反应式为,B正确;
C.丙为锌锰干电池,锌筒作负极,发生失电子的氧化反应,Zn被消耗,因此锌筒会变薄,C正确;
D.丁为铅蓄电池,电解质为硫酸,负极Pb失电子生成的会与结合生成,正确负极反应式为,选项所给反应式错误,D错误;
4. 我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应: ,反应过程示意图如下:
下列说法错误的是
A. 过程I、过程II均为吸热过程
B. 该反应过程既有极性键的断裂和形成,又有非极性键的断裂和形成。
C. 该反应中,和的总能量高于和的总能量
D. 示意图中,过程I、II中2个参与了反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程I、II均为化学键断裂的过程,断裂化学键需要吸收能量,因此二者均为吸热过程,A正确;
B.反应物和中只含极性键(不同原子间的共价键),没有非极性键,因此反应过程只有极性键的断裂,不存在非极性键的断裂;反应仅生成时形成了非极性键,B错误;
C.该反应,为放热反应,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,因此和的总能量高于和的总能量,C正确;
D.从示意图可看出,过程I、II共有2个分子的O-H键均发生断裂,D正确;
故答案选B。
5. 标准状态下,由指定单质生成1mol某物质的化学反应焓变,称为该物质的标准摩尔生成焓(单质的标准摩尔生成焓为0)。已知: 部分物质标准摩尔生成焓如下表,为
物质
标准摩尔生成焓()
-235.10
-442.92
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律,反应的焓变满足关系: 已知:指定单质的标准摩尔生成焓为0,因此的标准摩尔生成焓为0,代入反应和数据计算: 反应: , 因此选A。
6. 已知:① 和② ,下列推断正确的是
A. 若的燃烧热为,则的燃烧热为
B. 反应的
C. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量,则
D. 若等物质的量的和完全燃烧生成气态产物时后者放热更多,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.若CO的燃烧热为ΔH3,则③CO(g)+O2(g)═CO2(g) ΔH3,③-①,整理可得H2(g)+O2(g)═H2O(g) ΔH═ΔH3-ΔH1,氢气燃烧热时产物水是液态,故A错误;
B.②-①,整理可得的ΔH═ΔH2-ΔH1,故B错误;
C.若反应②的反应物总能量低于生成物总能量,则该反应是吸热反应,ΔH2>0,故C错误;
D.③CO(g)+O2(g)═CO2(g) ΔH3,④H2(g)+O2(g)═H2O(g) ΔH4,若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时者后放热更多,则ΔH3>ΔH4,③-④,整理可得CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) ΔH1═ΔH3-ΔH4>0,故D正确;
答案选D。
7. 电化学法处理SO2是目前研究的热点。某化学兴趣小组设计了如图所示的原电池装置用于消除SO2的污染。已知:①质子交换膜只允许H+通过,②电极材料均为石墨。下列说法正确的是
A. 放电一段时间后,负极区溶液酸性增强
B. 原电池工作时,B电极作负极
C. 若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则有0.5mol H+通过质子交换膜
D. 该原电池工作时,电子由B电极经导线流向A电极
【答案】A
【解析】
【分析】通入A电极,S元素从+4价被氧化为+6价,因此A为负极,电极反应式为;
通入B电极,O元素从-1价被还原为-2价,因此B为正极,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,每1 mol 反应生成4 mol ,其中2 mol 经质子交换膜移向正极,负极区净增加2 mol ,因此放电后负极区酸性增强,A正确;
B.由分析可知,B电极是正极,B错误;
C.标准状况下11.2 L 为0.5 mol,1 mol 反应转移2 mol电子,因此0.5 mol 反应转移1 mol电子,对应有通过质子交换膜,C错误;
D.原电池中电子由负极经导线流向正极,该电池中电子由A电极经导线流向B电极,D错误;
故选A。
8. 常温下,往烧杯中加入10mL 1mol/L 溶液和10mL 2mol/L KI溶液,随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A. 反应一段时间后溶液颜色逐渐变浅
B.
C. 3~8min内,的平均反应速率为0.016mol/(L·min)
D. 8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红
【答案】C
【解析】
【分析】往烧杯中加入10mL1mol/L溶液和10mL2mol/LKI溶液,发生反应:。
【详解】A.根据分析可知,该反应的离子方程式为:,随着反应的进行有二价铁离子和碘单质的生成,溶液颜色变深,A项错误;
B.反应未开始时,,B项错误;
C.3~8 min内,的平均反应速率等于的平均反应速率,C项正确;
D.根据图像可知最终共消耗了,有剩余,且剩余,说明该反应为可逆反应,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液变红,D项错误;
答案选C。
9. 一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v(C)
C. 反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D. 反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知反应开始到6 s的时间内, B、C物质的量分别减少0.6mol、0.8mol,A、D物质的量增加1.2 mol、0.4mol,根据物质的量变化比等于化学计量数之比,故该反应的化学方程式为3B+4C ⇌6A+2D ,A错误;
B.反应进行到1 s时,根据速率比等于化学计量数之比,v(A)= v(C),B错误;
C.反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为,C正确;
D.反应进行到6 s时,反应达到平衡状态,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,D错误;
故选C。
10. 酸催化下与混合溶液的反应:
已知:
下列说法正确的是
A.
B. 室温下,若,则溶解度:
C. 其他条件不变时,将换成,反应速率减慢
D. 溶解过程的能量变化,取决于固体中微粒间作用力的强弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律推导:i:,ii:,iii:,iv:,目标反应为:,目标反应=i-ii-iii+iv,则,A错误;
B.溶解焓说明溶解吸热,越大仅说明溶解吸热越多,溶解度还和熵变等因素有关,实际室温下溶解度:,且即使规律上,也不能推出溶解度更小,B错误;
C.该反应为酸催化反应,在酸性条件下进行,溶液酸性越弱时,反应速率越慢。溶液显弱酸性而溶液显中性,故将换成,反应速率会减慢,C正确;
D.溶解过程的能量变化来自两部分:固体中微粒间作用力断裂吸收的能量,以及离子水合过程放出的能量,因此能量变化不仅取决于固体微粒间作用力的强弱,还与水合过程的能量变化有关,D错误;
故选C。
11. 某研究小组设计了铝-硝酸盐电池,处理含硝酸根离子的废水并回收氨资源,放电时,在催化电极表面被选择性还原为NH3,同时伴随少量N2生成,如图所示,下列说法错误的是
A. 负极区pH下降
B. 从正极区向负极区迁移
C. 正极还原0.1mol时,负极铝箔质量减轻7.2g
D. 正极区发生反应有:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,铝箔上Al被氧化,则铝箔为负极,发生电极反应:;催化电极为正极,被选择性还原为,发生电极反应:,据此解答。
【详解】A.负极发生电极反应:,即消耗,因此负极区浓度减小,pH下降,A正确;
B.由分析可知,正极反应生成,负极消耗,为维持电荷平衡,从正极区向负极区迁移,B正确;
C.放电时,在催化电极表面被选择性还原为NH3,同时伴随少量N2生成,即正极还原时,同时伴有副反应的发生:,因此正极还原0.1 mol时转移电子数小于,因此消耗Al的物质的量小于,则负极铝箔质量减轻小于,C错误;
D.由分析可知,正极区发生反应有:,D正确;
故选C。
12. 利用一种电解质溶液浓度不同引起电势差的装置称为“浓差电池”,其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池。某浓差电池的模拟装置如图所示。已知:两电极银的质量均为300g。下列叙述正确的是
A. 电极为负极,发生氧化反应
B. 由右侧向左侧迁移
C. 电池停止工作时两电极的质量差为432g
D. 电池放电时将化学能全部转化成电能
【答案】C
【解析】
【分析】浓差电池通过改变电解质溶液浓度实现放电,当浓度相等时停止放电。阴离子交换膜只允许阴离子通过,所以只能通过电极反应改变电解质溶液浓度,左侧电解质溶液浓度减小,右侧电解质溶液浓度增大,极上析出Ag,极上银溶解,由此推知,为正极,Ag(2)为负极。
【详解】A.根据分析知,为正极,Ag(2)为负极,A错误;
B.为了维持电荷守恒,左侧电解质溶液中向右侧迁移,B错误;
C.当两电极所在电解质溶液浓度相等时达到平衡,停止放电,停止放电时mol⋅L,即只转移2 mol电子,负极:,正极:,起始时,两电极的质量相等,停止放电时,正极增加2 mol Ag(216g),负极减少2 mol Ag(216g),两电极的质量差为432 g,C正确;
D.电池放电时将化学能主要转化成电能,还有热能等,D错误;
故选C。
13. 我国旅外学者制作出高轻量化3D固体氧化物(陶瓷电解质)燃料电池(3D-SOC),该成果或助力航空航天及星球探索。其工作原理及电极结构如图所示,已知固体陶瓷电解质中只能通过,不能通过分子。下列说法错误的是
A. 两电极“曲折蜿蜒”的多孔结构能加快电极反应速率
B. 由正极向负极迁移
C. 作燃料时的负极反应为
D. 相同条件下,正、负极消耗气体的体积之比一定是
【答案】D
【解析】
【分析】该燃料电池中,负极上或被氧化,电极反应式分别为或;正极上被还原,电极反应式为;
【详解】A.“曲折蜿蜒”、多孔等结构特点增大电极的表面积,增大了反应物气体与电极催化材料的接触面积,加快了电极反应速率,A正确;
B.固体陶瓷电解质中只能通过,而原电池中阴离子向负极移动,故燃料电池中由正极向负极迁移,B正确;
C.由分析可知,作燃料时的负极反应为,C正确;
D.若作燃料,相同条件下,正极消耗时,负极消耗,正、负极消耗气体的体积之比为,D错误;
故答案选D。
14. 钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低。某钠离子电池结构如图,已知电池反应:。下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应式为
B. 放电时,负极的电极反应式为
C. 放电时,外电路中每转移0.2 mol电子,理论上石墨烯电极质量减少4.6 g
D. 相同质量的负极材料,钠离子电池比锂离子电池可以提供更多电量
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时,Na1-xMnO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMnO2,正极的电极反应式为,A正确;
B.放电时,石墨烯电极为负极,NaxCn在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和C,负极的电极反应式为,B正确;
C.根据负极反应,每转移电子,Na1-xMnO2中会有转化为Na+进入到溶液中,转移0.2 mol电子时,石墨烯电极失去的Na的质量为,即石墨烯电极质量减少4.6 g,C正确;
D.Li的摩尔质量为7 g/mol,远小于Na的23 g/mol,相同质量的负极材料,Li的物质的量更大,转移电子数更多,因此锂离子电池比钠离子电池可以提供更多电量,D错误;
故选D。
15. 草酸钠是水处理中常用的还原剂。研究显示,在水中加入高锰酸钾溶液可将其中的草酸钠除去,发生的反应如下:。常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定与时间的关系如表所示:
时间
0
2
4
6
7
…
1.00
0.70
0.50
0.40
0.35
…
下列推断正确的是
A. 上述反应先慢后快
B. 内,
C. 若高锰酸钾完全反应,所用时间为
D. 随着反应的进行,逐渐降低(忽略溶液体积变化)
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析表格数据,0~2 min、2~4 min、4~6 min、6~7 min内的平均反应速率分别为、,反应速率逐渐减小,说明反应先快后慢,A错误;
B.0~4 min内,==,反应中与的计量数之比为,反应速率之比等于计量数之比,故,B正确;
C.随着反应进行反应速率逐渐减慢,6 min时,后续相同时间内浓度降低量小于,故高锰酸钾完全反应时所用时间大于,C错误;
D.不参与反应,反应前后溶液中总物质的量不变,容器体积固定,故不变,D错误;
故选B。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 化学反应的过程,既是物质的转化过程,也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。化学反应所提供的能量促进了社会的发展,所以研究化学反应中的能量变化具有重要意义。
(1)利用反应构成电池的方法,既能实现有效除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示,回答问题:
①电流从_______(选填“左”或“右”,下同)侧电极经过负载后流向_______侧电极。
②为使电池持续放电,离子交换膜需选用_______离子交换膜(选填“阴”或“阳”)。
③A电极上的电极反应式为____________________________
④负载可以测定电流大小,从而确定气体含量,酒驾测定工作原理与其相似。仔细阅读图:写出酒驾测定中负极反应式:__________________________。
(2)已知一些化学键的键能数据如表所示:
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/
414
489
565
155
请根据键能数据计算:和反应生成和的ΔH=_____________。
(3)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法:
已知:①
②
③
④
则表示燃烧热的热化学方程式为___________________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 左 ③. 阴 ④. ⑤.
(2)
(3)
【解析】
【分析】由反应可知,反应中为氧化剂,为还原剂,则A为负极,B为正极。利用,然后代入表格键能数值计算,得到反应焓变。燃烧热的定义是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,对已知热化学方程式进行整合、叠加,消去中间产物,同步调整焓变符号与系数,推导出对应的热化学方程式,据此分析。
【小问1详解】
①由分析知,左侧电极A为负极,右侧电极B为正极,原电池放电时,电流由正极经过导线流向负极,即电流由右侧电极经过负载后流向左侧电极。
②负极的电极反应式为,消耗,正极的电极反应式为,生成,为使电池持续放电,需要将正极产生的迁移到负极,故离子交换膜需选用阴离子交换膜。
③A电极为负极,发生失电子的氧化反应,反应式为电解质溶液呈碱性,则负极电极方程式为。
④由图可知,酒驾测定中呼出的酒精蒸汽和氧气反应生成醋酸和水,化学方程式为,酒精发生氧化反应生成醋酸,所以生成醋酸的Pt电极为负极,负极的电极反应式为。
【小问2详解】
首先写出目标反应的化学方程式: 焓变的计算公式为:。代入键能数据计算: 。
【小问3详解】
燃烧热的定义是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物的反应热, 完全燃烧的产物为和,目标反应为:,已知热化学方程式做如下叠加:将③,减去①,减去②,加上④,整理后可得目标热化学方程式,对应的焓变为: 。
17. Ⅰ.用如图所示的装置测定中和反应的反应热。实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)配制该氢氧化钠溶液100 mL需要的定量仪器是______________。
(2)从实验装置上看,还缺少______________。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合(溶液密度均为),溶液的比热容为,忽略量热装置的比热容,测得温度如下:
反应物
起始温度/℃
最高温度/℃
甲组(HCl+NaOH)
20.0
23.3
乙组()
20.0
23.1
①不考虑热量散失,实验失误等,两组实验结果存在差异的原因是______________。
②的ΔH =_______(保留一位小数)。
③某同学用上述装置重新做甲组实验,测得反应热ΔH偏大,可能的原因是_______(不定项)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B.配制氢氧化钠溶液转移前没有恢复室温
C.杯盖未盖严
D.NaOH溶液一次性倒入
Ⅱ.如图1将打磨后的0.24 g镁条放入锥形瓶中,再将注射器中的盐酸压入锥形瓶中,通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。
(4)图2中a、b、c、d四个点中,产生氢气最快的为_______点。
(5)若时镁条刚好溶解(溶液体积变化忽略不计),下列表示该反应的反应速率正确的是_______(不定项)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)容量瓶
(2)环形玻璃搅拌棒(或环形玻璃搅拌器)
(3) ①. 为弱碱,电离时需要吸收热量 ②. ③. AC
(4)a (5)CD
【解析】
【分析】本题考查中和热的测定及化学反应速率的计算。中和热测定实验中,为了减少热量损失,需要使用环形玻璃搅拌棒并做好保温措施;弱电解质电离吸热,会导致测得的放热量减少;反应热为负值,测得放热越少,偏大。化学反应速率可通过单位时间内物质的量或浓度的变化量来计算。
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度的溶液,必须使用的定量仪器是容量瓶。
【小问2详解】
中和热测定实验中,为了使反应物充分混合且减少热量损失,需要上下提插搅拌,从实验装置上看,缺少环形玻璃搅拌棒(或环形玻璃搅拌器)。
【小问3详解】
①氨水是弱碱,在溶液中存在电离平衡,电离过程需要吸收热量,因此放出的总热量比强酸强碱反应少,导致最高温度偏低。
②混合溶液的总质量。反应生成水的物质的量 。乙组实验的温度变化 。反应放出的热量 。则 。
③A.测完盐酸的温度直接测溶液温度,温度计上残留的盐酸会与反应放热,导致初始温度偏高或热量提前散失,最终测得温差偏小,放热偏少,偏大,A正确;
B.配制溶液未恢复室温就转移,会导致浓度偏大,但碱本身过量,对生成水的量无影响,B错误;
C.杯盖未盖严会导致热量散失,测得最高温度偏低,温差偏小,放热偏少,偏大,C正确;
D.一次性倒入可减少热量散失,是正确操作,D错误。
故选AC。
【小问4详解】
在压强-时间图像中,曲线的斜率代表反应速率。a点处曲线最陡,斜率最大,说明此时产生氢气的速率最快。
【小问5详解】
镁条的物质的量为 。盐酸中 。根据方程式 ,镁完全反应消耗 ,生成 和 。
A.,A错误;
B.,B错误;
C.,C正确;
D.,D正确。
故选CD。
18. 某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理,进行如下系列实验。
请分析实验结果并回答相应问题:
(1)实验一中,铜片、锌片表面均有红色物质析出,电流表指针偏转,但较短时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了,铜片增重了,则该原电池的工作效率是_______(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)
(2)实验二中,刚将铜片、锌片插入溶液中时电流表指针偏转,但立即就归零了。为什么锌的电子不能持续通过导线流向铜极给:____________________________。
(3)实验三中,盐桥中流向_______(填“”或“”)溶液,若的消耗速率为,则的迁移速率为_______。与实验一比较,实验三原电池的工作效率大大提高,原因是__________________________________________。
(4)根据原电池原理来回答问题
①图中原电池工作时,正极上的电极反应式为_____________________。
②该原电池工作时,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.电子移动的方向:铁电极石墨电极
B.溶液的颜色会逐渐变浅
C.将KCl盐桥换成盐桥,该装置不能长时间正常工作
【答案】(1)
(2)未形成闭合回路 (3) ①. ②. ③. 实验三氧化剂和还原剂互不接触,电子只能通过导线发生转移
(4) ①. ②. C
【解析】
【分析】原电池中,活泼的金属作负极,不活泼的金属或非金属作正极,电子从负极经导线流向正极;形成原电池的条件为:两种活泼性不同的电极,电解质溶液,形成闭合回路,能自发进行的氧化还原反应;双液原电池的其中一个优点为氧化剂和还原剂互不接触,电子只能通过导线发生转移,能最大限度把化学能转化为电能,工作效率大大提高。
【小问1详解】
铜片、锌片表面均有红色物质铜析出,固体减小的质量为:3.94 g-3.84 g=0.1 g,根据反应关系式,参加反应的锌的质量为6.5g,根据电子守恒,参加原电池反应的锌的物质的量为,该原电池的工作效率为。
【小问2详解】
该装置没有形成闭合的内电路,锌失电子后,左烧杯溶液因生成积累正电荷,右烧杯因得电子积累负电荷,产生的电势差会阻碍电子继续从锌流向铜,反应无法持续进行。
【小问3详解】
实验三中,铜为正极,锌为负极,溶液中阳离子往正极移动,所以K+流向溶液,氯离子流向硫酸锌溶液;根据电荷守恒可知,如果的消耗速率为,则K+的迁移速率为;实验一中Zn直接和硫酸铜接触,有少量的铜离子在锌的表面得电子发生反应,而实验三氧化剂和还原剂互不接触,电子只能通过导线发生转移,所以工作效率大大提高。
【小问4详解】
①图中原电池,铁作负极,石墨作正极,正极在反应时得电子,故正极上的电极反应式为。
②A.原电池中电子只在外电路中移动,不会进入电解质溶液,A错误;
B.左侧溶液中,铁作负极发生反应,浓度增大,故颜色会逐渐加深,B错误;
C.换成盐桥后,迁移到右侧溶液会生成AgCl沉淀,长时间后盐桥中离子耗尽,装置不能长时间正常工作,C正确;
故答案选C。
19. 按要求回答下列问题:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是_______(填字母,下同)。
a.盐酸与烧碱溶液反应
b.
c.氢气在氧气中燃烧生成水
d.高温煅烧石灰石使其分解
e.铝和盐酸反应
f.浓硫酸溶于水得到稀硫酸
(2)用如图所示电化学装置进行如下实验。
①用实验:在左侧通入,产物为,盐桥中移向装置的_______(填“左侧”或者“右侧”),电池的总反应为______________。
②用实验:在一侧通入,电池的总反应仍保持不变,该侧的电极反应为______________。
(3)303 K、Pt-Ni催化下发生反应,该反应机理如图所示。
①X能从催化剂表面脱附成稳定物质,该物质的结构式为_______。
②上述图示机理中_______(填“有”或“无”)非极性键断裂。
③生产中少量会分解产生和一种单质,该反应的化学方程式为______________。
【答案】(1)bd (2) ①. 右侧 ②. ③.
(3) ①. ②. 无 ③.
【解析】
【小问1详解】
a.盐酸与烧碱溶液反应是酸碱中和反应,属于放热反应;
b.八水氢氧化钡与氯化铵反应,属于吸热反应;
c.氢气在氧气中燃烧,属于放热反应;
d.高温煅烧石灰石使其分解需要加热,属于吸热反应;
e.铝和盐酸反应是金属与酸的反应,属于放热反应;
f.浓硫酸溶于水是物理溶解过程,放出大量热,不属于化学反应;
因此属于吸热反应的是bd;
【小问2详解】
① 左侧通入,产物为,说明左侧发生氧化反应:,左侧为负极;右侧为正极,发生还原反应:,原电池中阳离子移向正极,故盐桥中移向右侧;将两极反应相加并化简,得到电池总反应为 ;
② 若通入且总反应保持不变(仍为),则必须在正极发生还原反应,同时负极发生水被氧化生成的反应,若通入左侧(碱性),正极反应为 ,右侧负极反应为 ,总反应为 ,与原总反应相反,不符合题意;故必须通入右侧(酸性),该侧为正极,电极反应为 ;
【小问3详解】
① 根据反应机理图可知,吸附在催化剂表面后,逐步断裂键并释放出;生成的X为,结构式为 ;
② 在整个反应机理中,断裂的只有N-H键(极性键),N-N键(非极性键)并未断裂,只是逐渐转化为双键和三键,故无非极性键断裂;
③ 少量分解产生和一种单质,根据元素守恒可知该单质为,反应的化学方程式为。
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