精品解析：河北省保定市清苑区第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题

化 学 试 卷 考试时间：75分钟；满分：100分 相对原子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 第I卷(选择题)(共42分) 一、单选题(共14小题，每题3分) 1. 化学与生活、生产联系密切，下列说法错误的是 A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B. “冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 C. 用纳米技术催化合成可降解塑料聚碳酸酯，可降低自然界中碳的含量 D. “暖贴”主要成分为铁粉、活性炭、无机盐等合成的聚合物，其发热利用了原电池原理 2. 下列说法中，不正确的是（ ） A. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 B. 若反应物的总能量大于生成物的总能量，则该化学反应为释放能量的反应 C. 若反应时形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量，则该化学反应是释放能量的反应 D. 化学反应必然伴随着能量的变化 3. 已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列乙炔气体燃烧热的热化学方程式正确的是 A.    B.    C.    D.    4. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属还原反应的是 A. 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B. 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C. 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 D. 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 5. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A. 图甲：该电池为碱性锌锰电池，锌筒作负极 B. 图乙：铅蓄电池为二次电池，放电时负极的电极反应式为 C. 图丙：该微生物电池工作时，电子移动方向为 D. 图丁：锂电池充电时，从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中 6. 利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是 A. 若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀 B. 若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法 C. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动 D. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将增大 7. “新能源汽车、锂电池、光伏产品给中国制造增添了新亮色”。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图所示。下列说法错误的是 A. 左侧的电极反应式为 B. 电池工作一段时间后，电解质溶液中的浓度会增大 C. 该装置实现了化学能转化为电能 D. 电解质溶液中无电子通过 8. 化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验I 实验Ⅱ 实验 下列说法错误的是 A. 实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色 B. 实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化 C. 实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O D. 对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 9. 下列实验原理与装置能达到实验目的的是 A. 用装置甲蒸发NaHCO3溶液得NaHCO3晶体 B. 用装置乙进行中和热的测定 C. 用装置丙电解MgCl2溶液，制备金属Mg D. 用装置丁探究铁钉吸氧腐蚀 10. 依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-571.6kJ/mol 氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol B OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol 稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出57.3kJ热量 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-889.6kJ/mol 甲烷的热值为55.6kJ/g D 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol 2molSO3充分反应，吸收196kJ热量 A. A B. B C. C D. D 11. 以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是 A. 过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能 B. 铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 C. 过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4转移2mol电子 D. 过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑ 12. 研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 A. 正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B. 每生成1mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C. Na＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl是还原产物 13. 利用钒电池电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，a、b、c、d均为惰性电极。下列说法中正确的是 A. 用钒电池处理废水时，b电极区溶液由绿色变成紫色 B. c为阴极，d为阳极 C. 隔膜1为阴离子交换膜 D. 当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，共处理含80gNH4NO3的废水 14. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是 A. 由图2可知该反应是吸热反应 B. 加入Pt2O+作为催化剂，可以改变反应的历程，但不会改变反应的焓变 C. 由图1、2可知 D. 物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和 第II卷(非选择题)(共58分) 二、填空题 15. Ⅰ．为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到形管中左侧液面下降，右侧液面上升： （1）A和B的总能量比C和D的总能量___________(填“高”或“低”)。 Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。 已知：① ② （2）白磷转化为红磷的热化学方程式为___________。 （3）相同状况下，白磷的稳定性比红磷___________(填“强”或“弱”)。 Ⅲ．为空间四面体构型的分子，可看作是分子中的两个原子被原子取代的物质； 已知：① ② 相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 （4）用表示：___________。 （5）用、表示的：___________。 16. 回答下列问题。 （1）下列反应是氧化还原反应且是吸热反应的是___________。 A．稀醋酸与烧碱溶液的反应    B．灼热的炭与CO2的反应 C．铁片与稀盐酸反应     D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应     E．干冰汽化 （2）实际生产生活中，钢铁等金属因电化学腐蚀损失巨大，而电化学在金属制备和加工中也发挥着重要的作用。生活中钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主，该腐蚀过程中正极的电极反应式为___________。金属的两种常见电化学防护方法如下图所示，图甲中铁闸门连接电源的___________(填“正极”或“负极”)，图乙所示金属的防护方法称为___________。 （3）将一根较纯铁棒垂直没入水中，由于深水处溶氧量较少，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，下列关于此现象的说法错误的是___________ 。 A. 铁棒AB段发生的反应为O2+4H++4e-=2H2O B. 腐蚀过程中在铁棒上会产生微电流，且方向是从BC段到AB段 C. 向水中加入一定量硫酸钾固体后，对铁棒的生锈速率几乎无影响 D. 产生这种现象的本质是铁棒所处的化学环境不同 17. 电池在人们的生活中使用越来越广泛，常见的电池有一次电池、二次电池和燃料电池等。回答下列问题： I．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液直接接触反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。 （1）锌电极在锌铜原电池与干电池中的作用_______(填“相同”或“不相同”)。 （2）原电池中一般会加入盐桥(含KCl饱和溶液的琼脂，离子可在其中自由移动)将两个隔离的电解质溶液连接起来，这样做的优点是_______。 Ⅱ．目前汽车上使用的铅酸蓄电池结构如图1所示，放电时电池的总反应式为。 （3）铅酸蓄电池放电时负极的电极反应式为_______。电解质溶液是H2SO4溶液，放电时电解质溶液质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）铅酸蓄电池为可充电电池，充电时Pb电极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。 Ⅲ．燃料电池的能量转化率高，可超过80%。如图2所示为氢氧燃料电池工作原理示意图。 （5）若电解质溶液为KOH溶液，则负极反应式为_______。 （6）若电解质溶液为硫酸溶液，则电池工作时c(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 18. 一定温度下，将3 mol A气体和1 mol B气体通入一密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)若容器体积固定为2 L，反应2 min时测得剩余0.6 mol B，C的浓度为0.4 mol/L。请填写空白： （1）2 min内，A的平均反应速率为___________；x=_____________； （2）若达到平衡时C的体积分数为22%，则B的转化率为_____。(结果保留小数点后一位) （3）在时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应： 。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示： 起始时容器内气体总压强为1.2p kPa，若5 min时反应到达c点，则v(H2)=_________。 19. I．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： （1）甲是燃料电池，通入甲烷的电极作____极(填入“正”或“负”)，其电极反应式为____。 （2）乙是____池(填“原电池”或“电解池”)，乙装置发生电解的总反应离子方程式为：____。 （3）丙中粗铜作____极(填入“阴”或“阳”)，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，丙装置中析出精铜的质量为____g。 （4）若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换，其他装置不变，此时乙装置中发生的总反应化学方程式为____。 II．工业处理的酸性工业废水常用以下方法： （5）将含Cr2O的废水通入电解池内，用铁作电极，电解时的电极反应，阳极反应为：____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化 学 试 卷 考试时间：75分钟；满分：100分 相对原子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 第I卷(选择题)(共42分) 一、单选题(共14小题，每题3分) 1. 化学与生活、生产联系密切，下列说法错误的是 A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B. “冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 C. 用纳米技术催化合成可降解塑料聚碳酸酯，可降低自然界中碳的含量 D. “暖贴”主要成分为铁粉、活性炭、无机盐等合成的聚合物，其发热利用了原电池原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣，构成铜锌原电池，锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，铜不易生成铜绿，A项正确； B．同一物质固态时比液态时能量低，B项正确； C．合成可降解塑料聚碳酸酯，不能降低自然界中碳的含量，C项错误； D．“暖贴”中铁粉、活性炭、无机盐等构成原电池，反应放热，D项正确； 故选：C。 2. 下列说法中，不正确的是（ ） A. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 B. 若反应物的总能量大于生成物的总能量，则该化学反应为释放能量的反应 C. 若反应时形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量，则该化学反应是释放能量的反应 D. 化学反应必然伴随着能量的变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，同一化学反应，质量越大，能量变化越大，故A错误； B．反应前后能量守恒，若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应是放热反应，故B正确； C．反应的焓变=断裂化学键吸收的能量-形成化学键放出的能量，若形成化学键释放的能量大于断裂化学键所吸收的能量，△H＜0，则反应是放热反应，故C正确； D．化学反应的实质是化学键的断裂与形成，断裂化学键需要吸热，形成化学键会放热，因此化学反应必然伴随着能量的变化，故D正确； 故选A。 3. 已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列乙炔气体燃烧热的热化学方程式正确的是 A.    B.    C.    D.    【答案】C 【解析】 【详解】燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，7.8g乙炔的物质的量为，0.3mol乙炔完全燃烧放热389.9kJ，可算出1mol乙炔完全燃烧放热约1299.6kJ，该反应中乙炔为1mol，产物为稳定的和，  ，故答案选C。 4. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属还原反应的是 A. 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B. 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C. 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 D. 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 【答案】B 【解析】 【详解】原电池正极和电解池阴极上得电子而发生还原反应，原电池负极和电解池阳极上失电子发生氧化反应； 答案选B。 5. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A. 图甲：该电池为碱性锌锰电池，锌筒作负极 B. 图乙：铅蓄电池为二次电池，放电时负极的电极反应式为 C. 图丙：该微生物电池工作时，电子移动方向为 D. 图丁：锂电池充电时，从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲：该电池无碱性介质，属于普通锌锰电池，锌筒作负极，A错误； B．图乙：铅蓄电池为二次电池，Pb作负极，稀硫酸作电解质溶液，则放电时负极的电极反应式为：，B错误； C．图丙：该微生物电池工作时，N电极上O2被还原为H2O，N电极作正极，M电极作负极，电子从负极流出经外电路流入正极，则电子移动方向为：M→X→Y→N， C错误； D．图丁：锂电池充电时，材料为钴酸锂的电极B作阳极，材料为嵌锂石墨的电极A作阴极，Li+从阳极移向阴极，即Li+从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中，D正确；  故选D。 6. 利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是 A. 若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀 B. 若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法 C. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动 D. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将增大 【答案】C 【解析】 【分析】开关K置于M处，为原电池装置，X比Fe活泼可减缓铁的腐蚀；开关K置于N处，为电解池装置，Fe为阴极可减缓铁的腐蚀，结合发生的电极反应来分析解答。 【详解】A. X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，形成电解池，Fe为阴极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流阴极保护法，故A项错误； B. X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，形成原电池，Fe为正极，可减缓铁的腐蚀，该法称为牺牲阳极的阴极保护法，故B项错误； C. X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，形成原电池，Fe为负极，正极上析出Cu，则铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动，故C项正确； D. X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，形成电解池，Fe为阴极，为电镀装置，铁棒质量将增加，但溶液中铜离子浓度不变，故D项错误； 答案选C。 【点睛】电化学（原电池与电解池综合题型）解题技巧： （1）先根据是否连接电源等信息，判断是原电池原理还是电解池原理； （2）若为原电池，则考虑正负极反应、电子的转移及其反应现象等，本题则可以考虑铁的电化学腐蚀类型； （3）若为电解池，则需要先看是惰性电极还是活性电极，如果是惰性电极，则根据阴阳极的放电顺序进行解答；相反，若为活性电极，需要注意阳极的金属电极要先失电子变成金属阳离子，阴极则直接利用阳离子的放电顺序分析即可。 7. “新能源汽车、锂电池、光伏产品给中国制造增添了新亮色”。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图所示。下列说法错误的是 A. 左侧的电极反应式为 B. 电池工作一段时间后，电解质溶液中的浓度会增大 C. 该装置实现了化学能转化为电能 D. 电解质溶液中无电子通过 【答案】B 【解析】 【详解】A．左侧为氢燃料电池的负极，通入发生失电子的氧化反应，电极反应式为，A正确； B．电池总反应为，工作过程中生成水会稀释电解质溶液，且反应中负极生成的会迁移到正极被消耗，总数不变，因此浓度会减小，B错误； C．该装置为氢氧燃料电池，属于原电池，实现了化学能向电能的转化，C正确； D．电子仅能在外电路的导线中定向移动，电解质溶液依靠阴阳离子定向移动导电，无电子通过，D正确； 故答案选B。 8. 化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验I 实验Ⅱ 实验 下列说法错误的是 A. 实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色 B. 实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化 C. 实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O D. 对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 【答案】C 【解析】 【分析】实验I中，铁更活泼，发生吸氧腐蚀，铁为负极，失电子，生成亚铁离子，铜为正极，发生电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-；实验Ⅱ中，Zn更活泼，做负极，失电子，生成锌离子，从而保护了铁不被腐蚀，铁做正极，电极反应式和实验I中铜电极相同。 【详解】A．实验I中，铁更活泼，为负极，失电子生成亚铁离子，遇K3[Fe(CN)6]溶液显蓝色，铜做正极，电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-，酚酞遇碱变红，A正确； B．实验Ⅱ中，铁做正极，电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-，酚酞遇碱变红，而锌为负极，失电子生成锌离子，无明显现象，B正确； C．实验I发生吸氧腐蚀，实验Ⅱ铁被保护，正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e−=4OH-，C错误； D．对比实验I、Ⅱ可知，镀铜铁板在镀层破损后铁为负极，更易被腐蚀，D正确； 本题选C。 9. 下列实验原理与装置能达到实验目的的是 A. 用装置甲蒸发NaHCO3溶液得NaHCO3晶体 B. 用装置乙进行中和热的测定 C. 用装置丙电解MgCl2溶液，制备金属Mg D. 用装置丁探究铁钉吸氧腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸氢钠加热易分解，蒸发NaHCO3溶液不能制备NaHCO3，A不合题意； B．图中缺少环形玻璃搅拌棒，则不能准确测定反应的最高温度，B不合题意； C．用装置丙电解MgCl2溶液制备不到Mg，反应方程式为：MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，C不合题意； D．钢铁在NaCl等中性溶液中发生吸氧腐蚀，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、O2+2H2O+4e-=4OH-，故用装置丁探究铁钉吸氧腐蚀，发生吸氧腐蚀时右侧导管中液面上升，形成一段液柱，D符合题意； 故答案为：D。 10. 依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-571.6kJ/mol 氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol B OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol 稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出57.3kJ热量 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-889.6kJ/mol 甲烷的热值为55.6kJ/g D 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol 2molSO3充分反应，吸收196kJ热量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢气的标准燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，所以氢气的燃烧热不是285.8kJ/mol，故A错误； B．醋酸是弱酸，电离吸热，稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，故B错误； C．根据CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-889.6kJ/mol，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量是889.6kJ，则1g甲烷燃烧放出的热为55.6 kJ，故C正确； D．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol为可逆反应，2molSO3充分反应，吸收的热量小于196kJ，故D错误； 选C。 11. 以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是 A. 过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能 B. 铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 C. 过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4转移2mol电子 D. 过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．过程Ⅰ利用太阳能将Fe3O4转化为O2和FeO，实现的能量转化形式是太阳能→化学能，A正确； B．根据流程信息可知，铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点，B正确； C．过程Ⅰ：2Fe3O4=6FeO+O2，当有2molFe3O4分解时，生成1mol氧气，而n(Fe3O4)==0.5mol，故生成0.25mol氧气，而氧元素由-2价变为0价，故转移0.25mol×4=1mol电子，C错误； D．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑，D正确； 故选C。 12. 研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 A. 正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B. 每生成1mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C. Na＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl是还原产物 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电池总反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl可知，Ag被氧化，作原电池的负极，负极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，故A错误； B．每生成1mol Na2Mn5O10有2molAg被消耗，故转移2mol电子，故B正确； C．溶液中阳离子向正极移动，即Na+不断向“水”电池的正极移动，故C错误； D．反应中，Ag被氧化得到氧化产物AgCl，故D错误； 故选B。 13. 利用钒电池电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，a、b、c、d均为惰性电极。下列说法中正确的是 A. 用钒电池处理废水时，b电极区溶液由绿色变成紫色 B. c为阴极，d为阳极 C. 隔膜1为阴离子交换膜 D. 当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，共处理含80gNH4NO3的废水 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，钒电池放电时，H+与通过质子交换膜向左移动，可知a为正极，b电极为负极；则右图为电解池，与b相连的c电极为阴极，与a相连的d电极为阳极。 【详解】A．据分析，b电极为负极，负极上失电子，故为V2+→V3+，则b电极区溶液由紫色变成绿色，选项A错误； B．据分析，c为阴极，d为阳极，选项B正确； C．据分析，右图为电解池，电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水，c为阴极，阴极上H2O得电子生成H2和OH-，废水中通过隔膜1进入X区，OH-与反应生成NH3·H2O，故隔膜1为阳离子交换膜，选项C错误； D．据分析，d极是阳极，发生反应2H2O-4e-= O2↑+4H+，则有关系：4e-~4H+~4HNO3；c是阴极，阴极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-，则有关系：2e-~2OH-~2NH3·H2O；当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，电路中转移2mol电子，阳极生成2molHNO3，阴极生成2mol NH3·H2O，根据阴阳极生成产物可知共处理n(NH4NO3)=2mol，质量为2mol×80g/mol=160g，选项D错误； 答案选B。 14. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是 A. 由图2可知该反应是吸热反应 B. 加入Pt2O+作为催化剂，可以改变反应的历程，但不会改变反应的焓变 C. 由图1、2可知 D. 物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，A错误； B．据图可知Pt2O+为催化剂，催化剂可以改变反应的历程，不影响反应的焓变，B正确； C．①N2O(g)+Pt2O+(s)=(s)+N2 (g) ΔH1，②(s)+CO(g)=Pt2O+(s)+CO2 (g) ΔH2，结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH 1+ΔH 2，图中ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以ΔH=ΔE1-ΔE2，C错误； D．该反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，D错误； 故答案为：B。 第II卷(非选择题)(共58分) 二、填空题 15. Ⅰ．为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到形管中左侧液面下降，右侧液面上升： （1）A和B的总能量比C和D的总能量___________(填“高”或“低”)。 Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。 已知：① ② （2）白磷转化为红磷的热化学方程式为___________。 （3）相同状况下，白磷的稳定性比红磷___________(填“强”或“弱”)。 Ⅲ．为空间四面体构型的分子，可看作是分子中的两个原子被原子取代的物质； 已知：① ② 相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 （4）用表示：___________。 （5）用、表示的：___________。 【答案】（1）高 （2）P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-29.2kJ/mol （3）弱 （4）4a+2d-2(b+a)-2c （5）ΔH2-ΔH1 【解析】 【小问1详解】 向盛有A的试管中加入试剂B，看到U形管中左侧液面下降，右侧液面上升，说明A和B的反应为放热反应，A和B的总能量比C和D的总能量高。 【小问2详解】 白磷转化为红磷的热化学方程式可由反应①-反应②×4得到，具体热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=(-2983.2+4×738.5)kJ/mol=-29.2kJ/mol。 【小问3详解】 白磷转化为红磷需要放出热量，说明红磷的能量更低，因此相同状况下，白磷的稳定性比红磷弱。 【小问4详解】 ΔH1=反应物键能总和-生成物键能总和=4a+2d-2(b+a)-2c。 【小问5详解】 该反应可由反应②-反应①得到，ΔH=ΔH2-ΔH1。 16. 回答下列问题。 （1）下列反应是氧化还原反应且是吸热反应的是___________。 A．稀醋酸与烧碱溶液的反应    B．灼热的炭与CO2的反应 C．铁片与稀盐酸反应     D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应     E．干冰汽化 （2）实际生产生活中，钢铁等金属因电化学腐蚀损失巨大，而电化学在金属制备和加工中也发挥着重要的作用。生活中钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主，该腐蚀过程中正极的电极反应式为___________。金属的两种常见电化学防护方法如下图所示，图甲中铁闸门连接电源的___________(填“正极”或“负极”)，图乙所示金属的防护方法称为___________。 （3）将一根较纯铁棒垂直没入水中，由于深水处溶氧量较少，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，下列关于此现象的说法错误的是___________ 。 A. 铁棒AB段发生的反应为O2+4H++4e-=2H2O B. 腐蚀过程中在铁棒上会产生微电流，且方向是从BC段到AB段 C. 向水中加入一定量硫酸钾固体后，对铁棒的生锈速率几乎无影响 D. 产生这种现象的本质是铁棒所处的化学环境不同 【答案】（1）B （2） ①. ②. 负极 ③. 牺牲阳极的阴极保护法 （3）ABC 【解析】 【小问1详解】 A．稀醋酸与烧碱的中和反应是复分解反应，属于非氧化还原反应且为放热反应，A不符合题意； B．，C元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，且该反应为吸热反应，B符合题意； C．铁片与稀盐酸的置换反应是氧化还原反应，但属于放热反应，C不符合题意； D．与的反应是吸热反应，但属于复分解反应，无化合价变化，是非氧化还原反应，D不符合题意； E．干冰汽化是物理变化，不属于化学反应，E不符合题意； 故选B。 【小问2详解】 钢铁吸氧腐蚀为中性或弱酸性环境，正极得电子发生还原反应生成，电极反应式为；图甲是外加电流阴极保护法，被保护的铁闸门需要连接电源负极作阴极，避免失电子被氧化；图乙中连接了比铁活泼的金属R，R作负极被消耗，铁闸门作正极被保护，该方法称为牺牲阳极的阴极保护法。 【小问3详解】 该现象为氧气浓差引起的电化学腐蚀：AB段靠近水面，浓度大，作正极；BC段深水处浓度低，Fe作负极失电子被腐蚀，本质是两处化学环境（氧气浓度）不同。据此分析。 A．水溶液为中性，AB段溶氧量高为正极，发生吸氧腐蚀，正极反应为，A错误； B．BC段腐蚀严重为负极，AB段为正极，电流在外电路中从正极流向负极，即从AB段到BC段，B错误； C．加入硫酸钾固体后，溶液中自由移动离子浓度升高，导电性增强，电化学腐蚀速率加快，C错误； D．不同深度溶氧量不同，铁棒所处的化学环境不同是产生该现象的本质，D正确； 故选ABC。 17. 电池在人们的生活中使用越来越广泛，常见的电池有一次电池、二次电池和燃料电池等。回答下列问题： I．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液直接接触反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。 （1）锌电极在锌铜原电池与干电池中的作用_______(填“相同”或“不相同”)。 （2）原电池中一般会加入盐桥(含KCl饱和溶液的琼脂，离子可在其中自由移动)将两个隔离的电解质溶液连接起来，这样做的优点是_______。 Ⅱ．目前汽车上使用的铅酸蓄电池结构如图1所示，放电时电池的总反应式为。 （3）铅酸蓄电池放电时负极的电极反应式为_______。电解质溶液是H2SO4溶液，放电时电解质溶液质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）铅酸蓄电池为可充电电池，充电时Pb电极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。 Ⅲ．燃料电池的能量转化率高，可超过80%。如图2所示为氢氧燃料电池工作原理示意图。 （5）若电解质溶液为KOH溶液，则负极反应式为_______。 （6）若电解质溶液为硫酸溶液，则电池工作时c(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）相同 （2）防止锌与电解质溶液直接接触反应降低电池的能量转化效率 （3） ①. ②. 减小 （4）还原 （5） （6）减小 【解析】 【小问1详解】 在锌铜原电池与锌锰干电池中，锌的金属活动性较强，均失去电子发生氧化反应，作为电池的负极，因此作用相同。 【小问2详解】 原电池中加入盐桥将两个半电池隔离，可以防止负极材料（如锌）与正极区的电解质溶液直接接触发生化学反应（即自放电现象），从而有效提高电池的能量转化效率。 【小问3详解】 铅酸蓄电池放电时，负极是Pb，失去电子后结合溶液中的 生成 沉淀，电极反应式为 ；放电过程中，总反应消耗了 并生成了 ，且溶液中的 转化为沉淀附着在电极上，因此电解质溶液的质量减小。 【小问4详解】 铅酸蓄电池是可充电电池，充电时，原电池的负极（Pb电极）应与外接电源的负极相连，作为电解池的阴极，得到电子发生还原反应，重新生成Pb。 【小问5详解】 氢氧燃料电池中，通入 的一极为负极；当电解质溶液为KOH溶液时，环境为碱性， 失去电子后结合溶液中的 生成水，负极反应式为 。 【小问6详解】 若电解质溶液为硫酸溶液，氢氧燃料电池工作时的总反应始终为 ，反应不断生成水，导致硫酸溶液被稀释，溶液体积增大，而溶质硫酸的物质的量不变，因此溶液中的 减小。 18. 一定温度下，将3 mol A气体和1 mol B气体通入一密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)若容器体积固定为2 L，反应2 min时测得剩余0.6 mol B，C的浓度为0.4 mol/L。请填写空白： （1）2 min内，A的平均反应速率为___________；x=_____________； （2）若达到平衡时C的体积分数为22%，则B的转化率为_____。(结果保留小数点后一位) （3）在时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应： 。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示： 起始时容器内气体总压强为1.2p kPa，若5 min时反应到达c点，则v(H2)=_________。 【答案】（1） ①. 0.3 ②. 2 （2）36.1% （3）0.12 【解析】 【小问1详解】 2 min内B的反应量，，反应速率比等于化学计量数比，故；生成C的物质的量为，，解得。 【小问2详解】 设平衡时B反应了，平衡时，，，总物质的量为，C的体积分数等于物质的量分数：，解得，B的转化率为。 【小问3详解】 c点，起始，因此起始，起始总物质的量； 恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比：，代入数据，： ；根据反应计量数，转化的，容器体积为，反应时间为，因此： 。 19. I．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： （1）甲是燃料电池，通入甲烷的电极作____极(填入“正”或“负”)，其电极反应式为____。 （2）乙是____池(填“原电池”或“电解池”)，乙装置发生电解的总反应离子方程式为：____。 （3）丙中粗铜作____极(填入“阴”或“阳”)，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，丙装置中析出精铜的质量为____g。 （4）若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换，其他装置不变，此时乙装置中发生的总反应化学方程式为____。 II．工业处理的酸性工业废水常用以下方法： （5）将含Cr2O的废水通入电解池内，用铁作电极，电解时的电极反应，阳极反应为：____。 【答案】（1） ①. 负 ②. CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O （2） ①. 电解池 ②. 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ （3） ①. 阳 ②. 12.8 （4）Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ （5）Fe-2e-=Fe2+ 【解析】 【小问1详解】 甲是燃料电池，通入燃料甲烷的电极作负极，CH4失去电子被氧化为CO、H2O，则负极的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O； 【小问2详解】 乙池与电源连接，属于电解池，其中Fe电极与负极相连，作阴极；C电极与电源的增加连接作阳极。在阳极上Cl-失去电子变为Cl2，阳极的电极反应式为：2Cl- -2e-=Cl2↑；在阴极上水电离产生的H+得到电子被还原为H2，则阴极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，则根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑； 【小问3详解】 装置丙中粗铜与电源的正极连接作阳极，精铜与电源的负极连接，作阴极。若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，n(O2)=，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知丙装置中析出精铜的物质的量n(Cu)=，其质量为m(Cu)=0.2 mol×64 g/mol=12.8 g； 【小问4详解】 若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换，其他装置不变，此时乙装置中石墨电极连接电源负极作阴极，在阴极上水电离产生的H+得到电子被还原为H2，则阴极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，Fe电极连接电源正极作阳极，阳极上Fe失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，在溶液中Fe2+与OH-结合形成Fe(OH)2，则发生的总反应化学方程式为Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑； 【小问5详解】 将含Cr2O的废水通入电解池内，用铁作电极，电解时的电极反应，阳极反应为Fe失去电子变为Fe2+，故阳极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $