精品解析：福建省福州第十五中学2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试卷

福州第十五中学2025～2026学年高二10月份月考 化学试卷 完卷时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量： 一、选择题(每小题4分，共56分) 1. 下列设备工作时，将化学能转化为电能的是 A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池 C. 太阳能集热器 D. 燃气灶 2. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是。 A. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应： B. 钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水电解质的浓度高于河水 C. 在海轮外壳上镶入锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 在空气中，铁板比镀锌铁板更不容易腐蚀 3. 已知反应：①；② ③，则反应的为 A. B. C. D. 4. 已知：①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列说法中错误的是 A. ①式表示25 ℃，101 kpa时，2 mol H2和1 mol O2完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJ B. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)中ΔH大于－571.6 kJ·mol－1 C. 将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3 kJ D. 将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ 5. 燃料电池是燃料（例如CO，H2，CH4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是 A. 负极反应式为CH4 + 10OH-- 8 e -= CO32-+ 7H2O B. 正极反应式为O2 + 2H2O + 4 e -= 4OH- C. 随着不断放电，电解质溶液碱性不变 D. 甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 6. 某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为Cu，则 A. 电流方向：电极IV→→电极I B. 电极I发生还原反应 C. 电极II逐渐溶解 D. 电极III的电极反应：Cu2++2e-==Cu 7. 下图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是 A. 锌是负极，电子流向为“锌片→LED灯→铜片→稀H2SO4→锌片” B. 如果将硫酸换成橙汁，LED 灯不能发光 C. 氢离子在铜片表面被还原 D. 该电源工作时，烧杯中阳离子向Zn极移动，且c（H＋）减小，c（Cu2＋）增大 8. 下列物质摩尔燃烧焓数据如下表： 物质 C（s，石墨） C（s，金刚石） -393.5 -395.4 -285.8 -283.0 -890.3 下列表述正确的是 A. B. C（s，石墨） C. C（s，石墨）＝C（s，金刚石） D. C（s，石墨） 9. 下列有关电化学装置的说法正确的是 A. 利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为 B. 图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出 C. 图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 D. 图d装置盐桥中氯化钾的向左侧烧杯移动 10. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法正确的是 A. X应为直流电源的正极 B. 电解过程中阴极区pH升高 C. 图中的b %＜a % D. SO在电极上发生的反应为：SO＋2OH--2e-=SO＋2H2O 11. 全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的电池总反应为：VO2＋（蓝色）＋H2O＋V3＋（紫色）VO2＋（黄色）＋V2＋（绿色）＋2H＋ 下列说法错误的 A. 充电时，反应每生成2molH＋时电子转移的物质的量为2mol B. 放电过程中，正极附近溶液的酸性减弱 C. 放电时，正极反应为V+2H＋＋e－＝VO2＋＋H2O D. 充电时，阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色 12. 电解熔融氯化钠和氯化钙混合盐制备金属钠的装置(剖面侧视图)如图所示。阳极为石墨，阴极为铁环，两极用隔膜隔开。氯气从阳极上方的抽气罩抽出，液态金属钠经铁管流入收集器。下列叙述正确的是 A. 为增强导电性，可将石墨更换为铜棒做阳极 B. 金属钠的密度小于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在上层 C. 隔膜为阳离子交换膜，防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D. 电解时阴极的电极反应为，发生氧化反应，阴极上可能生成少量钙单质 13. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比是 A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶1 D. 6∶3∶2 14. 一种新型的H2-Pb燃料电池如图所示(其中B电极表面有催化材料和气体扩散层)。 下列说法错误的是 A. 电池工作时A电极为正极，X为Na+ B. A电极电极反应式为 C. 右室通入2.24 L(标准状况下)H2时，有0.3 molX通过交换膜 D. B电极表面使用催化材料和气体扩散层可提升电池效率 二、非选择题(共4小题，共46分) 15. 用50mL 盐酸与50mL NaOH溶液在如图1所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）下列说法不正确的是_________。 A. 该实验也可在保温杯中进行 B. 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒 C. 烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热，减少热量损失 D. 若将盐酸体积改为60mL，两次实验所求得中和热不相等 （2）若通过实验测定中和热的的绝对值常常小于，其原因可能是_________。 A. 实验装置保温、隔热效果差 B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C. 若将NaOH溶液体积改为60mL，使其与50mL 盐酸反应 D. 用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度 （3）若通过测定计算产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：____________________。 （4）若将 HCl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2所示(实验中始终保持)。由图2可知，氢氧化钠的浓度为__________。 16. 汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。 Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1 ②N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1 ③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1 (1)CO的燃烧热为______________。 (2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________。 Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为： 3CO(g)＋3H2(g)=CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1 (3)它可以分为两步，反应分别如下： ①2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1 ②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝________。 (4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455 kJ·mol－1，写出表示其燃烧热的热化学方程式：_________________________________。若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为________。 17. 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有__________(填序号)。 A. 用纯氧气代替试管内空气 B. 用酒精灯加热试管提高温度 C. 将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D. 换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐__________(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为__________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①________ 然后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现②_______沉淀 b点电极反应为③________ 资料：铁氰化钾可溶于水，水溶液呈黄色，遇生成蓝色沉淀。 （4）为防止钢铁被腐蚀，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的__________极。而对于地下输水钢管，经常使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是__________极。金属阳极钝化也是电化学防腐方法之一，将Fe作阳极置于溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极电极反应式____________________。 18. 某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，实验装置如下图所示，C、D是铂电极。 （1）若A、B是惰性电极 ①写出D极的电极反应式_______。 ②写出甲中总反应的离子方程式_______。 （2）若甲是铁片镀铜装置，A、B质量相同。当B和A的质量差为12.8g时，C极产生的气体在标准状况下的体积是_______L。 （3）苯酚的分子式为。 ①离子交换膜A为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 ②a极的电极反应式为_______。 ③理论上每消除1mol苯酚，同时消除_______mol ；当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐_______g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州第十五中学2025～2026学年高二10月份月考 化学试卷 完卷时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量： 一、选择题(每小题4分，共56分) 1. 下列设备工作时，将化学能转化为电能的是 A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池 C. 太阳能集热器 D. 燃气灶 【答案】B 【解析】 【详解】A．硅是良好的光电材料，硅太阳能电池为太阳能转化为电能的装置，故A错误； B．锂离子电池是化学能转化为电能的装置，为原电池，故B正确； C．太阳能集热器为太阳能转化为热能的装置，故C错误； D．燃气灶为化学能转化为热能的装置，故D错误； 故选：B。 2. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是。 A. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应： B. 钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水电解质的浓度高于河水 C. 在海轮外壳上镶入锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 在空气中，铁板比镀锌铁板更不容易腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上得电子与水反应生成，对应反应式书写正确，A正确； B．海水中电解质浓度远高于河水，导电能力更强，更易形成原电池加快钢铁的电化学腐蚀，因此钢铁在海水中比河水中更易腐蚀，B正确； C．锌的金属活动性强于铁，镶入的锌块作原电池负极（阳极）被氧化消耗，海轮外壳作正极（阴极）被保护，该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法，C正确； D．镀锌铁板中锌比铁活泼，即使镀层破损，锌也会作为负极先被腐蚀，铁仍受到保护，因此镀锌铁板比铁板更耐腐蚀，D错误； 故答案选D。 3. 已知反应：①；② ③，则反应的为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据盖斯定律，将方程式①×3+②×2－2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g)，则△H=3△H1+2△H2－2△H3，故选D。 4. 已知：①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列说法中错误的是 A. ①式表示25 ℃，101 kpa时，2 mol H2和1 mol O2完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJ B. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)中ΔH大于－571.6 kJ·mol－1 C. 将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3 kJ D. 将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据热化学方程式的意义知：①式表示25 ℃，101 kpa时，2 mol H2和1 mol O2完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJ，正确； B、气态水液化吸热，则生成气态水放出的热量少，放热反应ΔH＜0，放出的热量越少ΔH越大，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)中ΔH大于－571.6 kJ·mol－1，正确； C、浓硫酸溶于水放热，则将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的硫酸溶液混合后放出的热量大于57.3 kJ，错误； D、醋酸电离吸热，则将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ，正确。 答案选C。 5. 燃料电池是燃料（例如CO，H2，CH4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是 A. 负极反应式为CH4 + 10OH-- 8 e -= CO32-+ 7H2O B. 正极反应式为O2 + 2H2O + 4 e -= 4OH- C. 随着不断放电，电解质溶液碱性不变 D. 甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 【答案】C 【解析】 【详解】A、燃料在负极上失电子发生氧化反应，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾，所以电极反应式为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，故A正确； B、氧气在正极上得电子，因为电解质溶液是氢氧化钾溶液，所以氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故B正确； C、该电池的电池反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，溶液由碱溶液变成盐溶液，所以碱性减弱，故C错误； D、根据能量转化的规律，燃烧时产生的热能是不可能全部转化为功的，能量利用率不高，而电能转化为功的效率要大得多，故D正确； 6. 某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为Cu，则 A. 电流方向：电极IV→→电极I B. 电极I发生还原反应 C. 电极II逐渐溶解 D. 电极III的电极反应：Cu2++2e-==Cu 【答案】A 【解析】 【详解】A、由题意可知，该装置的I、II是原电池的两极，I是负极，II是正极，III、IV是电解池的两极，其中III是阳极，IV是阴极，所以电流方向：电极IV→→电极I，正确； B、电极I是原电池的负极，发生氧化反应，错误； C、电极II是原电池的正极，发生还原反应，有Cu析出，错误； D、电极III是阳极，发生氧化反应，电极反应是Cu-2e-=：Cu2+，错误； 答案选A。 7. 下图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是 A. 锌是负极，电子流向为“锌片→LED灯→铜片→稀H2SO4→锌片” B. 如果将硫酸换成橙汁，LED 灯不能发光 C. 氢离子在铜片表面被还原 D. 该电源工作时，烧杯中阳离子向Zn极移动，且c（H＋）减小，c（Cu2＋）增大 【答案】C 【解析】 【详解】A、原电池中电子从负极流向正极，但是电子不能通过溶液，选项A错误；B、柠檬汁显酸性也能作电解质溶液，所以将硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，所以导线中有电子流到，LED灯能发光，选项B错误；C、铜锌原电池中，Cu作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子被还原生成氢气，选项C正确；D、电解质溶液中阳离子向正极移动，即烧杯中阳离子向Cu极移动，溶液中没有铜离子，选项D错误。答案选C。 点睛：本题考查原电池和电解池的工作原理。锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，正极发生还原反应生成氢气，电子不能通过溶液，电解质溶液中阳离子向正极移动，以此解答该题。 8. 下列物质摩尔燃烧焓数据如下表： 物质 C（s，石墨） C（s，金刚石） -393.5 -395.4 -285.8 -283.0 -890.3 下列表述正确的是 A. B. C（s，石墨） C. C（s，石墨）＝C（s，金刚石） D. C（s，石墨） 【答案】D 【解析】 【分析】摩尔燃烧焓是指一摩尔物质在标准状况下完全燃烧时的反应焓变。 【详解】A．氢气的摩尔燃烧焓是指一摩尔氢气在标准状况下完全燃烧时的反应焓变，，故A错误； B．根据盖斯定律，C（s，石墨），故B错误； C．根据盖斯定律，C（s，石墨）＝C（s，金刚石） ，故C错误； D．根据盖斯定律，C（s，石墨），H2O(l)的能量小于H2O(g)的能量，所以C（s，石墨），故D正确； 选D。 9. 下列有关电化学装置的说法正确的是 A. 利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为 B. 图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出 C. 图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 D. 图d装置盐桥中氯化钾的向左侧烧杯移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．形成原电池反应，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极被还原，正极方程式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-，故A正确； B．铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误； C．图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，不能进行粗铜的精炼，而电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故C错误； D．左侧烧杯中锌失电子变成锌离子，使得锌电极附近带正电荷，吸引阴离子向左侧烧杯移动，右侧烧杯中铜离子得到电子变成铜，使得铜电极附近带负电荷，吸引阳离子向右侧烧杯移动，故盐桥中的K+向右侧烧杯移动，故D错误； 答案选A。 10. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法正确的是 A. X应为直流电源的正极 B. 电解过程中阴极区pH升高 C. 图中的b %＜a % D. SO在电极上发生的反应为：SO＋2OH--2e-=SO＋2H2O 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据阴阳离子的移动方向得知，阳离子向Pt(Ⅰ)电极移动，阴离子向Pt(Ⅱ)电极移动，因此Pt(Ⅰ)为阴极，Pt(Ⅱ)为阳极，所以X为直流电源负极，Y为直流电源正极，A项错误； B．Pt(Ⅰ)为阴极，阴极上氢离子得电子放出氢气，故Pt(Ⅰ)附近溶液的pH增大，B项正确； C．阳极室中，出来的硫酸中不仅有加入的稀硫酸还有亚硫酸根离子被氧化生成的硫酸，所以b %>a %，C项错误； D．阳极上亚硫酸根离子失电子发生氧化反应，故电极反应方程式为：SO＋H2O-2e-=SO＋2H+，D项错误； 答案选B。 11. 全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的电池总反应为：VO2＋（蓝色）＋H2O＋V3＋（紫色）VO2＋（黄色）＋V2＋（绿色）＋2H＋ 下列说法错误的 A. 充电时，反应每生成2molH＋时电子转移的物质的量为2mol B. 放电过程中，正极附近溶液的酸性减弱 C. 放电时，正极反应为V+2H＋＋e－＝VO2＋＋H2O D. 充电时，阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色 【答案】A 【解析】 【详解】A.阳极上电极反应式为：VO2＋＋H2O－e－=VO2＋＋2H＋，因此每生成2molH＋时转移电子的物质的量为1mol，故A错误； B.放电时正极反应式为：V＋2H＋＋e－=H2O＋VO2＋，消耗H＋，酸性减弱，故B正确； C.放电时，反应中V离子被还原，应是电源的正极，正极发生得电子的反应，即反应为V+2H＋＋e－＝VO2＋＋H2O，故C正确； D. 充电时阳极发生失电子的氧化反应，VO2＋＋H2O－e－=VO2＋＋2H＋，溶液由蓝色逐渐变为黄色，故D正确； 答案选A。 12. 电解熔融氯化钠和氯化钙混合盐制备金属钠的装置(剖面侧视图)如图所示。阳极为石墨，阴极为铁环，两极用隔膜隔开。氯气从阳极上方的抽气罩抽出，液态金属钠经铁管流入收集器。下列叙述正确的是 A. 为增强导电性，可将石墨更换为铜棒做阳极 B. 金属钠的密度小于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在上层 C. 隔膜为阳离子交换膜，防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D. 电解时阴极的电极反应为，发生氧化反应，阴极上可能生成少量钙单质 【答案】B 【解析】 【分析】该装置中为电解池，阳极为石墨，电极反应为：2Cl--e-=Cl2↑；阴极为铁环，电极反应为Na++e-=Na，氯化钙中的钙离子的氧化性强于Na+，故钙离子会在阴极上的电子生成少量钙，Cl-通过隔膜移至阳极A放电产生Cl2，隔膜应该为阴离子隔膜； 【详解】A．将石墨更换为铜棒做阳极，则阳极铜会发生氧化反应，A错误； B．从图中知道，金属钠在上部收集，所以猜想到钠的密度小于混合盐的密度，B正确； C．由分析可知，隔膜应该为阴离子隔膜，C错误； D．阴极为铁环，钠离子得到电子发生还原反应，电极反应为Na++e-=Na，氯化钙中的钙离子的氧化性强于Na+，故钙离子会在阴极上的电子生成少量钙，D错误； 故选B。 13. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比是 A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶1 D. 6∶3∶2 【答案】D 【解析】 【详解】三个电解槽串联，则转移的电子数相等，设均转移6e-， 由K++e-═K、Mg2++2e-═Mg、Al3++3e-═Al； 则6e-～6K～3Mg～2Al； 所以析出钾、镁、铝的物质的量之比为6：3：2， 故选D。 14. 一种新型的H2-Pb燃料电池如图所示(其中B电极表面有催化材料和气体扩散层)。 下列说法错误的是 A. 电池工作时A电极为正极，X为Na+ B. A电极电极反应式为 C. 右室通入2.24 L(标准状况下)H2时，有0.3 molX通过交换膜 D. B电极表面使用催化材料和气体扩散层可提升电池效率 【答案】C 【解析】 【分析】燃料电池中燃料（H2）在负极反应，B电极通入H2，故B为负极，反应式为：H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O，A为正极，电极反应式为：。 【详解】A．燃料电池中燃料（H2）在负极反应，B电极通入H2，故B为负极，A为正极；阳离子向正极移动，X为Na+，A正确； B．A为正极，中2价Pb得电子被还原为Pb，电极反应式为，电荷与原子守恒，B正确； C．若无泄压阀装置，右室通入0.1 mol H2（2.24L标准状况），H2在负极失电子：H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O，转移0.2 mol电子，Na+向正极移动，通过交换膜的Na+为0.2 mol，但图示上有泄压阀，通入的H2过量，故无法以通入的H2量进行计算，C错误； D．催化材料加快反应速率，气体扩散层促进H2扩散，可提升电池效率，D正确； 故选C。 二、非选择题(共4小题，共46分) 15. 用50mL 盐酸与50mL NaOH溶液在如图1所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）下列说法不正确的是_________。 A. 该实验也可在保温杯中进行 B. 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒 C. 烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热，减少热量损失 D. 若将盐酸体积改为60mL，两次实验所求得中和热不相等 （2）若通过实验测定中和热的的绝对值常常小于，其原因可能是_________。 A. 实验装置保温、隔热效果差 B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C. 若将NaOH溶液体积改为60mL，使其与50mL 盐酸反应 D. 用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度 （3）若通过测定计算产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：____________________。 （4）若将 HCl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2所示(实验中始终保持)。由图2可知，氢氧化钠的浓度为__________。 【答案】（1）D （2）ABD （3） （4）1.5 【解析】 【小问1详解】 A．保温杯可以起到良好的保温隔热效果，能替代简易量热计完成实验，A正确； B．图1装置只有温度计，缺少使酸碱充分混合、反应均匀的环形玻璃搅拌棒，B正确； C．烧杯间的碎纸条作用就是保温隔热，减少实验过程中的热量散失，C正确； D．将盐酸体积改为60mL，反应放热总量变多，但生成水的物质的量也同步增加，所求的中和热（生成1mol水的放热）相等，D错误； 故选D。 【小问2详解】 A．装置保温隔热差，部分热量散失到环境中，测得的温升偏小，放热计算值偏小，A符合题意； B．分多次倒入NaOH溶液，每次开盖都会导致热量大量散失，总热量损失大，测得放热偏小，B符合题意； C．NaOH体积改为60mL，只是让盐酸完全反应，不会导致测得的中和热绝对值偏小，C不符合题意； D．测完盐酸初始温度的温度计直接测NaOH温度，温度计上附着的酸碱提前发生中和反应放热，会使测得的NaOH初始温度偏高，最终计算得到的反应温升偏小，放热计算值偏小，D符合题意； 故选ABD。 【小问3详解】 本次实验中HCl的物质的量为，NaOH过量，完全反应生成0.025 mol水，放出1.42 kJ 热量，则生成1mol水的放热为，据此写出对应的热化学方程式：。 【小问4详解】 酸碱中和反应放热最多的点对应二者恰好完全反应的点，由图2可知温度最高点对应，即30mL 1.0mol/L的HCl和的NaOH恰好完全中和，根据得：，解得。 16. 汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。 Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1 ②N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1 ③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1 (1)CO的燃烧热为______________。 (2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________。 Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为： 3CO(g)＋3H2(g)=CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1 (3)它可以分为两步，反应分别如下： ①2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1 ②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝________。 (4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455 kJ·mol－1，写出表示其燃烧热的热化学方程式：_________________________________。若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为________。 【答案】 ①. 283.0 kJ·mol－1 ②. 631.75 kJ ③. －41.3 kJ·mol－1 ④. CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1455 kJ·mol－1 ⑤. 7.275 kJ 【解析】 【详解】Ⅰ. (1)由①2CO(g)＋O2(g) =2CO2(g)　ΔH＝－566.0kJ·mol−1可知，2mol CO完全燃烧放出566.0kJ的热量，所以1mol CO完全燃烧放出283kJ的热量，所以CO的燃烧热为283kJ·mol−1； (2)若1mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，设1mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，由②N2(g)＋O2(g)= 2NO(g)　 ΔH＝946kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1 －2x kJ·mol－1＝＋180.5 kJ·mol－1，解之得x＝631.75，所以1mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75 kJ； Ⅱ.（3）①已知：Ⅰ．3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）；△H=-246.4kJ•mol-1 Ⅱ．4H2（g）+2CO（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），△H1=-205.1kJ•mol-1 根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ可得：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），则△H2=△H-△H1=-246.4kJ•mol-1-（-205.1kJ•mol-1）=-41.3kJ•mol-1； (4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455 kJ·mol－1，则表示其燃烧热的热化学方程式为：CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1455 kJ·mol－1；100 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液中含氢氧化钠0.02mol，若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3，消耗二氧化碳0.01mol，则燃烧过程中放出的热量为1455 kJ/mol0.005mol=7.275 kJ。 17. 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有__________(填序号)。 A. 用纯氧气代替试管内空气 B. 用酒精灯加热试管提高温度 C. 将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D. 换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐__________(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为__________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①________ 然后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现②_______沉淀 b点电极反应为③________ 资料：铁氰化钾可溶于水，水溶液呈黄色，遇生成蓝色沉淀。 （4）为防止钢铁被腐蚀，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的__________极。而对于地下输水钢管，经常使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是__________极。金属阳极钝化也是电化学防腐方法之一，将Fe作阳极置于溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极电极反应式____________________。 【答案】（1）ACD （2） ①. 减慢 ②. 氧气的浓度 （3） ①. ②. 蓝色 ③. （4） ①. 阴 ②. 正 ③. 【解析】 【小问1详解】 A．换用纯氧，即氧气的浓度增大，反应速率加快，正确； B．温度升高，气体体积膨胀，会导致气体逸出，导气管口冒出气泡，不能判断反应快慢，错误； C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，正确； D．换成更细的导管且水中滴加红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且使用红墨水现象更明显，正确； 故选ACD。 【小问2详解】 液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，1min~3min、3min ~5min、5min ~7min、7~9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.7cm、0.5cm，故铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢； 【小问3详解】 b点发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+与铁氰化钾溶液反应生成铁氰化亚铁蓝色沉淀，b点为负极，则a点为正极，发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【小问4详解】 电镀时，钢铁部件需连接电源的阴极，被保护。牺牲阳极法中，钢铁承担的是正极（被保护，活泼金属作负极）。 Fe在阳极钝化生成Fe3O4的电极反应式：3Fe + 4H2O - 8e- = Fe3O4 + 8H+ 18. 某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，实验装置如下图所示，C、D是铂电极。 （1）若A、B是惰性电极 ①写出D极的电极反应式_______。 ②写出甲中总反应的离子方程式_______。 （2）若甲是铁片镀铜装置，A、B质量相同。当B和A的质量差为12.8g时，C极产生的气体在标准状况下的体积是_______L。 （3）苯酚的分子式为。 ①离子交换膜A为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 ②a极的电极反应式为_______。 ③理论上每消除1mol苯酚，同时消除_______mol ；当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐_______g。 【答案】（1） ①. ②. （2）1.12L （3） ①. 阴 ②. ③. 5.6 ④. 58.5 【解析】 【分析】根据装置图可以知道，左侧为原电池，右侧为电解池。原电池中电极a苯酚失电子转化为CO2，所以电极a为负极，则电极b为正极；在电解池中，根据电源正对阳极，负极对阴极，可知电极A、C为阳极，电极B、D为阴极。 【小问1详解】 ①电极D为阴极，阳离子H+和SO移向电极D，H+优先得电子，故电极反应为；②甲装置为电解池，且A、B为惰性电极，电解质为CuSO4；阳离子Cu2+和H+移向阴极B反应，Cu2+优先得电子被还原为Cu，阴离子OH-和SO移向阳极，OH-优先失电子被还原为O2，故甲中总反应的离子方程式为。 【小问2详解】 若甲是铁片镀铜装置，则阳极A为单质Cu，电极反应为，阴极B为镀件铁片，电极反应为Cu2++2e-=Cu, 当B和A的质量差为17.8g时,电极A质量减小6.4g，电极B质量增加6.4g，通过电极反应可知，转移电子数为×2=0.2mol,根据电荷守恒，电极C（阳极）将失去0.2mol电子，根据电极C的电极反应，生成氧气为0.05mol，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。 【小问3详解】 ①左侧原电池中NaCl溶液转化为淡水，可知Na+移向正极b，Cl-移向负极a，所以离子交换膜A为阴离子交换膜；②电极a中反应物苯酚转化为CO2，其中苯酚中C的化合价为-价，CO2中的C的化合价为+4价，转移电子数目为28，故a电极反应为；③根据a电极反应可知，每消除1mol苯酚转移电子28mol，b电极反应为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O,转移28mol电子时，消除NO=5.6mol；当电路中转移1mol电子时，有1mol的Na+移向正极，1molde Cl-移向负极，模拟海水理论上除去1mol，即58.5gNaCl。 【点睛】在书写电极反应式时，要根据电解质的酸碱性分析电极反应的产物是否能稳定存在，如果产物能与电解质的离子继续反应，就要合在一起写出总式，才是正确的电极反应式。有时燃料电池的负极反应会较复杂，我们可以先写出总反应，再写正极反应，最后根据总反应和正极反应写出负极反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $