精品解析：河南省南阳市方城县百师联盟2025-2026学年高二上学期9月月考 化学试题

2025—2026学年度高二9月联考 化学试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 K-39 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是 A. 碳酸钙受热分解 B. 天然气的燃烧 C. 铝粉与氧化铁粉末反应 D. 氧化钙溶于水 2. 热化学方程式 表示 A. 碳和氧气反应放出110.5 kJ能量 B. 1 mol碳和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳放出110.5 kJ热量 C. 25 ℃、101 kPa时1 mol固态碳单质和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳气体，并放出110.5 kJ热量 D. 1个固态碳原子和个氧气分子反应放出110.5 kJ热量 3. 下列说法正确的是 A. C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 B. 已知的摩尔燃烧焓 ，则 C. 已知： ； ，则 D. 保暖贴能较持久而又稳定地提供热量，是因为保暖贴内的铁粉与氧气发生化学腐蚀 4. X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池，X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断金属的活动性顺序是 A. Y>W>Z>X B. X>Z>W>Y C. Z>X>Y>W D. X>Y>Z>W 5. 用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 A. 电子通过盐桥从乙池流向甲池 B. 盐桥中的电解质溶液为KCl溶液 C. 开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=Ag＋ D. 电流计中通过0.1 mol电子时，铜片质量减少3.2 g 6. 某种甲醇()燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时，能量转换率高，可达100% B. N极为负极，电池工作过程中，右侧不变 C. 32g甲醇参加反应，理论上消耗1.5mol D. M极电极反应为 7. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。如图为几种化学电源装置。 下列说法正确的是 A. 图甲：正极的电极反应为 B. 图乙：负极的电极反应为 C. 图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D. 图丁：电池放电一段时间后，稀硫酸的浓度不变 8. 某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，下列有关分析完全正确的是（ ） 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 A. A B. B C. C D. D 9. 用石墨作电极，电解稀溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极和附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是 A. 电极反应式为： B. 逸出气体的质量比， C. 电极附近呈红色，电极附近呈蓝色 D. 电解一段时间后，若极产生气体，则转移电子 10. 某研究性学习小组设计了如下装置探究钢铁的腐蚀与防护。各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 A. ②①③④ B. ④③②① C. ③①②④ D. ①②③④ 11. 某些化学键的键能如表所示： 键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能/kJ·mol-1 436 243 193 151 431 356 299 下列有关说法中正确的是 A. 1molH2(g)分别与Cl2(g)、Br2(g)、I2(g)反应，则与碘完全反应放出的热量最多 B. H—F键的键能大于431kJ·mol-1 C. H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-248kJ·mol-1 D. 稳定性最强的化学键是H—Cl键 12. 关于如图所示各装置的叙述中，正确的是 A. 图1是原电池，总反应是： B. 图2可验证铁的析氢腐蚀，负极反应式为：2H++2e-=H2↑ C. 图3装置可在待镀铁件表面镀铜 D. 装置④中利用外接电流法，钢管桩与外接电源的负极相连被保护 13. 锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为，下列说法正确的是 A. 放电时在电解质中由极向极迁移 B. 充电时极接外电源的正极 C. 放电时，极电极反应式： D. 充电时若转移电子，石墨电极将减重 14. 高铁酸钾()是一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备(紫色固体，能溶于水，微溶于KOH浓溶液)的装置如图。下列说法正确的是 A. KOH可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的pH均减小 C. 生成1mol高铁酸钾，左室溶液的质量会增加234g D. a交换膜为阳离子交换膜，b交换膜为阴离子交换膜 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。他将50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题： （1）从实验装置上看，图甲中还缺少的一种玻璃仪器是___________。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。 （2）实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)，所求中和反应反应热的数值___________(填“相等”或“不相等”)。 （3）该同学做实验时有些操作不规范，造成测得的中和反应的H偏大，可能的原因是___________(填字母)。 A. 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度 B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 C. 做本实验的当天室温较高 D. 将50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L-1氨水 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容为c=4.18 J·g-1·℃-1.为了计算中和反应的反应热，某学生做了如下表所示的实验记录： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 稀盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.5 2 20.2 20.4 23.7 3 20.3 20.5 25.6 依据该学生的实验数据，计算该实验测得的中和反应的反应热=___________(结果保留一位小数)。 （5）将V1 mL 1.0 mol·L⁻¹盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。通过分析图像可知，做该实验时环境温度___________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃，该NaOH溶液的浓度为___________ mol·L⁻¹。 16. 二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。 （1）用CO2催化加氢可以制取乙烯：。 ①若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的△H =___________(用含a、b的式子表示)。 ②相关化学键的键能如下表所示，测得上述反应的H =-153 kJ/mol，表中的___________。 化学键 C=O H-H C=C C-H H-O 键能/( kJ· mol-1) 803 436 414 464 （2）14 g C2H4(g)完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出705 kJ的热量，其燃烧热的热化学方程式为___________。 （3）钌(Ru)及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌基催化剂催化合成甲酸(HCOOH)的过程示意图。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。根据图写出生成1 mol HCOOH(l)的反应的热化学方程式：___________。 （4）二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料，也可用CO和H2制得，反应的热化学方程式为 。该条件下，起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2，测得某时刻该反应中放出的热量为123.6 kJ，此时CO的转化率为___________。 （5）把煤作为燃料可通过下列两种途径。 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) 。 途径Ⅱ：先制成水煤气，反应为 ；再燃烧水煤气，反应为 ， 。则途径I放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量；___________(用、、表示)。 17. 运用电化学原理可进行工业生产或研究物质的性质。 （1）如图所示，运用电化学原理可生产硫酸，总反应为。其中质子交换膜将该原电池分隔成氧化反应室和还原反应室，能阻止气体通过而允许H+通过。 ①电池的负极是________(填“电极a”或“电极b”)。 ②通入的电极反应是________________________。 （2）氯碱工业是化工产业的重要基础，其装置示意图如下。 ①电解饱和NaCl溶液的离子方程式为________________________________。 ②电极a接电源的________(填“正”或“负”)极，电极反应为________。 ③离子交换膜主要允许________(填离子符号)通过。 ④结合化学用语解释b极区产生较浓NaOH的原因：________________________。 （3）利用电解原理还可以用来处理酸性含铬废水(主要含有)，以铁板作阳极，石墨为阴极，处理过程中存在反应：，最后以的形式除去，其中阳极的电极反应为________；若处理含1mol 的废水，理论上电路中转移________mol电子(不放电)。 18. 电化学在冶金、航空、航天、材料、能源、环境科学等领域有广泛的应用。 （1）一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如图所示。 ①电池工作时，该电池是将__________（填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”）。① ②电池工作时，、向__________（填“M”或“N”）电极移动。 ③M电极上参与反应的电极反应式为________________________________________。 （2）电解精炼法提纯镓（）是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知：金属活动性顺序为；镓的化学性质与铝相似，在强碱溶液中以形式存在。 ①电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有__________（填化学式）。 ②电解过程中阴极的电极反应是__________________________________________________。 （3）全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，该电池储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。 ①全钒液流电池放电时，a电极反应为__________________________________________________。 ②隔膜2为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，装置B中q口流出液中主要的溶质为____________________（填化学式）。 当装置B中产生气体的总体积为67.2 L（标准状况下）时，装置A中有__________通过质子交换膜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度高二9月联考 化学试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 K-39 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是 A. 碳酸钙受热分解 B. 天然气的燃烧 C. 铝粉与氧化铁粉末反应 D. 氧化钙溶于水 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳酸钙受热分解生成二氧化碳和氧化钙，反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，A正确； B．天然气的燃烧反应是一个放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，B错误； C．铝与氧化铁粉末反应是一个放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，C错误； D．氧化钙溶于水是一个放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，D错误； 故选A。 2. 热化学方程式 表示 A. 碳和氧气反应放出110.5 kJ能量 B. 1 mol碳和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳放出110.5 kJ热量 C. 25 ℃、101 kPa时1 mol固态碳单质和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳气体，并放出110.5 kJ热量 D. 1个固态碳原子和个氧气分子反应放出110.5 kJ热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．未指明物质的量及物质的状态，A错误； B．未指明物质的状态（如O2为气态），B错误； C．明确了物质的量、物质的状态及反应条件，与热化学方程式完全对应，C正确； D．热化学方程式的化学计量数对应的是物质的量而非微粒个数，D错误； 故答案选C。 3. 下列说法正确的是 A. C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 B. 已知的摩尔燃烧焓 ，则 C. 已知： ； ，则 D. 保暖贴能较持久而又稳定地提供热量，是因为保暖贴内的铁粉与氧气发生化学腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A． ，则石墨制取金刚石的反应是吸热反应，能量越低的物质其越稳定，则石墨比金刚石稳定，A错误； B．表示摩尔燃烧焓的热化学方程式中水的状态应该为液态，B错误； C．因为同种物质由气态变为液态会放热，所以生成2mol 比生成2mol 放出的热量少，即，C正确； D．保暖贴内有铁粉、水、活性炭、无机盐等成分，撕开包装袋，袋内的铁粉与空气接触，发生吸氧腐蚀(电化学腐蚀)而放出热量，D错误； 故选C。 4. X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池，X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断金属的活动性顺序是 A. Y>W>Z>X B. X>Z>W>Y C. Z>X>Y>W D. X>Y>Z>W 【答案】B 【解析】 【分析】原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极。 【详解】原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，X、Y相连时，X为负极，则金属活动性顺序为X＞Y；电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极，Z、W相连时，电流方向是W→Z，则金属活动性顺序为Z＞W；负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则金属活动性顺序为X＞Z；负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应，W、Y相连时，W极发生氧化反应，则金属活动性顺序为W＞Y，故四种金属的活动性顺序是X＞Z＞W＞Y； 故选B。 5. 用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 A. 电子通过盐桥从乙池流向甲池 B. 盐桥中的电解质溶液为KCl溶液 C. 开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=Ag＋ D. 电流计中通过0.1 mol电子时，铜片质量减少3.2 g 【答案】D 【解析】 【分析】Cu比Ag活泼，Cu作负极，Ag作正极。 【详解】A．电子不能通过电解质溶液，电子流向：Cu→导线→Ag，故A错误； B．若电解质为阴离子Cl-，会和乙烧杯中的AgNO3反应生成AgCl沉淀，使堵塞盐桥，故盐桥中的电解质不能为KCl，故B错误； C．铜片是负极，银片是正极，在银片上发生的反应是Ag＋＋e-=Ag，故C错误； D．电流计中通过0.1 mol电子时，铜片发生反应Cu-2e-=Cu2＋，故铜片质量减少0.05mol×64 g·mol-1=3.2 g，故D正确； 答案选D。 6. 某种甲醇()燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时，能量转换率高，可达100% B. N极为负极，电池工作过程中，右侧不变 C. 32g甲醇参加反应，理论上消耗1.5mol D. M极电极反应为 【答案】C 【解析】 【分析】M电极甲醇失电子生成碳酸氢钾，M是负极；N电极氧气得电子生成氢氧化钾，N是正极。 【详解】A．燃料电池能量转换率高，但不可能达到100%，故A错误； B．N极为正极，放电过程中，右侧氧气得电子生成氢氧根离子，钾离子移向右侧使氢氧化钾浓度增大，故B错误； C．1mol甲醇生成碳酸氢钾，电路中转移6mol电子，根据得失电子守恒，理论上消耗1.5mol ，故C正确； D．M极甲醇被氧化为，其电极反应式为，故D错误； 选C。 7. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。如图为几种化学电源装置。 下列说法正确的是 A. 图甲：正极的电极反应为 B. 图乙：负极的电极反应为 C. 图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D. 图丁：电池放电一段时间后，稀硫酸的浓度不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲为锂氧电池，电解质是非水电解质，体系中不存在，正极不能生成，A错误； B．乙是银锌纽扣电池，为负极，发生氧化反应；是正极，发生还原反应，是正极反应，负极反应为，B错误； C．丙为锌锰干电池，锌筒作负极，失电子发生氧化反应：，锌单质不断消耗，因此锌筒会变薄，C正确； D．丁是铅蓄电池，放电总反应：，放电消耗、生成水，稀硫酸浓度减小，D错误； 故选C。 8. 某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，下列有关分析完全正确的是（ ） 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】根据图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极、d是正极、a是阴极、b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，则Q是阳离子、P是阴离子，故选B。 9. 用石墨作电极，电解稀溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极和附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是 A. 电极反应式为： B. 逸出气体的质量比， C. 电极附近呈红色，电极附近呈蓝色 D. 电解一段时间后，若极产生气体，则转移电子 【答案】B 【解析】 【分析】A为阴极，电极反应为，B为阳极，电极反应为，左侧石蕊变蓝，右侧石蕊变红，据此解答。 【详解】A．由分析可知，A为阴极，电极反应为，A错误； B．A、B两电极生成的气体物质的量之比，则质量比为，B正确； C．由分析可知，电极附近呈蓝色，电极附近呈红色，C错误； D．题目没说明标准状况，无法计算气体物质的量，若为标况，生成，转移电子，D错误； 故选B。 10. 某研究性学习小组设计了如下装置探究钢铁的腐蚀与防护。各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 A. ②①③④ B. ④③②① C. ③①②④ D. ①②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢顺序是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极，由图可知，容器①中与直流电源正极相连的铁做电解池的阳极、容器③中金属性弱于铝的铁做原电池的正极、容器④中与直流电源负极相连的铁做阴极，则铁在海水被腐蚀由快到慢的顺序是①②③④，故选D。 11. 某些化学键的键能如表所示： 键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能/kJ·mol-1 436 243 193 151 431 356 299 下列有关说法中正确的是 A. 1molH2(g)分别与Cl2(g)、Br2(g)、I2(g)反应，则与碘完全反应放出的热量最多 B. H—F键的键能大于431kJ·mol-1 C. H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-248kJ·mol-1 D. 稳定性最强的化学键是H—Cl键 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．反应中的热量变化等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则1molH2(g)和Cl2(g)反应放出的反应热为ΔH=(436+243-2×431) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1，和Br2(g)应放出的反应热为ΔH=(436+193-2×356) kJ·mol-1=-83 kJ·mol-1，和I2(g)应放出的反应热为ΔH=(436+151-2×299) kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1，则与氯气反应放出的热量最多，A错误； B．由表中H—Cl、H—Br、H—I的键能逐渐变小，则同主族从上到下非金属性减弱，气态氢化物越不稳定，则键能越小，故H—F键的键能大于431kJ·mol-1，B正确； C．反应中的热量变化等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=(436+243-2×431) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1，C错误； D．键能越大，键越稳定，则H—H 键最稳定，D错误。 故选：B。 12. 关于如图所示各装置的叙述中，正确的是 A. 图1是原电池，总反应是： B. 图2可验证铁的析氢腐蚀，负极反应式为：2H++2e-=H2↑ C. 图3装置可在待镀铁件表面镀铜 D. 装置④中利用外接电流法，钢管桩与外接电源的负极相连被保护 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1是原电池，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是铁离子得到电子变为亚铁离子，其总反应是：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A错误； B．图2可验证铁的吸氧腐蚀，铁做负极，失电子发生氧化反应生成二价铁，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故B错误； C．图3装置铁作阳极，铁会溶解，要在待镀铁件表面镀铜，则铁连接电源阴极，故C错误； D．为防止钢闸门腐蚀，因此图4装置中钢管桩与外接电源的负极相连被保护，该方法叫做外加电流的阴极保护法，故D正确； 故本题选D。 13. 锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为，下列说法正确的是 A. 放电时在电解质中由极向极迁移 B. 充电时极接外电源的正极 C. 放电时，极电极反应式： D. 充电时若转移电子，石墨电极将减重 【答案】C 【解析】 【分析】根据电池反应式为LixC6+Li1−xCoO2C6+LiCoO2(x<1)，放电时LixC6失去电子，故a作负极，b极为正极。 【详解】A．放电时负极Li变为Li+，正极Li1−xCoO2发生Li+嵌入变为LiCoO2，因此放电时Li+在电解质中由b极向a极迁移，A错误； B．放电时b极为负极，充电时b极接外电源的负极，B错误； C．电池反应式为LixC6+Li1−xCoO2C6+LiCoO2(x<1)，放电时LixC6失去电子，故a作负极，发生的电极反应式为Li1−xCoO2+xLi++xe−=LiCoO2，C正确； D．充电时，Li+嵌回石墨电极，石墨电极增重而不是减重，D错误； 故选C。 14. 高铁酸钾()是一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备(紫色固体，能溶于水，微溶于KOH浓溶液)的装置如图。下列说法正确的是 A. KOH可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的pH均减小 C. 生成1mol高铁酸钾，左室溶液的质量会增加234g D. a交换膜为阳离子交换膜，b交换膜为阴离子交换膜 【答案】D 【解析】 【详解】A．阳极电极反应式为：，阴极电极反应式为，由阴、阳两极电极反应式可知，转移电子的物质的量相同时，阳极消耗的氢氧根离子比阴极生成的氢氧根离子多，所以制备过程中要添加KOH，A错误； B．阴极电极反应式为，左室水中氢离子放电生成氢气，氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，B错误； C．生成1mol高铁酸钾，转移电子，由阴极电极反应式可知，为了维持左室电荷守恒，有6mol钾离子通过阳离子交换膜进入左室，溶液质量会增加，C错误； D．阴极电极反应式为，左室负电荷增多，中间室中的通过阳离子交换膜进入左室，所以a交换膜为阳离子交换膜；阳极电极反应式为：，右室负电荷减少，则中间室中的通过阴离子交换膜进入右室，所以 b交换膜为阴离子交换膜，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。他将50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题： （1）从实验装置上看，图甲中还缺少的一种玻璃仪器是___________。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。 （2）实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)，所求中和反应反应热的数值___________(填“相等”或“不相等”)。 （3）该同学做实验时有些操作不规范，造成测得的中和反应的H偏大，可能的原因是___________(填字母)。 A. 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度 B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 C. 做本实验的当天室温较高 D. 将50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L-1氨水 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容为c=4.18 J·g-1·℃-1.为了计算中和反应的反应热，某学生做了如下表所示的实验记录： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 稀盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.5 2 20.2 20.4 23.7 3 20.3 20.5 25.6 依据该学生的实验数据，计算该实验测得的中和反应的反应热=___________(结果保留一位小数)。 （5）将V1 mL 1.0 mol·L⁻¹盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。通过分析图像可知，做该实验时环境温度___________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃，该NaOH溶液的浓度为___________ mol·L⁻¹。 【答案】（1） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 减少反应体系和环境之间的热交换 （2） ①. 不相等 ②. 相等 （3）ABD （4）-56.8 kJ/mol （5） ①. 低于 ②. 1.50 【解析】 【小问1详解】 从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒；烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少反应体系和环境之间的热交换。 【小问2详解】 物质的量与热量成正比，物质的量越大，反应放出的热量越多，但中和热对应生成1mol水时的能量变化，则改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求生成1mol水时的中和热相等，因为中和热是指强酸与强碱的稀溶液发生反应生成1mol H2O所放出的热量； 【小问3详解】 A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度，NaOH溶液的初始温度偏高，测定反应放热偏小，测得中和热的数值偏低，ΔH偏大，故A符合题意； B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，反应中热量损耗偏大，测定反应放热偏小，测得中和热的数值偏低，ΔH偏大，故B符合题意； C．做本实验的当天室温较高，与中和热测定数值无关，故C不符合题意； D．一水合氨是弱电解质，电离吸热，则50mL 0.55mol⋅L-1氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.55mol⋅L-1的氨水，反应放热偏小，测得中和热的数值偏低，ΔH偏大，故D符合题意； 故答案为ABD； 【小问4详解】 由表格数据可知，第一次实验的温度差=，第二次实验的温度差=，第三次实验的温度差=，第三次数据偏差大，应舍去，温度差平均值=3.4℃，盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3，则盐酸和氢氧化钠溶液质量和为，则生成0.025mol水时放出的热量为，生成1mol水放出的热量为，则该实验测得的中和热； 【小问5详解】 加入盐酸5mL时温度为22℃，酸碱中和为放热反应，则该实验时环境温度低于22℃；由图可知，当HCl的体积为30mL时酸碱恰好反应，n(NaOH)=n(HCl)，即c(NaOH)×0.02L=1.0mol/L×0.03L，解得c(NaOH)=1.50mol/L。 16. 二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。 （1）用CO2催化加氢可以制取乙烯：。 ①若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的△H =___________(用含a、b的式子表示)。 ②相关化学键的键能如下表所示，测得上述反应的H =-153 kJ/mol，表中的___________。 化学键 C=O H-H C=C C-H H-O 键能/( kJ· mol-1) 803 436 414 464 （2）14 g C2H4(g)完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出705 kJ的热量，其燃烧热的热化学方程式为___________。 （3）钌(Ru)及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌基催化剂催化合成甲酸(HCOOH)的过程示意图。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。根据图写出生成1 mol HCOOH(l)的反应的热化学方程式：___________。 （4）二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料，也可用CO和H2制得，反应的热化学方程式为 。该条件下，起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2，测得某时刻该反应中放出的热量为123.6 kJ，此时CO的转化率为___________。 （5）把煤作为燃料可通过下列两种途径。 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) 。 途径Ⅱ：先制成水煤气，反应为 ；再燃烧水煤气，反应为 ， 。则途径I放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量；___________(用、、表示)。 【答案】（1） ①. -(b-a)kJ/mol ②. 766 （2）△H=-1410kJ/mol （3）△H=-31.2kJ/mol （4）60% （5） ①. 等于 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的△H =-(b-a)kJ/mol； ②反应的焓变△H =反应物键能和-生成物键能和，则由方程式可得：(803kJ/mol×2+436kJ/mol×3)-[( x kJ/mol+414kJ/mol×4) ×+464 kJ/mol×4]= -153 kJ/mol，解得x=766； 【小问2详解】 燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，由题意可知，乙烯的燃烧热△H=-=-1410kJ/mol，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为△H=-1410kJ/mol； 【小问3详解】 由图可知，总反应为氢气和二氧化碳生成甲酸，由题意可知，反应的△H=-=-31.2kJ/mol，则反应的热化学方程式为△H=-31.2kJ/mol； 【小问4详解】 由题意可知，反应放出123.6 kJ热量时，消耗一氧化碳的物质的量为×2=1.2mol，则此时一氧化碳的转化率为×100%=60%； 【小问5详解】 由能量守恒定律可知，途径I放出的热量等干途径II放出的热量；将已知反应依次编号为①②③④，由盖斯定律可知，反应②+=反应①，则。 17. 运用电化学原理可进行工业生产或研究物质的性质。 （1）如图所示，运用电化学原理可生产硫酸，总反应为。其中质子交换膜将该原电池分隔成氧化反应室和还原反应室，能阻止气体通过而允许H+通过。 ①电池的负极是________(填“电极a”或“电极b”)。 ②通入的电极反应是________________________。 （2）氯碱工业是化工产业的重要基础，其装置示意图如下。 ①电解饱和NaCl溶液的离子方程式为________________________________。 ②电极a接电源的________(填“正”或“负”)极，电极反应为________。 ③离子交换膜主要允许________(填离子符号)通过。 ④结合化学用语解释b极区产生较浓NaOH的原因：________________________。 （3）利用电解原理还可以用来处理酸性含铬废水(主要含有)，以铁板作阳极，石墨为阴极，处理过程中存在反应：，最后以的形式除去，其中阳极的电极反应为________；若处理含1mol 的废水，理论上电路中转移________mol电子(不放电)。 【答案】（1） ①. 电极a ②. （2） ①. ②. 正 ③. ④. ⑤. b极发生反应：，浓度增大，同时从阳极区通过阳离子交换膜进入b极区，浓度增大，故NaOH浓度增大 （3） ①. ②. 12 【解析】 【小问1详解】 ①根据总反应方程式，转化为，化合价升高，失去电子，通入的电极为负极，即电极a；②得到电子与溶液中的反应生成水，电极反应为； 【小问2详解】 ①电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为； ②根据图示，a极氯离子失电子生成氯气，a极发生氧化反应，a极是阳极；电极a接电源的正极，电极反应为； ③为防止氯化钠与氢氧化钠混合，离子交换膜为阳离子交换膜，主要允许通过； ④b极是阴极，阴极发生反应，浓度增大，同时从阳极区通过阳离子交换膜进入b极区，浓度增大，故NaOH浓度增大； 【小问3详解】 由题意可知，铁电极为电解池的阳极，铁失去电子发生氧化反应生成，再与酸性废水中的反应生成，阳极反应式为；由得失电子守恒可知，处理1mol的废水，理论上反应中消耗6mol，则电路中转移12mol电子。 18. 电化学在冶金、航空、航天、材料、能源、环境科学等领域有广泛的应用。 （1）一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如图所示。 ①电池工作时，该电池是将__________（填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”）。① ②电池工作时，、向__________（填“M”或“N”）电极移动。 ③M电极上参与反应的电极反应式为________________________________________。 （2）电解精炼法提纯镓（）是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知：金属活动性顺序为；镓的化学性质与铝相似，在强碱溶液中以形式存在。 ①电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有__________（填化学式）。 ②电解过程中阴极的电极反应是__________________________________________________。 （3）全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，该电池储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。 ①全钒液流电池放电时，a电极反应为__________________________________________________。 ②隔膜2为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，装置B中q口流出液中主要的溶质为____________________（填化学式）。 当装置B中产生气体的总体积为67.2 L（标准状况下）时，装置A中有__________通过质子交换膜。 【答案】（1） ①. 化学能转化为电能 ②. ③. （2） ①. 、 ②. （3） ①. ②. 阴 ③. ④. 4 【解析】 【小问1详解】 ①熔融碳酸盐燃料电池为燃料电池，属于原电池，工作时将化学能转化为电能； ②原电池中阳离子向正极移动：CO和H2在M极失电子，M是负极；O2在N极得电子，N是正极，所以、向N电极移动； ③M 电极上CO被氧化为CO2，电解质是熔融碳酸盐，电极反应为； 【小问2详解】 金属活动性Zn > Ga > Fe > Cu，因此粗Ga作阳极，纯Ga作阴极，强碱电解液中Ga以[Ga(OH)4]-存在。 ①阳极中Zn、Ga优先失电子溶解，Fe、Cu活泼性弱不反应，沉降在槽底，所以阳极泥金属为Fe、Cu； ②阴极[Ga(OH)4]-得电子析出Ga，电极反应：； 【小问3详解】 ①全钒液流放电时为原电池，a极是正极，得电子结合H+生成VO2+：； ②装置B电解NH4NO3废水：c极逸出H2，发生，c是阴极；d极逸出O2，发生，d是阳极，隔膜2要允许进入阳极区与氢离子结合生成HNO3，因此隔膜2为阴离子交换膜；q在阳极区，流出主要溶质为HNO3；标准状况气体体积为67.2 L，总物质的量，电解总反应：，H2与O2物质的量比2:1，所以H2为2 mol、O2为1 mol，转移电子总物质的量4 mol；原电池A中每转移1 mol e-就有1 mol H+通过质子交换膜，所以共4 mol H+迁移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $