精品解析：北京理工大学附属中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试卷

2023-2024学年第一学期高二年级化学学科10月回归练习 考试时间：60分钟 试题总分：100分 相对原子质量：H-1 Cu-64 O-16 N-14 Cl-35.5 一、单选题 1. 下列说法正确的是 A. 的大小与热化学方程式的化学计量数无关 B. 由C(石墨)→C(金刚石) kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定 C. 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 D. 在101 kPa时，1 mol氢气燃烧所放出的热量为氢的燃烧热 【答案】C 【解析】 【详解】A．的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，化学计量数扩大或缩小，也会按相同倍数变化，A错误； B．该反应，说明石墨的能量低于金刚石，物质能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，B错误； C．硫固体变为硫蒸气需要吸收热量，因此等量硫蒸气的能量高于硫固体，二者完全燃烧时，前者放出的热量更多，C正确； D．燃烧热的定义是101kPa下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，氢气的稳定氧化物为液态水，该选项未说明生成液态水，因此放出的热量不能称为氢的燃烧热，D错误； 故选C。 2. 下列对于化学反应方向说法不正确的是 A. 、的反应在任何温度下都能自发进行 B. 对于同一物质，熵值的大小与其状态有关，固态物质的熵值通常最小 C. 能自发的反应现实中肯定能发生，非自发的反应现实中一定不能发生 D. 能自发进行，主要原因是体系混乱度增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据吉布斯自由能公式：，、时，任意温度下均满足，反应可自发进行，A正确； B．同一物质的熵值随混乱度增大而升高，三种状态的熵值大小为：气态>液态>固态，固态物质熵值通常最小，B正确； C．自发反应仅代表反应具备自发进行的热力学趋势，实际能否发生还受反应速率等动力学因素影响，非自发反应在外界做功（如电解）的条件下也可以发生，C错误； D．该反应为固体分解生成3种气体的熵增反应，即，根据吉布斯自由能公式：，高温下可使，反应能自发进行，主要原因是体系混乱度增加，D正确； 故选C。 3. 下列说法正确的是 A. 电解氯化铜溶液时，阳极上发生还原反应 B. 地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C. 金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关 D. 常温常压下，锌与稀反应生成11.2L，反应中转移的电子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解池中阳极发生失电子的氧化反应，电解氯化铜溶液时阳极上Cl-失电子生成Cl2，属于氧化反应，A错误； B．地下钢铁管道用导线连接锌块时，锌比铁活泼，构成原电池时锌作负极被消耗，铁作正极被保护，可以减缓管道的腐蚀，B正确； C．金属发生吸氧腐蚀时，氧气作为反应物，浓度越大，腐蚀速率越快，被腐蚀的速率和氧气浓度有关，C错误； D．常温常压下气体摩尔体积不等于22.4L/mol，无法根据11.2L H2计算其物质的量，也无法确定转移电子数，D错误； 故选B。 4. 如图所示装置，检流计G发生偏转，同时A 极逐渐变粗、B 极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A. A是 Zn， B是Cu， C为稀硫酸 B. A是Cu， B是Zn， C为稀硫酸 C. A是 Fe， B是 Ag， C为AgNO3溶液 D. A是Ag， B是 Fe， C为AgNO3溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．若该溶液为稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成氢气，锌为负极，铜为正极，氢气在正极析出，A极质量减小，B极保持不变，A错误； B．若C为硫酸溶液，锌与稀硫酸反应生成氢气，锌为负极，铜为正极，氢气在正极析出，A极保持不变，B极质量减小，B错误； C．若该溶液为硝酸银溶液，A为铁，铁失去电子发生氧化反应，为负极，使铁的质量减小，生成的单质银在正极银上析出，使A电极质量减小，B电极的质量增加，C错误； D．该溶液为硝酸银溶液，B为铁，铁失去电子发生氧化反应，为负极，使铁的质量减小，生成的单质银在正极银上析出，使A电极质量增加，B电极的质量减小，D正确； 故选D。 5. 原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是 A. 装置①研究的是电解CuCl2溶液，阴极产物有红色固体析出 B. 装置②是将化学能转化为电能 C. 装置②中MnO2是正极反应物，发生的是氧化反应 D. 两个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①是电解池，电解CuCl2溶液，b极与电源负极相连，b极为阴极，铜离子得电子生成红色的铜，A正确； B．装置②是原电池，将将化学能转化为电能，B正确； C．装置②中MnO2是正极反应物，正极得到电子，元素化合价降低，发生还原反应，C错误； D．电化学的反应原理即发生氧化还原反应，D正确； 答案选C。 6. 浓度为的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A. 加入适量的的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液 C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入适量6mol/L的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，但盐酸的物质的量增大，则生成氢气的总量增大，故A不选； B．加入数滴氯化铜溶液，Zn置换出Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，加快化学反应速率，但氢离子的总物质的量不变，则生成氢气的量不变，故B选； C．加入适量蒸馏水，盐酸的浓度降低，反应速率减慢，故C不选； D．加入适量氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故D不选； 答案选B。 7. 下列图示中关于铜电极的连接错误的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．原电池，Zn为活泼金属做负极，Cu为正极，正确； B．粗铜精炼时，粗铜和电源的正极相连，作阳极，正确； C．电镀是镀层金属纯铜做阳极，镀件和电源的负极相连，作阴极，错误； D．电解氯化铜溶液，正确。 8. 通过以下反应均可获取H2。 ① C(s)+H2O (g)=CO (g) + H2 (g) ΔH1 = + 131.3 kJ·mol-1 ② CH4 (g)+ H2O (g)=CO (g) +3H2 (g) ΔH2 = + 206.1 kJ·mol-1 ③ CO (g)+H2O(g)=CO2 (g) + H2 (g) ΔH3 下列说法正确的是 A. ①中反应物的总能量大于生成物的总能量 B. 由②可知，反应物断键所吸收的能量比生成物成键所放出的能量小 C. 由①、②计算反应CH4 (g)=C (s) + 2H2 (g) 的ΔH = － 74.8 kJ·mol-1 D. 若知反应C(s)+CO2 (g) =2CO (g) 的ΔH，结合ΔH1可计算出ΔH3 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中ΔH1 = + 131.3 kJ·mol-1＞0，为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，故A错误； B．②中ΔH２= + 206.1 kJ·mol-1＞0，为吸热反应，反应物断键所吸收的能量比生成物成键所放出的能量大，故B错误； C．根据盖斯定律，由②-①可得CH4 (g)=C (s) + 2H2 (g) 的ΔH =＋74.8 kJ·mol-1，故C错误； D．若知反应C(s)+CO2 (g) =2CO (g) 的ΔH，根据盖斯定律，①-③=该式，则ΔH1-ΔH3=ΔH，则ΔH3=ΔH1-ΔH，故D正确； 故选D。 9. 图为氯碱工业的简易装置示意图，其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是 A. 粗盐水中含有的少量Ca2+和Mg2+可用NaOH除去 B. 若电路中通过0.2 mol电子，理论上可在b处得到标准状况下1.12 L气体 C. a处得到的是浓NaOH溶液 D. 阳离子交换膜可以阻止OH-进入阳极室消耗氯气 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ca(OH)2有一定溶解度，用NaOH并不能将少量的钙离子除去，A错误； B．B室与电源负极相连为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以转移0.2mol电子时生成0.1mol氢气，标况下体积为2.24L，B错误； C．A室为阳极，浓盐水中的氯离子放电得到氯气，钠离子经阳离子交换膜进入阴极，所以a处得到的是稀的NaCl溶液，C错误； D．阳离子交换膜只可以透过阳离子而把阴离子排除在外，故阳离子交换膜可以阻止OH-进入阳极室消耗氯气，D正确； 故选D。 10. 电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如图所示，下列不正确的是 A. 阴极产生的物质A是 B. 溶液中由阳极室向阴极室迁移 C. 阳极放电，浓度增大，转化为 D. 物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性 【答案】D 【解析】 【分析】装置图分析左侧阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气，溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，右侧阴极电极附近氢离子放电生成氢气，水电离平衡被破坏，溶液中氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠，阳离子交换膜使允许阳离子通过，阴离子不能通过； 【详解】A．分析可知阴极产生的物质A是H2，A正确； B．阳离子交换膜使允许阳离子通过，电极过程中溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移，B正确； C．阳极OH-放电，水电离平衡正向进行溶液中H+浓度增大，氢离子和离子反应转化为，C正确； D．水为弱电解质，导电能力弱，随着反应不断进行，浓氢氧化钠流出，氢氧根离子不断减少，应及时补充稀氢氧化钠，增强溶液导电性，若B是NaCl会引入氯离子，使氢氧化钠产品不纯，D错误； 故选D。 11. 一种酸性“二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率好等优点，其电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 A. 多孔碳a能增大气固接触面积，提高反应速率，该电极为负极 B. 电极b上发生的反应为CH3OCH3 -12e-+3H2O=2CO2+12H+ C. H+由a电极向b电极迁移 D. 正极发生的电极反应为：O2+2H2O+4e－=4OH－ 【答案】B 【解析】 【详解】A．采用多孔导电材料，可以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触，而该极是氧气放电，所以是正极，而不是负极，故A项错误； B．电极b是负极发生氧化反应，电极反应式为CH3OCH3 -12e-+3H2O=2CO2+12H+，故B项正确； C．阳离子向正极移动，所以H+由b电极向a电极迁移，故C项错误； D．正极是氧气得电子生成水，发生的电极反应为：O2+4H ++4e－=2H2O，故D项错误； 故选B。 12. 如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是 A. 甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变 B. 当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀 C. 如果把a换成铜电极，电解一段时间后甲中的溶液浓度不变 D. 当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L(标况) 【答案】C 【解析】 【详解】A．通电一段时间后，甲中阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极发生Cu2++2e-=Cu，反应后为硫酸，溶液pH减小，乙中阴极氢离子被电解生成氢氧根离子，溶液的pH增大，故A错误； B．当电解一段时间后，甲可能为硫酸，乙为NaOH，则二者混合不会生成沉淀，故B错误； C．如果把a换成铜电极，甲中阳极发生电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极发生Cu2++2e-=Cu，电解一段时间后甲中的溶液浓度不变，故C正确； D．b极增重3.2g时，n(Cu)==0.05mol，由Cu～2e-～H2↑，则d极产生的气体为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误； 故选C。 13. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图，下列说法不正确的是 A. 该反应是化合反应 B. 催化剂参加了化学反应过程 C. ①→②过程中，形成了C-C键，放出了能量 D. CH4→CH3COOH过程中，有C-H键的断裂和形成 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为：CH4+CO2CH3COOH，反应物有两种，生成物只有CH3COOH一种，因此该反应的类型是化合反应，A正确； B．该催化剂选择性活化了甲烷分子，加快了反应速率，因此催化剂参加了化学反应过程，B正确； C．根据图示可知：①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，同时①→②的过程中断裂了C-H键，形成了C-C键，C正确； D．CH4→CH3COOH过程中，有1个C-H键发生断裂，没有C-H键的形成，D错误； 故合理选项是D。 14. 某同学制作的燃料电池示意图如下，先闭合K1接通电源一段时间后，再断开K1、闭合K2 时，电流表指针偏转。下列分析正确的是 A. 闭合K1时，Na2SO4开始电离 B. 闭合K1时，石墨a 附近溶液逐渐变红 C. 断开K1、闭合K2时，石墨a 附近溶液酸性逐渐减弱 D. 断开K1、闭合K2时，石墨b极上发生反应：H2˗2e-=2H+ 【答案】C 【解析】 【分析】闭合K1时，装置为电解池，电解质溶液为Na2SO4溶液，则该装置电解水，石墨a（阳极）的电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，石墨b（阴极）的电极反应为：4H++4e-=2H2↑；断开K1、闭合K2时，电流表发生偏转说明该装置内有电流产生，则该装置转变为了原电池，反应是电解池产生的O2和H2（题中也说明了是燃料电池），原本O2在石墨a电极上产生，H2在石墨b电极上产生，故石墨a作正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，石墨b作负极，电极反应为2H2-4e-=4H+。 【详解】A、Na2SO4遇水形成溶液就开始电离，不需要等到通电才发生电离，A错误； B、闭合K1时，装置为电解池，石墨a为阳极，其电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，由于该电极消耗OH-，故该电极附近溶液不会变红，B错误； C、断开K1、闭合K2时，该装置转变为了原电池，石墨a作正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，由此可见石墨a 附近溶液酸性逐渐减弱，C正确； D、断开K1、闭合K2时，石墨b极作负极，电极反应为2H2-4e-=4H+，D错误； 故选C。 15. 液体锌电池是一种电压较高的二次电池，具有成本低、安全性强、可循环使用等特点，其示意图如图。下列说法不正确的是 已知：①Zn(OH)2+2OH− = Zn(OH) ②KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移。 放电过程 A. 放电过程中，正极的电极反应：MnO2+4H++2e−= Mn2++2H2O B. 充电过程中，阴极的电极反应：Zn(OH)+2e− = Zn+4OH− C. 充电过程中，阳极附近的pH增大 D. 充电过程中，凝胶中的KOH可以再生 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时，MnO2作正极，发生还原反应，正极的电极反应式为MnO2+4H++2e−= Mn2++2H2O，A项正确； B．充电过程中，阴极是Zn(OH)得电子，生成Zn和OH−，电极反应为：Zn(OH)+2e− = Zn+4OH−，B项正确； C．充电过程中，阳极的电极反应为 Mn2++2H2O-2e−= MnO2+4H+，产生了氢离子，附近的pH减小，C项错误； D．充电过程中，阴极产生氢氧根，氢氧根离子与钾离子结合生成氢氧化钾，D项正确； 故选C。 二、填空题 16. 氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 （1）如图是1mol (g)和1mol CO(g)反应生成1mol (g)和1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。 ①请写出反应的热化学方程式__________。 ②若在该反应体系中加入催化剂对反应热__________(填“有”或“没有”)影响。 （2）与化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一。下表中是相关化学键的键能数据： 化学键 键能 946 kJ/mol 498 kJ/mol 632 kJ/mol 生成NO反应的热化学方程式为： __________。 【答案】（1） ①. ②. 没有 （2） 【解析】 【小问1详解】 ① 反应热为正反应活化能与逆反应活化能的差值，由图可知、，因此，标注各物质状态后即可写出热化学方程式。 ② 催化剂仅降低反应活化能，不改变反应的始态和终态，而反应热只与反应的始态和终态有关，因此催化剂对反应热没有影响。 【小问2详解】 反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能。1mol 断键和1mol 断键，共吸收能量；生成2mol ，共放出能量，因此。 17. 回答下列问题。 （1）用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一。 ①Fe还原水体中的反应原理如图所示。 作正极反应物的物质是__________；负极的电极反应式是__________。 ②将足量铁粉投入水体中，经24小时测定的去除率和pH，结果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 的去除率 接近100% <50% 24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时，的去除率低。其原因是________________________________________。 （2）电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理示意图如下。 ①反应消耗的与的物质的量之比为__________。 ②负极的电极反应式为：__________________________________________________。 【答案】（1） ①. ②. ③. 铁表面生成了不导电的，阻止了反应的进一步发生 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①由反应原理图可知，在反应中得到电子转化为，发生还原反应，因此作正极反应物的物质是。铁作原电池的负极，失电子，发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为：； ②根据表格和图示信息可知，当初始 pH=4.5 时，铁的最终物质形态为表面覆盖了不导电的。这层不导电的物质阻碍了电子的转移，阻止了反应的进一步发生，从而导致的去除率较低； 【小问2详解】 ①在该电化学气敏传感器中，通入的一极发生氧化反应生成，通入的一极发生还原反应生成（或）。电池总反应方程式为：，根据化学方程式可知，反应消耗的与的物质的量之比为：； ②负极发生氧化反应，即失去电子生成。由于电解质溶液为溶液，环境呈碱性，结合电荷守恒和原子守恒，负极的电极反应式为：。 18. 电化学原理被广泛应用于生产、生活的许多方面，利用电解法脱除煤中的含硫物质(主要是二硫化亚铁)的原理如图所示。 （1）阴极石墨棒上有无色气体产生，该气体是__________。 （2）阳极的电极反应式为__________。 （3）补全脱硫反应方程式：__________。 （4）相同反应时间，对脱硫率的影响如图所示。 电解脱硫过程中，的作用是催化剂，的质量分数大于1.5%时，脱硫率随浓度的增大而下降，解释原因______________________________________________________________________。 （5）研究发现，电解时若电压过高，阳极有副反应发生，造成电解效率降低。 电解效率的定义： 某电压下电解100 mL煤浆--混合液，煤浆中除外不含其它含硫物质，混合液中浓度为0.01 ，的质量分数为1.5%。当阴极收集到224 mL(标准状况)气体时(阴极无副反应发生)，测得溶液中，__________(忽略电解前后溶液的体积变化)。 【答案】（1）氢气 （2） （3） （4）催化剂能够加快反应速率，的质量分数大于1.5%时，随着浓度增大，可能发生在阴极放电或在阳极放电等副反应，导致与FeS2反应的浓度降低，脱硫率降低或浓度增大，水解生成胶体，导致煤浆聚沉，脱硫率降低 （5）35% 【解析】 【分析】根据装置图中的电源可知，左侧石墨是电解池的阳极，发生氧化反应：；右侧石墨电极发生还原反应，按照放电顺序可知阴极反应为。 【小问1详解】 根据分析阴极石墨棒上的无色气体是氢气； 【小问2详解】 阳极区被氧化为，电极反应式为； 【小问3详解】 ​中S从-1价升高到+6价，1mol 共失去14mol电子；从+3价降低到+2价，1mol 得到1mol电子，因此和系数比为1:14，再结合原子守恒、电荷守恒补入反应物，生成物和并配平，离子方程式为； 【小问4详解】 催化剂能够加快反应速率，的质量分数大于1.5%时，随着浓度增大，可能发生在阴极放电或在阳极放电等副反应，导致与FeS2反应的浓度降低，脱硫率降低或浓度增大，水解生成胶体，导致煤浆聚沉，脱硫率降低； 【小问5详解】 阴极收集到标准状况下224mL ，物质的量为0.01mol，阴极无副反应，电路中通过的总电子物质的量为；原溶液中来自​，初始物质的量为；电解后总物质的量为，因此新生成的物质的量为；生成1mol （来自中-1价的S）需要失去7mol电子，因此生成这些​所用的电子物质的量为，代入电解效率公式：。 19. 某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验： 装置 分别进行的操作 现象 i. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ii. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 (1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。 ①实验 i 中的现象是_____。 ②用化学用语解释实验i中的现象：_____。 (2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_____。 ②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下： 实验 滴管 试管 现象 0.5 mol·L-1 K3[Fe(CN)6] 溶液 iii. 蒸馏水 无明显变化 iv. 1.0 mol·L-1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 v. 0.5 mol·L-1Na2SO4溶液 无明显变化 a．以上实验表明：在_____条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 b．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净) 后再进行实验 iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明 Cl-的作用是_____。 (3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验 ii 结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_____(填 字母序号)。 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和 NaCl 混合溶液(未除O2) 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl 混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除 O2) 产生蓝色沉淀 【答案】 ①. 碳棒附近溶液变红 ②. O2+4e-+2H2O=4OH- ③. K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2＋，会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2＋的检验 ④. Cl-存在 ⑤. Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 ⑥. AC 【解析】 【分析】根据图像可知，该装置为原电池装置，铁作负极，失电子生成亚铁离子；C作正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，正极附近显红色。要验证K3Fe(CN)6具有氧化性，则需要排除其它氧化剂的干扰，如氧气、铁表面的氧化膜等，据此分析解答。 【详解】(1)①实验i中，发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，发生O2得电子生成OH-的反应，从而使碳棒附近溶液变红； ②正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-； (2)①有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是既然K3[Fe(CN)6]具有氧化性，可能氧化Fe为亚铁离子，影响实验结果； ②a．对比试验iv和v，溶液中的Na+、SO42-对铁的腐蚀无影响，Cl-使反应加快；实验表明：在Cl-存在的条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应； b．用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验iii，铁片表面产生蓝色沉淀，则Cl-的作用与硫酸相同，也是破坏铁表面的氧化膜； (3)A．已除O2的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应，从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+，故A符合题意； B．酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)，同时满足两个反应发生的条件，既可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+，也可能是铁片发生了吸氧腐蚀，故B不合题意； C．铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)，不能发生吸氧腐蚀，只能是Cl-破坏氧化膜，然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+，C符合题意； D．铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 反应产生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+，也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+，故D不合题意； 答案为AC。 【点睛】钢铁在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，铁失电子发生氧化反应做负极，正极是氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子；钢铁在酸性或碱性溶液中发生析氢腐蚀，正极是氢离子得电子发生还原反应生成氢气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第一学期高二年级化学学科10月回归练习 考试时间：60分钟 试题总分：100分 相对原子质量：H-1 Cu-64 O-16 N-14 Cl-35.5 一、单选题 1. 下列说法正确的是 A. 的大小与热化学方程式的化学计量数无关 B. 由C(石墨)→C(金刚石) kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定 C. 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 D. 在101 kPa时，1 mol氢气燃烧所放出的热量为氢的燃烧热 2. 下列对于化学反应方向说法不正确的是 A. 、的反应在任何温度下都能自发进行 B. 对于同一物质，熵值的大小与其状态有关，固态物质的熵值通常最小 C. 能自发的反应现实中肯定能发生，非自发的反应现实中一定不能发生 D. 能自发进行，主要原因是体系混乱度增加 3. 下列说法正确的是 A. 电解氯化铜溶液时，阳极上发生还原反应 B. 地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C. 金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关 D. 常温常压下，锌与稀反应生成11.2L，反应中转移的电子数为 4. 如图所示装置，检流计G发生偏转，同时A 极逐渐变粗、B 极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A. A是 Zn， B是Cu， C为稀硫酸 B. A是Cu， B是Zn， C为稀硫酸 C. A是 Fe， B是 Ag， C为AgNO3溶液 D. A是Ag， B是 Fe， C为AgNO3溶液 5. 原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是 A. 装置①研究的是电解CuCl2溶液，阴极产物有红色固体析出 B. 装置②是将化学能转化为电能 C. 装置②中MnO2是正极反应物，发生的是氧化反应 D. 两个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 6. 浓度为的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A. 加入适量的的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液 C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液 7. 下列图示中关于铜电极的连接错误的是 A. B. C. D. 8. 通过以下反应均可获取H2。 ① C(s)+H2O (g)=CO (g) + H2 (g) ΔH1 = + 131.3 kJ·mol-1 ② CH4 (g)+ H2O (g)=CO (g) +3H2 (g) ΔH2 = + 206.1 kJ·mol-1 ③ CO (g)+H2O(g)=CO2 (g) + H2 (g) ΔH3 下列说法正确的是 A. ①中反应物的总能量大于生成物的总能量 B. 由②可知，反应物断键所吸收的能量比生成物成键所放出的能量小 C. 由①、②计算反应CH4 (g)=C (s) + 2H2 (g) 的ΔH = － 74.8 kJ·mol-1 D. 若知反应C(s)+CO2 (g) =2CO (g) 的ΔH，结合ΔH1可计算出ΔH3 9. 图为氯碱工业的简易装置示意图，其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是 A. 粗盐水中含有的少量Ca2+和Mg2+可用NaOH除去 B. 若电路中通过0.2 mol电子，理论上可在b处得到标准状况下1.12 L气体 C. a处得到的是浓NaOH溶液 D. 阳离子交换膜可以阻止OH-进入阳极室消耗氯气 10. 电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如图所示，下列不正确的是 A. 阴极产生的物质A是 B. 溶液中由阳极室向阴极室迁移 C. 阳极放电，浓度增大，转化为 D. 物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性 11. 一种酸性“二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率好等优点，其电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 A. 多孔碳a能增大气固接触面积，提高反应速率，该电极为负极 B. 电极b上发生的反应为CH3OCH3 -12e-+3H2O=2CO2+12H+ C. H+由a电极向b电极迁移 D. 正极发生的电极反应为：O2+2H2O+4e－=4OH－ 12. 如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是 A. 甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变 B. 当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀 C. 如果把a换成铜电极，电解一段时间后甲中的溶液浓度不变 D. 当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L(标况) 13. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图，下列说法不正确的是 A. 该反应是化合反应 B. 催化剂参加了化学反应过程 C. ①→②过程中，形成了C-C键，放出了能量 D. CH4→CH3COOH过程中，有C-H键的断裂和形成 14. 某同学制作的燃料电池示意图如下，先闭合K1接通电源一段时间后，再断开K1、闭合K2 时，电流表指针偏转。下列分析正确的是 A. 闭合K1时，Na2SO4开始电离 B. 闭合K1时，石墨a 附近溶液逐渐变红 C. 断开K1、闭合K2时，石墨a 附近溶液酸性逐渐减弱 D. 断开K1、闭合K2时，石墨b极上发生反应：H2˗2e-=2H+ 15. 液体锌电池是一种电压较高的二次电池，具有成本低、安全性强、可循环使用等特点，其示意图如图。下列说法不正确的是 已知：①Zn(OH)2+2OH− = Zn(OH) ②KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移。 放电过程 A. 放电过程中，正极的电极反应：MnO2+4H++2e−= Mn2++2H2O B. 充电过程中，阴极的电极反应：Zn(OH)+2e− = Zn+4OH− C. 充电过程中，阳极附近的pH增大 D. 充电过程中，凝胶中的KOH可以再生 二、填空题 16. 氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 （1）如图是1mol (g)和1mol CO(g)反应生成1mol (g)和1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。 ①请写出反应的热化学方程式__________。 ②若在该反应体系中加入催化剂对反应热__________(填“有”或“没有”)影响。 （2）与化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一。下表中是相关化学键的键能数据： 化学键 键能 946 kJ/mol 498 kJ/mol 632 kJ/mol 生成NO反应的热化学方程式为： __________。 17. 回答下列问题。 （1）用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一。 ①Fe还原水体中的反应原理如图所示。 作正极反应物的物质是__________；负极的电极反应式是__________。 ②将足量铁粉投入水体中，经24小时测定的去除率和pH，结果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 的去除率 接近100% <50% 24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时，的去除率低。其原因是________________________________________。 （2）电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理示意图如下。 ①反应消耗的与的物质的量之比为__________。 ②负极的电极反应式为：__________________________________________________。 18. 电化学原理被广泛应用于生产、生活的许多方面，利用电解法脱除煤中的含硫物质(主要是二硫化亚铁)的原理如图所示。 （1）阴极石墨棒上有无色气体产生，该气体是__________。 （2）阳极的电极反应式为__________。 （3）补全脱硫反应方程式：__________。 （4）相同反应时间，对脱硫率的影响如图所示。 电解脱硫过程中，的作用是催化剂，的质量分数大于1.5%时，脱硫率随浓度的增大而下降，解释原因______________________________________________________________________。 （5）研究发现，电解时若电压过高，阳极有副反应发生，造成电解效率降低。 电解效率的定义： 某电压下电解100 mL煤浆--混合液，煤浆中除外不含其它含硫物质，混合液中浓度为0.01 ，的质量分数为1.5%。当阴极收集到224 mL(标准状况)气体时(阴极无副反应发生)，测得溶液中，__________(忽略电解前后溶液的体积变化)。 19. 某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验： 装置 分别进行的操作 现象 i. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ii. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 (1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。 ①实验 i 中的现象是_____。 ②用化学用语解释实验i中的现象：_____。 (2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_____。 ②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下： 实验 滴管 试管 现象 0.5 mol·L-1 K3[Fe(CN)6] 溶液 iii. 蒸馏水 无明显变化 iv. 1.0 mol·L-1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 v. 0.5 mol·L-1Na2SO4溶液 无明显变化 a．以上实验表明：在_____条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 b．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净) 后再进行实验 iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明 Cl-的作用是_____。 (3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验 ii 结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_____(填 字母序号)。 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和 NaCl 混合溶液(未除O2) 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl 混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除 O2) 产生蓝色沉淀 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $