精品解析：福建省厦门沧江高级中学2025-2026学年高二上学期10月考试化学试题

厦门沧江高级中学2025-2026学年高二上学期10月考试 化学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Ag-108 Pb-207 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列工作过程中，涉及将化学能直接转化为电能过程的是 A.熔融NaCl导电 B.硅太阳能电池发电 C.热电厂火力发电 D.电动汽车行驶 A. A B. B C. C D. D 2. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 由实验可知，（a）、（b）、（c）所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验（a）中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验（c）中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响 D. 若用NaOH固体测定中和反应的反应热，测定的反应热的绝对值偏高 3. 已知工业上常利用和来制备水煤气，化学方程式为，，则下列说法正确的是 A. ，低温下该反应能自发进行 B. ，高温下该反应能自发进行 C. ，低温下该反应能自发进行 D. ，高温下该反应能自发进行 4. 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确 ①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH1 ②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g)       ΔH2 ③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)      ΔH3 A. 2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2 B. 植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能 C. 在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同 D. 若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023 5. 我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B. 通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C. 断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 6. 有关电化学知识的描述正确的是 A. 反应Cu+H2SO4═CuSO4+H2↑可设计成原电池实现 B. 利用Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2，可设计如图所示原电池装置，盐桥内K+向FeCl3溶液移动 C. 氯化铝是一种电解质，可用于电解法熔融态氯化铝制金属铝 D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 7. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 在稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ∆H=-57.3kJ/mol，若将1mol NaOH固体的加入1L 1mo/L的稀盐酸溶液中，放出的热量大于57.3kJ B. 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol C. 已知：S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H2，则∆H1>∆H2 D. 已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92kJ/mol，增加氮气和氢气的用量，则∆H变大 8. 某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法错误的是 A. 电解过程中，铜电极上有H2产生 B. 电解初期，反应的化学方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑ C. 电解一段时间后，石墨电极上有铜析出 D. 整个电解过程中，H＋的浓度先不断减小，后基本不变 9. 在如图串联装置中，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体。下列说法不正确的是 A. 乙中左侧电极反应式：Cu2+＋2e−=Cu B. 电解过程中丙中溶液酸碱性无变化 C. 向甲中加入适量的盐酸，可使溶液恢复到电解前的状态 D. 标准状况下当甲中产生4.48 L气体时，丙中Cu电极质量增加21.6 g 10. 键能是指1 mol化学键断裂形成气态基态原子所需要的最低能量。已知与反应能生成和水蒸气，该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 为放热反应 B. 若将和的总能量标在图中，则其位置在①、②之间 C. 若C—H键的键能为，则中化学键的键能为 D. 若该反应过程中转化的化学能为200 kJ，则有键生成 11. 下图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，有关说法正确的是 A. ①中放电时，负极材料的质量减小 B. ②中电子由Al电极经溶液流向Mg电极 C. ③中锂电池放电时，电解质溶液中向锂电极迁移 D. ④中电极b的电极反应式为 12. 已知：M、N为多孔的惰性电极；P、R为两个铂电极夹，夹在被混有酚酞的Na2SO4溶液浸湿的滤纸上；a、b为直流电源两极(装置如图)。若在试管中充满KOH溶液后将其倒立于盛有KOH溶液的水槽中，断开K1，闭合K2、K3，通直流电，一段时间后实验装置如图所示(整个过程无晶体析出)，下列说法不正确的是 A. M电极上发生氧化反应 B. M、N电极上产生的气体物质的量之比为1:2 C. 电池工作一段时间后，断开K2、K3，闭合K1，检流计指针发生偏转 D. 电池工作时，R极滤纸变红 13. 一种Al-PbO2电池通过x和y两种离子交换膜隔成M、R、N三个区域，三个区域的电解质分别为Na2SO4、H2SO4、NaOH中的一种，结构如图。下列说法错误的是 A. a>b B. M区电解质为NaOH C. 放电时R区域的电解质浓度逐渐减小 D. 放电时，PbO2电极反应为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O 14. 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时和两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如图所示。下 列说法不正确的是 A. 放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动 B. 充电时，铝电极连外接电源的正极，石墨电极连外接电源的负极 C. 放电时负极的电极反应为： D. 充电时的阳极电极反应为： 15. 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 二、非选择题：共4题，55分。 16. 为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。 ①仪器a的名称为_________。 ②实验小组取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数值比57.3 kJ/mol小，原因可能是_________（填选项符号）。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．配制0.50 mol/L NaOH溶液定容时俯视刻度线读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度 ③实验中改用30 mL0.50 mol/L的硫酸跟50 mL 0.55 mol/L的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”），所求中和热的数值会_________（填“相等”或“不相等”）。 （2）相同条件下，石墨比金刚石更稳定，则C（s，金刚石）=C（s，石墨）_________0（填“>”或“<”）。 （3）实验测得，完全燃烧生成和时放热23 kJ。写出该状态下表示燃烧热的热化学方程式为_________。 （4）“长征2F”运载火箭使用和（偏二甲肼）作推进剂。12.0 g液态在液态中燃烧生成、、三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________。 （5）已知298.15 K、100 kPa时，，结合表格数据计算_________。 化学键 N-H H-H 键能 a 391 436 （6）肼与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ① ② ③ 则反应的______（用含a、b、c的计算式表示）。 17. 电化学是化学研究的重要分支，在生产生活中有着非常重要的作用。 （1）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出，还要求提供充足的。某种电化学装置可实现转化，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应式为，则阴极反应式为：_________。 （2）铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉。电池总反应为：。放电时，正极的电极反应式：_________，电解质溶液中硫酸的浓度_________（填“增大”“减小”或“不变”），当外电路通过时，理论上负极板的质量增加_________g。 （3）以燃料电池为电源电解法制取，二氧化氯为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。 ①写出燃料电池负极的电极反应式_________； ②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，阳极产生的反应式为_________。 ③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多1.12 L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_________mol（精确到小数点后两位）。 （4）下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是_________（填选项）。 A. ④>②>③>① B. ②>①>③>④ C. ④>②>①>③ D. ③>②>④>① 18. 回答下列问题。 （1）高铁酸钾不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中，其电池方程式为：。 如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。 ①该电池放电时正极反应式为_________。 ②图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_________。 （2）是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产。 ①阳极的电极反应式为_________。 ②右侧的离子交换膜为_________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，阴极区a%_________b%（填“>”“=”或“<”）。 （3）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。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_________。 19. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为___________(填化学式)。 （2）水浸渣中主要有和___________。 （3）“沉淀”步骤调到弱碱性，主要除去的杂质是___________。 （4） “分离钒”步骤中，将溶液调到1.8左右得到沉淀，在时，溶解为或；在碱性条件下，溶解为或，上述性质说明具有___________(填标号)。 A．酸性 B．碱性 C．两性 （5） “还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液，反应的离子方程式为___________。 （6）全钒液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的，其装置原理如图： ①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为___________。 ②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由___________色变为___________色。 ③放电过程中氢离子的作用是___________和___________；充电时若转移的电子数为个，左槽溶液中的变化量为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门沧江高级中学2025-2026学年高二上学期10月考试 化学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Ag-108 Pb-207 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列工作过程中，涉及将化学能直接转化为电能过程的是 A.熔融NaCl导电 B.硅太阳能电池发电 C.热电厂火力发电 D.电动汽车行驶 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．导电过程需接电源。所以熔融NaCl导电是电能转化为化学能，A项不符合题意； B．硅太阳能电池发电是太阳能转化为电能，B项不符合题意； C．热电厂火力发电是化学能转化为内能，内能转化为电能，是间接转化，C项不符合题意； D．电动汽车行驶使用了原电池，是化学能直接转化为电能，D项符合题意； 故答案选D。 2. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 由实验可知，（a）、（b）、（c）所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验（a）中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验（c）中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响 D. 若用NaOH固体测定中和反应的反应热，测定的反应热的绝对值偏高 【答案】D 【解析】 【详解】A．(a)中铝与盐酸反应、(c)中酸碱中和反应为放热反应，(b)中与的反应为吸热反应，并非三个反应都是放热反应，A错误； B．等质量的铝片和铝粉的总能量相同，反应放出的总热量相同，仅反应速率不同，释放热量不会增加，B错误； C．铁是热的良导体，改用铁质搅拌棒会导致热量散失更多，测得的温度差偏小，对实验结果有影响，C错误； D．固体溶于水会放出热量，导致测得的反应体系温度变化偏大，因此测定的反应热的绝对值偏高，D正确； 故选D。 3. 已知工业上常利用和来制备水煤气，化学方程式为，，则下列说法正确的是 A. ，低温下该反应能自发进行 B. ，高温下该反应能自发进行 C. ，低温下该反应能自发进行 D. ，高温下该反应能自发进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应气体分子数增多，故，但，低温下，反应不能自发进行，A错误； B．该反应、，高温下，，反应能自发进行，B正确； C．该反应气体分子数增多，，且、时任何温度下反应都无法自发进行，C错误； D．该反应，且、时任何温度下反应都无法自发进行，D错误； 故选B。 4. 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确 ①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH1 ②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g)       ΔH2 ③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)      ΔH3 A. 2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2 B. 植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能 C. 在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同 D. 若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023 【答案】C 【解析】 【详解】A．由盖斯定律可知：-①-②=③×2，则2ΔH3=-ΔH1-ΔH2，A错误； B．植物的光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，B错误； C．焓变与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，C正确； D．未说明气体所处状态，无法计算转移电子数，D错误； 故选C。 5. 我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B. 通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C. 断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A正确；B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C错误；D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；本题选C。 点睛：通电时为外加电流的阴极保护法，不通电时为牺牲阳极的阴极保护法。 6. 有关电化学知识的描述正确的是 A. 反应Cu+H2SO4═CuSO4+H2↑可设计成原电池实现 B. 利用Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2，可设计如图所示原电池装置，盐桥内K+向FeCl3溶液移动 C. 氯化铝是一种电解质，可用于电解法熔融态氯化铝制金属铝 D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑为非自发进行的氧化还原反应，不可设计成原电池，A错误； B．利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，可设计如图所示原电池装置，Cu失电子作负极，C作正极，盐桥内K+向FeCl3溶液移动，B正确； C．熔融态氯化铝中不存在自由移动的离子，电解熔融态氧化铝制金属铝，C错误； D．在铁制品上镀银时，铁制品做阴极，与电源负极相连，D错误； 故答案为：B。 7. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 在稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ∆H=-57.3kJ/mol，若将1mol NaOH固体的加入1L 1mo/L的稀盐酸溶液中，放出的热量大于57.3kJ B. 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol C. 已知：S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H2，则∆H1>∆H2 D. 已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92kJ/mol，增加氮气和氢气的用量，则∆H变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．在稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ∆H=-57.3kJ/mol，固体氢氧化钠溶于水也会放热，则若将1mol NaOH固体加入1L 1mo/L的稀盐酸溶液中，放出的热量大于57.3kJ，A正确； B．燃烧热是指在101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时的反应热，常见元素的指定产物：H→H2O(l)，根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，氢气的燃烧热数值不是此数值，B错误； C．燃烧是放热反应，焓变小于零，放出热量越多，焓变越小，气态硫能量比等质量的固态硫能量高，因此硫蒸气充分燃烧放出的热量更多。已知：S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H2，则∆H1＜∆H2，C错误； D．已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92kJ/mol，即消耗1mol氮气和3mol氢气生成2mol氨气时放热92kJ，则焓变与该化学方程式的化学计量数相关，跟实际反应中氮气和氢气的用量无关，即增加氮气和氢气的用量， ∆H不变，D错误； 故选A。 8. 某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法错误的是 A. 电解过程中，铜电极上有H2产生 B. 电解初期，反应的化学方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑ C. 电解一段时间后，石墨电极上有铜析出 D. 整个电解过程中，H＋的浓度先不断减小，后基本不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图装置可看出，Cu接电源正极作阳极，则阳极反应：Cu-2e-=Cu2＋，A错误； B．石墨接电源负极作阴极，阴极反应：2H＋＋2e-=H2↑(起始)，所以电解初期，反应的化学方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑，B正确； C．随着电解的进行，阳极产生的Cu2＋浓度增大，在电场的作用下向阴极移动，由于Cu2＋的氧化性强于H＋的，因此Cu2＋也会在阴极放电生成单质铜，C正确； D．根据以上分析可知在整个电解过程中，起始时H＋的浓度不断减小，随后基本保持不变，D正确； 答案选A。 9. 在如图串联装置中，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体。下列说法不正确的是 A. 乙中左侧电极反应式：Cu2+＋2e−=Cu B. 电解过程中丙中溶液酸碱性无变化 C. 向甲中加入适量的盐酸，可使溶液恢复到电解前的状态 D. 标准状况下当甲中产生4.48 L气体时，丙中Cu电极质量增加21.6 g 【答案】C 【解析】 【分析】该装置外接电源，为电解池装置，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体，说明发生反应：，则乙装置左侧电极为电解池阴极，右侧为阳极；电源左侧为负极，右侧为正极； 【详解】A．根据分析可知，乙中左侧电极反应式：Cu2+ ＋2e−=Cu，故A正确； B．在丙装置中阳极发生失电子反应，阳极电极反应式：，阴极电极反应式：，所以电解过程中丙中溶液酸碱性无变化，故B正确； C．甲装置中阳极电极反应：，阴极电极反应：，相当于从溶液中逸出HCl气体，若加入盐酸，则多加入了水，会导致KCl溶液浓度减小，故C错误； D．标准状况下当甲中产生4.48 L气体时，两极各产生0.1mol气体，转移电子数0.2mol，丙中Cu电极银离子得电子产生银单质，转移0.2mol电子时，有0.2molAg生成，则增重21.6g，故D正确； 答案选C。 10. 键能是指1 mol化学键断裂形成气态基态原子所需要的最低能量。已知与反应能生成和水蒸气，该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 为放热反应 B. 若将和的总能量标在图中，则其位置在①、②之间 C. 若C—H键的键能为，则中化学键的键能为 D. 若该反应过程中转化的化学能为200 kJ，则有键生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知1 mol 和2 mol 总能量低于1 mol 和2 mol 总能量，该反应为吸热反应，A错误； B．能量低于，因此1 mol 和2 mol 总能量低于③的能量，位置在③下方，B错误； C．设中化学键键能为x，断裂反应物化学键总能量为，解得，C正确； D．该反应每生成1mol 放出能量，转化200kJ能量时生成0.25mol ，每个含2个键，故生成0.5mol 键，D错误； 故选C。 11. 下图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，有关说法正确的是 A. ①中放电时，负极材料的质量减小 B. ②中电子由Al电极经溶液流向Mg电极 C. ③中锂电池放电时，电解质溶液中向锂电极迁移 D. ④中电极b的电极反应式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中放电时，负极的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极材料的质量增大，A错误； B．②中 Al和氢氧化钠溶液反应，故Al作负极，电子由Al电极经导线流向Mg电极，B错误； C．锂电池中，Li发生失去电子的氧化反应，作负极，向多孔碳材料电极迁移，C错误； D．④中氨气在负极发生反应，氧气在正极发生反应，故碱性条件下的电极反应式为，D正确； 故选D。 12. 已知：M、N为多孔的惰性电极；P、R为两个铂电极夹，夹在被混有酚酞的Na2SO4溶液浸湿的滤纸上；a、b为直流电源两极(装置如图)。若在试管中充满KOH溶液后将其倒立于盛有KOH溶液的水槽中，断开K1，闭合K2、K3，通直流电，一段时间后实验装置如图所示(整个过程无晶体析出)，下列说法不正确的是 A. M电极上发生氧化反应 B. M、N电极上产生的气体物质的量之比为1:2 C. 电池工作一段时间后，断开K2、K3，闭合K1，检流计指针发生偏转 D. 电池工作时，R极滤纸变红 【答案】D 【解析】 【分析】电解KOH溶液的实质是电解水，在阳极生成O2，阴极生成H2，理论上H2的体积是O2的2倍，由图中信息可判断出N电极所在的试管内收集到H2，M电极所在的试管内收集到O2，所以a电极为负极，b电极为正极。N、P电极为阴极，M、R电极为阳极。 【详解】A．M电极为阳极，OH-失电子发生氧化反应，A正确； B．由分析可知，M、N电极上产生的气体分别为O2、H2，物质的量之比为1:2，B正确； C．电池工作一段时间后，断开K2、K3，闭合K1，此时H2、O2、KOH溶液构成燃烧电池，则可使检流计指针发生偏转，C正确； D．电池工作时，R极为阳极，电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液呈酸性，滤纸上酚酞不会变红，D不正确； 故选D。 13. 一种Al-PbO2电池通过x和y两种离子交换膜隔成M、R、N三个区域，三个区域的电解质分别为Na2SO4、H2SO4、NaOH中的一种，结构如图。下列说法错误的是 A. a>b B. M区电解质为NaOH C. 放电时R区域的电解质浓度逐渐减小 D. 放电时，PbO2电极反应为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，铝极上铝失去电子发生氧化反应为负极、则PbO2极为正极；铝生成四羟基合铝酸根离子，则M区电解质为氢氧化钠，那么R区为硫酸钠、N为硫酸；放电时铝极反应为，PbO2电极反应为； 【详解】A．正极反应为PbO2发生还原反应生成硫酸铅，，反应消耗硫酸，硫酸浓度减小，故a>b，A正确； B．由分析可知，M区电解质为NaOH，B正确； C．放电时，X应为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜，M区钠离子、N区硫酸根离子均向R区域迁移，电解质硫酸钠溶液浓度逐渐增大，C错误； D．由分析可知，放电时，PbO2电极反应为，D正确； 故选C。 14. 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时和两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如图所示。下 列说法不正确的是 A. 放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动 B. 充电时，铝电极连外接电源的正极，石墨电极连外接电源的负极 C. 放电时负极的电极反应为： D. 充电时的阳极电极反应为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，被氧化生成，不活泼石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以有机阳离子向石墨电极方向移动，A正确； B．放电时，铝是负极，石墨是正极，充电时，铝是阴极、连外接电源的负极，石墨为阳极、连外接电源的正极，B错误； C．放电时负极发生氧化反应生成铝离子，铝离子与结合生成，所以电极反应式为：，C正确； D．充电时，石墨为阳极、连外接电源的正极，失电子，电极反应式为：，D正确； 答案选B。 15. 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。 二、非选择题：共4题，55分。 16. 为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。 ①仪器a的名称为_________。 ②实验小组取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数值比57.3 kJ/mol小，原因可能是_________（填选项符号）。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．配制0.50 mol/L NaOH溶液定容时俯视刻度线读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度 ③实验中改用30 mL0.50 mol/L的硫酸跟50 mL 0.55 mol/L的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”），所求中和热的数值会_________（填“相等”或“不相等”）。 （2）相同条件下，石墨比金刚石更稳定，则C（s，金刚石）=C（s，石墨）_________0（填“>”或“<”）。 （3）实验测得，完全燃烧生成和时放热23 kJ。写出该状态下表示燃烧热的热化学方程式为_________。 （4）“长征2F”运载火箭使用和（偏二甲肼）作推进剂。12.0 g液态在液态中燃烧生成、、三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________。 （5）已知298.15 K、100 kPa时，，结合表格数据计算_________。 化学键 N-H H-H 键能 a 391 436 （6）肼与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ① ② ③ 则反应的______（用含a、b、c的计算式表示）。 【答案】（1） ①. 玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒） ②. acd ③. 不相等 ④. 相等 （2） （3） （4） （5） （6） 【解析】 【小问1详解】 ①仪器a用于搅拌混合物以使反应充分并使温度均匀，为防止热量传导散失，通常使用玻璃材质，名称为玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒）。 ②a．保温效果差会导致热量散失，测得温度差偏小，中和热数值偏小，符合题意； b．定容时俯视刻度线会导致溶液体积偏小，NaOH实际浓度偏大，反应生成的水更多，放出的热量偏大，不符合题意； c．分多次倒入会增加热量散失的时间，导致测得数值偏小，符合题意； d．未洗涤温度计直接测酸的温度，会导致酸碱在温度计表面提前反应，热量散失在量热计外，测得数值偏小，符合题意； 故答案选acd。 ③增加NaOH的浓度和物质的量，反应生成的水的物质的量增加，因此放出的总热量增加，即“不相等”；但中和热是指强酸强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，是一个定值，与反应物的用量无关，因此所求中和热数值“相等”。 【小问2详解】 相同条件下，石墨比金刚石更稳定，说明石墨的能量低于金刚石。由高能量的金刚石转化为低能量的石墨是一个放热过程，因此焓变。 【小问3详解】 1 g CH3OH(l)燃烧放热23 kJ，则1 mol CH3OH(l)（质量为32 g）完全燃烧放出的热量为。燃烧热要求生成稳定的氧化物（液态水），故热化学方程式为：。 【小问4详解】 12.0 g偏二甲肼（）的物质的量为。0.2 mol燃烧放出510 kJ热量，则1 mol燃烧放出的热量为。题目指出生成“三种气体”，故水为气态。热化学方程式为：。 【小问5详解】 反应的焓变。根据方程式，可得：。代入数据：，解得。 【小问6详解】 已知：①、②、③；目标反应为：。根据盖斯定律，将①②③即可消去、和，得到目标方程式。因此，目标反应的。 17. 电化学是化学研究的重要分支，在生产生活中有着非常重要的作用。 （1）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出，还要求提供充足的。某种电化学装置可实现转化，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应式为，则阴极反应式为：_________。 （2）铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉。电池总反应为：。放电时，正极的电极反应式：_________，电解质溶液中硫酸的浓度_________（填“增大”“减小”或“不变”），当外电路通过时，理论上负极板的质量增加_________g。 （3）以燃料电池为电源电解法制取，二氧化氯为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。 ①写出燃料电池负极的电极反应式_________； ②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，阳极产生的反应式为_________。 ③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多1.12 L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_________mol（精确到小数点后两位）。 （4）下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是_________（填选项）。 A. ④>②>③>① B. ②>①>③>④ C. ④>②>①>③ D. ③>②>④>① 【答案】（1） （2） ①. ②. 减小 ③. 24 （3） ①. ②. ③. 0.17 （4）C 【解析】 【小问1详解】 已知该反应的阳极反应式为：，总反应方程式减去阳极反应式得到阴极反应式：； 【小问2详解】 根据总反应方程式分析，中铅元素由+4价降低为+2价，作正极，放电时，正极的电极反应式：；由铅蓄电池的总反应可知，放电时硫酸不断被消耗，因此电解质溶液中硫酸的浓度减小；当外电路通过0.5 mol e-时，根据负极反应式：，理论上负极板增加的质量为0.25 mol硫酸根的质量，即； 【小问3详解】 左侧为原电池装置，通入的电极为正极，通入的电极为负极；右侧为电解池装置，左侧电极与正极相连，为阳极，右侧电极与负极相连，为阴极。 ①在负极被氧化，碳元素化合价：-2→+4，的电极反应式为：； ②根据题意，阳极Cl-失去电子生成，阳极反应式为：； ③阴极电极式为：；当电路中转移10 mol电子时，阳极生成2 mol ，阴极生成5 mol氢气，阴极产生的气体比阳极多3 mol。若电解一段时间，从阴极(产生氢气)处收集到的气体比阳极处收集到气体多1.12 L时(标准状况，物质的量为0.05 mol)，停止电解，电路中转移的电子的物质的量为：，通过阳离子交换膜的阳离子为，物质的量为0.17 mol； 【小问4详解】 图中所示的各容器中均盛有海水，①为一般化学腐蚀，②中铁为原电池的负极，为原电池腐蚀③中铁为原电池的正极，为原电池保护，④中铁为电解池的阳极，为电极池腐蚀，铁的腐蚀速率快慢顺序为：电解池阳极>原电池负极>一般化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极，因此铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是④>②>①>③，故选C。 18. 回答下列问题。 （1）高铁酸钾不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中，其电池方程式为：。 如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。 ①该电池放电时正极反应式为_________。 ②图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_________。 （2）是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产。 ①阳极的电极反应式为_________。 ②右侧的离子交换膜为_________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，阴极区a%_________b%（填“>”“=”或“<”）。 （3）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。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） ①. ②. 使用时间长、工作电压稳定 （2） ①. ②. 阴 ③. < （3） 【解析】 【小问1详解】 ①根据总反应，正极发生还原反应，被还原为，通过电荷守恒与原子守恒配平得：； ②由图2放电曲线可知：放电时间更长（超过1.0 h），工作电压更稳定（电压平台平坦）； 【小问2详解】 ①Fe为阳极，在强碱性条件下被氧化为，反应式为：； ②根据右侧电极反应式可知消耗，则右侧离子交换膜为阴离子交换膜。阴极区浓度关系：阴极反应，生成，同时通过阳离子交换膜进入阴极区，使浓度升高，故 a% < b% ； 【小问3详解】 Fe在溶液中作阳极，形成致密膜，反应式为：。 19. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为___________(填化学式)。 （2）水浸渣中主要有和___________。 （3）“沉淀”步骤调到弱碱性，主要除去的杂质是___________。 （4） “分离钒”步骤中，将溶液调到1.8左右得到沉淀，在时，溶解为或；在碱性条件下，溶解为或，上述性质说明具有___________(填标号)。 A．酸性 B．碱性 C．两性 （5） “还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液，反应的离子方程式为___________。 （6）全钒液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的，其装置原理如图： ①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为___________。 ②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由___________色变为___________色。 ③放电过程中氢离子的作用是___________和___________；充电时若转移的电子数为个，左槽溶液中的变化量为___________。 【答案】（1） （2） （3）[Al(OH)4]- （4）C （5） （6） ①. ②. 绿 ③. 紫 ④. 参与电极反应 ⑤. 平衡电荷 ⑥. 1mol 【解析】 【分析】铬钒渣在空气中和碳酸钠、氢氧化钠中煅烧得到，、等，用水浸取，过滤出滤渣二氧化硅和氧化铁，再用稀硫酸调节pH值得到氢氧化铝沉淀，再用硫酸镁、硫酸铵除硅、磷杂质，用稀硫酸调节pH值分离出钒，用焦亚硫酸钠()溶液还原得到氢氧化铬。 【小问1详解】 煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，根据在碱性介质中以存在，则其中含铬化合物主要为；故答案为：。 【小问2详解】 煅烧过程中铁的化合物被氧化为氧化铁，因此水浸渣中主要有和；故答案为：。 【小问3详解】 煅烧、浸取后铝以四羟基铝酸钠形式存在，因此“沉淀”步骤调到弱碱性，则铝以氢氧化铝形式存在，即主要除去的杂质是[Al(OH)4]-；故答案为：[Al(OH)4]-。 【小问4详解】 根据上述信息说明既和酸反应又和碱反应，因此说明具有两性；故答案为：C。 【小问5详解】 根据最高价铬酸根在酸性介质中以存在，则“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液，反应的离子方程式为；故答案为：。 【小问6详解】 ①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，则变为，化合价降低，则其电极反应式为；故答案为：。 ②充电过程中，右边为阴极，化合价降低，发生还原反应，因此右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色；故答案为：绿；紫。 ③根据正极反应式，负极区的氢离子向正极区移动，则放电过程中氢离子的作用是参与电极反应和平衡电荷；充电时电极反应式为，若转移的电子数为个即物质的量为1mol，有1mol氢离子移向右侧，则左槽溶液中的变化量为1mol；故答案为：参与电极反应；平衡电荷；1mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $