精品解析：山东省济南市平阴县实验高级中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题

2024级10月份阶段性检测化学科试卷 说明：本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Al 27 S 32 Ni 59 Cu 64 Pb 207 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1. 化学与生产、生活息息相关，下列有关说法错误的是 A. 铁质菜刀镶嵌铜把手可以缓解菜刀的腐蚀 B. 工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连 C. 大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法” D. 工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化而须定期更换 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于铁比铜活泼，故铁质菜刀镶嵌铜把手，形成电化学腐蚀时铁作负极，铜作正极，故加快了菜刀的腐蚀，A错误； B．工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连作阳极，纯铜与电源负极相连作阴极，B正确； C．大型水闸常与直流电源的负极相连作阴极，发生还原反应，钢铁得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法”，C正确； D．工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极反应为：2O2- -4e-=O2↑，即阳极因被氧气氧化而须定期更换，D正确； 故答案为：A。 2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知 ，则摩尔燃烧焓为-241.8 B. 在一定条件下，将1 mol (g)和0.5 mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g)，放出热量79.2 kJ，则该反应的热化学方程式为 C. 已知 ， ，则a>b D. 在稀溶液中： ，若将含0.5 mol 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量大于57.3 kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩尔燃烧焓是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的反应热，H2的稳定氧化物应为液态H2O，且选项中数值错误，A错误； B．SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应，1 mol SO2无法完全反应，因此2 mol SO2完全反应放出的热量大于158.4kJ，应小于，B错误； C．等量C完全燃烧生成CO2放出的热量大于不完全燃烧生成CO放出的热量，放热反应为负值，放出热量越多越小，故，C错误； D．浓硫酸溶于水会额外放热，因此除中和反应放出57.3kJ热量外，还有稀释放热，总放出热量大于57.3 kJ，D正确； 故答案选D。 3. 用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如下图)。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电子由铜电极流向银电极 ②正极反应为 ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A. 只有①② B. ①②④ C. 只有② D. ①③④ 【答案】B 【解析】 【详解】①Cu的活泼性强于Ag，Cu作负极、Ag作正极，外电路中电子由负极铜电极流向正极银电极，正确； ②正极上得电子发生还原反应，反应为，正确； ③实验过程中取出盐桥，无法形成闭合回路，原电池不能继续工作，错误； ④该原电池总反应为，和铜片浸入溶液的置换反应相同，正确； 符合题意的为①②④，故答案选B。 4. 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研究的是电解溶液，a电极上产生气泡 B. 装置①电解一段时间后，要使电解质溶液恢复，可加入适量的(s) C. 装置②研究的是电解饱和食盐水，A电极发生的反应： D. 装置②中，离子交换膜为阳离子交换膜，阳离子的移动方向是由电极A→B 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①中a电极接电源正极，为阳极，发生反应，有气泡产生，A正确； B．装置①总反应为，体系仅损失Cu、Cl元素，加入适量可使电解质溶液恢复原浓度，B正确； C．装置②中A电极接电源正极，为阳极，发生氧化反应，电极反应为，选项给出的是阴极的还原反应，对应B电极的反应，C错误； D．电解池中阳离子向阴极移动，B为阴极，故阳离子移动方向为电极A→B，D正确； 故答案选C。 5. 下列装置及试剂或操作不可用于相应实验的是 选项 A B 装置及试剂或操作 实验 模拟钢铁的析氢腐蚀 验证是放热反应 选项 C D 装置及试剂或操作 实验 测定中和反应的反应热 探究、对分解速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe粉、碳粉和少量稀硫酸形成原电池，Fe作为负极失电子生成，碳粉作为正极，在正极得电子生成，生成的氢气会通过导管进入右侧试管的溶液中，可观察到气泡冒出，能模拟钢铁的析氢腐蚀。该装置可用于对应实验，A不符合题意； B．对于可逆反应，为红棕色气体，为无色气体，体系颜色深浅可反映平衡移动方向，实验过程中，热水中温度更高，气体颜色更深，说明升温使平衡逆向移动，可证明反应放热，该装置可用于对应实验，B不符合题意； C．图示装置为标准的简易热量计结构，其中隔热层可减少热量散失、温度计用于测定反应前后的温度变化、玻璃搅拌器可使溶液混合均匀保证反应完全，杯盖与外壳可进一步降低热量散失，能够满足测定中和反应热的实验要求。该装置可用于对应实验，C不符合题意； D．探究、对分解速率的影响时，需遵循单一变量原则，两组实验的阴离子分别为和，变量不唯一，无法排除阴离子对反应速率的干扰，不能探究、对分解速率的影响。该装置不能用于对应实验，D符合题意； 故答案选D。 6. 250℃时，将一定量的固体置于真空容器中分解，其化学方程式是，一段时间后，反应达到平衡。下列说法正确的是 A. 当体系内时，反应达到平衡状态 B. 若，则该反应达到平衡状态 C. 升高温度，该反应的正逆反应速率均加快 D. 平衡后，继续添加，化学反应速率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应生成的和的浓度始终相等，不能说明反应达到平衡状态，A项错误； B．都是逆反应速率，不能判断反应达到平衡状态，B项错误； C．升高温度，正逆反应速率均加快，C项正确； D．碳酸氢钠是固体，添加固体，不能影响化学反应速率，D项错误； 答案选C。 7. 和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 为了实现转化，需不断向反应器中补充和 C. 该反应旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量 D. 总反应的 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图甲的两步反应：①，②，根据盖斯定律将两式相加可得总反应，，A正确； B．是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变，是反应的中间产物，反应过程中生成又被消耗，二者都不需要向反应器中补充，B错误； C．由图乙可知总反应为放热反应，焓变旧键断裂吸收的总能量新键形成释放的总能量，因此旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量，C正确； D．总反应的焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，即，D正确； 故答案选B。 8. 采用电化学方法使与反应，可生成非常活泼的(羟基自由基)中间体用废水中的有机污染物，原理如图所示。下列说法不正确的是 A. X上发生的电极反应为： B. 可将X电极上产生的收集起来，输送到Y电极继续使用 C. Y电极上的放电物质为和 D. 起始时，在Y电极附近加入适量或，均能让装置正常工作 【答案】C 【解析】 【分析】据图可知Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，均发生还原反应，所以Y电极为阴极，X电极上H2O失电子生成氧气，发生氧化反应，为阳极。 【详解】A．据图可知X电极上H2O失电子生成氧气，电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+，A正确； B．据图可知Y电极上的反应物有O2，而X电极产生O2，所以将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用，B正确； C．根据分析可知Y为阴极，Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，C错误； D．据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化，所以起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作，D正确； 故选C。 9. 可充电电池的结构和在催化剂TAPP-Mn(Ⅱ)作用下正极反应可能的历程如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，电流由C电极流出，经负载流入Li电极 B. 电池可以使用水溶液做离子导体 C. 放电时，由Li电极向C电极迁移 D. 充电时，阳极反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．放电时，该装置为原电池，电流由正极C电极流出，经负载流入负极Li电极，故A正确； B．Li是活泼金属，能与水发生反应，因此不能采用水溶液做离子导体，故B错误； C．放电时，该装置为原电池，则移向正极C电极，故C正确； D．由图示转化流程知，充电时C电极为阳极，C失电子，结合最终转化为和，故D正确； 故选B。 10. 钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法错误的是 A. b为电池的负极 B. 放电时b极反应： C. 充电时a极反应： D. 用该电池给铅酸电池充电时，a电极接铅酸电池的正极 【答案】C 【解析】 【分析】原电池中阳离子移向正极，由钠离子移向a极，则a为正极，电极反应式为：；b为负极，电极反应式为：。 【详解】A．放电时阳离子移向正极，由图可知向a极移动，故a为正极，b为负极，A正确； B．放电时b为负极，失电子发生氧化反应，电极反应为，B正确； C．充电时，原电池的正极a作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应为，选项给出的是放电时a极的还原反应，C错误； D．给铅酸电池充电时，铅酸电池的正极需接外接电源的正极，该钠离子电池中a为正极，故a电极接铅酸电池的正极，D正确； 故选C。 二、选择题(每小题只有一个或两个选项符合题意。) 11. 已知：①； ②； ③； ④； 下列说法正确的是 A. 反应②放出197kJ的热量，转移4mol电子 B. 由反应①可知1mol水分解吸收的热量为285.8kJ C. 反应③表示燃烧热的热化学方程式 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．1mol C参与反应②，放出热量394kJ，转移电子4mol，故放出197kJ热量时，转移2mol电子，故A错误； B．由热化学方程式①可知，1mol气态水分解需要吸收285.8kJ的热量，而不是液态水，故B错误； C．表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必须为1，且生成物应为稳定的氧化物，H2O的稳定状态应是液态，而不是气态，故C错误； D．因②×2+①-③=④，根据盖斯定律得：ΔH4=2ΔH2+ΔH1-ΔH3，故D正确； 故选D。 12. 用惰性电极电解一定量的溶液，实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。下列说法错误的是 A. a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极 B. 曲线0～P段表示的体积变化，曲线P～Q段表示和混合气体的体积变化 C. 从0～Q过程中收集到的混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol D. 电解完成后，要想使电解液恢复原来的浓度和体积，可加入0.1 mol 固体 【答案】C 【解析】 【详解】A．在电解池中，电流方向从电源正极流向阳极，图中电流指向b极，所以b是阳极，a是阴极，A正确； B．在初始阶段，在阴极，铜离子先放电，电极方程式为：，因此阴极没有气体产生，在阳极，，转移0.2 mol电子，生成的氧气的物质的量为：，生成的氧气在标准状况下的体积为：，和P点数据一致；P～Q段，铜离子已完全放电，阴极电极方程式为：，阳极电极方程式不变，因此生成的是氢气和氧气的混合气体， B正确； C．0~Q段，生成的氧气的总物质的量为：，P~Q段，转移了0.2 mol电子，生成的氢气的物质的量为：，混合气体的总物质的量为0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol；混合气体的总质量为：，平均摩尔质量为：，C错误； D．0~P段，反应的总化学方程式为：，析出0.05 mol氧气和0.1 mol铜，可以看成是析出0.1 mol CuO。同时生成0.1 mol 硫酸。P~Q段，反应的总化学方程式为：，生成0.1 mol氢气，那么消耗0.1 mol水，需要补充0.1 mol CuO和0.1 mol水，而0.1 mol可以看成是0.1 mol，因此需要补充0.1 mol，和溶液中生成的硫酸恰好完全反应，得到原来的溶液，D正确。 故答案选C。 13. Co是维生素的重要组成元素。工业上可用下图装置制取单质Co并获得副产品盐酸。下列说法错误的是 A. 电势：石墨电极电极 B. A膜为阴离子交换膜 C. 阳极反应式： D. 外电路中通过时，阴极室溶液质量减轻59g 【答案】BD 【解析】 【分析】该装置为电解池，左侧为阳极，电极反应式为，右侧为阴极，电极反应式为Co2++2e-=Co，A为阳离子交换膜，阳极室的H+移动向产品室，B为阴离子交换膜，阴极室的Cl-移动向产品室，在产品室获得盐酸，据此解答。 【详解】A．石墨电极与电源正极相连作阳极，Co电极与电源负极相连作阴极，因此电势：石墨电极＞Co电极，故A正确； B．根据分析可知，A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜，故B错误； C．阳极反应式：，故C正确； D．外电路中通过时，有1molCo2+转化为Co，有2molCl-从阴极室移动向产品室，则阴极溶液减少1molCoCl2，质量减少，故D错误； 故选BD。 14. 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。利用浓差电池电解溶液（a、b电极均为石墨电极），可制得、、和NaOH，反应原理如图所示。下列说法错误的是 已知：电池的比能量指参与电极反应的单位质量电极材料放出电能的大小。 A. 与铅蓄电池相比，该浓差电池的比能量更高 B. 浓差电池从开始工作到放电结束，电解池理论上可制得 C. a电极的电极反应为 D. c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 【答案】B 【解析】 【分析】浓差电池中，左侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，所以Cu(1)电极为正极、电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu；Cu(2)电极为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成O2和H+，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成H2，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜c进入阴极室生成NaOH，c为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d进入阳极室生成硫酸、d为阴离子交换膜； 【详解】A．根据电池比能量的定义，浓差电池的比能量为，铅蓄电池的比能量为，因此与铅蓄电池相比，该浓差电池的比能量更高，故A说法正确； B．浓差电池从开始工作到放电结束，正极区硫酸铜溶液浓度由2.5mol/L降低到1.5mol/L，负极区硫酸铜溶液浓度由0.5mol/L上升高1.5mol/L，即正极区被还原的Cu2+的物质的量为(2.5-1.5)mol/L×2L=2molCu，正极反应为Cu2++2e-=Cu，阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，根据电子守恒有Cu～2e-～H2SO4，n(Cu)=n(H2SO4)=2mol，即得到硫酸质量为2mol×98g/mol=196g，故B说法错误； C．a电极为阴极，阴极上水得电子发生还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故C说法正确； D．根据上述分析可知，c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜，故D说法正确； 答案为B。 15. 以熔融碳酸盐燃料电池为电源模拟在塑料制品上镀镍的装置如图所示。 已知：①电镀液的配方：、、、 ②催化重整反应： 下列说法错误的是 A. 电镀时电极a与电极c相连 B. 电镀液中的作用是增强溶液的导电能力 C. 电极a上发生的电极反应式为 D. 当电极d上析出11.8 g镍，理论上电极a上消耗CO的体积为2.24 L(标准状况) 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电极a为熔融碳酸盐燃料电池的负极，电镀时纯镍电极c作阳极，应接电源正极b，镀件电极d作阴极接负极a，因此a不能与c相连，A错误； B．电镀液中电离出的和均不参与电极反应，作用是增强溶液的导电能力，B正确； C．燃料电池电解质为熔融碳酸盐，不存在，在负极失电子后结合生成和，给出的电极反应式书写正确，C正确； D．析出的物质的量，由反应可知，转移电子为0.4mol；电极a上1mol 和3mol 共转移8mol电子，因此转移0.4mol电子时消耗的物质的量为0.05mol，标准状况下体积为，不是2.24L，D错误； 故答案选AD。 第Ⅱ卷(非选择题) 三、非选择题： 16. 如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。利用H2和CO2生产甲醇燃料，为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。 （1）该反应的化学方程式为：_______________________。 （2）从反应开始到3min时，氢气的平均反应速率v(H2)=_________；达到平衡时氢气的浓度为_________。 （3）下列措施中不能使该反应速率增大的是_______________。 A 在原容器中再充入1 molCO2 B 在原容器中充入1 mol He使体系压强增大 C 缩小容器的容积 D 将水蒸气从体系中分离出 （4）当下列物理量不变时，能说明反应已经达到平衡状态的是________。 A 混合气体的压强 B CH3OH(g)和H2O(g)的体积分数比 C 混合气体的密度 D 混合气体的平均摩尔质量 【答案】 ①. CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ②. 0.25mol/(L·min) ③. 0.5mol/L ④. BD ⑤. AD 【解析】 【分析】（1）根据图示可以看出，随着反应的进行二氧化碳逐渐减少至不变，甲醇与水逐渐增大至不变，据此分析出反应物与产物，再结合转化量之比等于化学计量数之比书写化学方程式； （2）根据题目内容可知，该工业方法制取甲醇为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水；根据三段式计算出反应混合物各组分的浓度变化量、平衡时的浓度，根据计算出v（H2）； （3）根据影响平衡化学反应速率的外界因素作判断； （4）化学反应达到平衡状态时，各物质的浓度保持不变，正反应速率等于逆反应速率，据此分析判断。 【详解】（1）该工业方法制取甲醇原理为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，根据图示可以看出，△n(CO2)=1.00mol-0.25mol=0.75 mol，△n(CH3OH)= △n(H2O)=0.75mol-0mol=0.75 mol，则对应物质的化学计量数之比为1：1：1，其反应方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)； （2）根据图示可以看出，3min时，图示中的三种物质的物质的量均为0.5mol，则 ， 则从反应开始到3min，氢气的平均反应速率v(H2)= ；平衡时生成甲醇是0.75mol，消耗氢气是2.25mol，剩余氢气是1mol，因此浓度是0.5mol/L； （3）A. 在原容器中再充入1mol CO2，CO2的总物质的量浓度在增加，化学反应速率增大，A项错误； B. 在原容器中充入1mol He，体积没有变化，各成分浓度不变，化学反应速率不变，B项正确； C. 缩小容器的容积，相当于加压，化学反应速率增大，C项错误； D. 将水蒸气从体系中分离出，减小生成物浓度，化学反应速率减小，D项正确； 故答案选：BD； （4）对于反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)是气体分子数减小的反应，则 A 混合气体的压强保持不变，则说明各物质的浓度保持不变，可说明反应已经达到平衡状态，A项正确； B CH3OH(g)和H2O(g)的体积分数比始终是1:1，则CH3OH(g)和H2O(g)的体积分数比保持不变，不能说明反应已经达到平衡状态，B项错误； C 混合气体的质量不变，该反应体系为恒容密闭容器，则混合气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应已经达到平衡状态，C项错误； D 混合气体的质量不变，平均摩尔质量不变则说明混合气体的总物质的量不变，即各物质的物质的量保持不变，可以说明反应已经达到平衡状态，D项正确；故答案选AD； 【点睛】有关达到化学平衡状态的标志是常考题型，通常有直接判断法和间接判断法两大类。 一、直接判断法： ①ν（正）=ν（逆）0，即正反应速率 = 逆反应速率 注意反应速率的方向必须有正逆之分，每个物质都可以表示出参与的化学反应速率，而其速率之比应符合方程式中的化学计量数的比值，这一点学生做题容易出错。 ②各组分的浓度保持不变，包括各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数、百分含量不变。 二、间接判断法 ①对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志，而对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。 ②对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。 ③对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。 ④有颜色的物质参与或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。 ⑤任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时，达到平衡。 17. 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为离子交换膜。请按要求回答相关问题： （1）Fe电极的电极反应式为___________。 （2）甲烷燃料电池负极反应式是___________。 （3）丙模拟粗铜的精炼，A电极的电极反应式为___________，反应结束后硫酸铜溶液的浓度___________(填“变大”，“变小”，“不变”)。 （4）若在标准状况下，有22.4 L氧气参加反应，则乙装置中C极上生成的气体体积为___________L。 （5）写出图中电解饱和食盐水的总的化学反应方程式___________。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. 变小 （4）44.8 （5） 【解析】 【分析】甲装置为燃料电池，通入氧气的一极为正极，通入甲烷的一极为负极；乙装置中，Fe电极与甲的负极相连，作电解池的阴极；C电极作阳极；丙装置中，A电极与乙的C电极（阳极）相连，作电解池的阴极；B电极与甲的正极相连，作阳极。 【小问1详解】 乙装置中Fe电极为阴极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为 。 【小问2详解】 甲装置为甲烷燃料电池，电解质为KOH溶液，呈碱性；甲烷在负极失电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为 。 【小问3详解】 丙模拟粗铜的精炼，A电极为阴极，溶液中的铜离子得电子生成单质铜，电极反应式为 ；粗铜作阳极（B极），阳极上除了铜失电子外，还有比铜活泼的杂质金属（如锌、铁等）失电子，而阴极上只有铜离子得电子析出；根据整个电路电子守恒可知，阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量，因此反应结束后硫酸铜溶液中铜离子浓度变小。 【小问4详解】 标准状况下氧气的物质的量为，正极反应为，反应中转移电子的物质的量为 ；乙装置中C极为阳极，氯离子失电子生成氯气，电极反应式为 ；根据串联电路电子守恒，生成氯气的物质的量为 ，其在标准状况下的体积为 。 【小问5详解】 乙装置电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，总的化学反应方程式为 。 18. 液流电池储能容量大，使用寿命长。下图为钒液流电池的结构及充电时工作原理示意图。 已知：酸性溶液中钒的存在形式及颜色 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 回答下列问题： （1）充电时，电极b为___________(填“阳极”或“阴极”)。 （2）充电完成时，阳极溶液的颜色是___________，该电极的电极反应式为___________。 （3）研究发现，电催化和含氮物质在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液中通至饱和，在电极上反应生成尿素，电解原理如图所示。 ①中C元素的化合价是___________。 ②图中离子交换膜为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。 ③B电极的电极反应式为___________。 ④电解过程中，当B极产生22.4 L (标准状况)时，A极生成尿素___________g。 【答案】（1）阴极 （2） ①. 黄色 ②. （3） ①. +4 ②. 阳离子 ③. ④. 15 【解析】 【分析】由图可知，充电时，氢离子向右移动，则右侧为阴极，电极反应式为，左侧电极是阳极，电极反应式为，右侧为阴极；由图中信息可知，电极A上硝酸根得到电子生成尿素，发生还原反应；电极B是阳极，氢氧根放电产生氧气，据此作答。 【小问1详解】 根据以上分析可知充电时，电极b为阴极； 【小问2详解】 阳极电极反应式为，所以充电完成时阳极溶液的颜色是黄色； 【小问3详解】 ① 中N是-3价，O是-2价，依据化合价代数和为0可知C元素的化合价是+4价； ②阳极B是产生氧气，同时产生氢离子，而阴极A需要消耗氢离子，所以图中离子交换膜为阳离子交换膜； ③B电极的电极反应式为； ④电解过程中，当B极产生22.4 L O2（标准状况）即1 mol 氧气时，转移4 mol 电子，根据A电极反应式，可知A极生成尿素是0.25 mol，质量是； 19. 利用电化学方法可以将有效地转化为(其中C元素的化合价为+2价)。装置如图所示。 （1）在该装置中，左侧Pt电极为___________(填“阴极”或“阳极”)。 （2）装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。 已知：电解效率。 ①阴极区的副产物可能是___________(写出一种即可，写化学式)。 ②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的溶液体积为1 L， mol/L，电解效率为___________(忽略电解前后溶液的体积变化)。 （3）研究表明，溶液pH会影响转化为的效率。如图所示，是(以计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数随pH变化的情况。 ①pH>12时，几乎未转化为，此时在溶液中的主要存在形式为___________。 ②pH=8.5时，的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为___________。在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化(忽略电解前后溶液的体积变化)。请说明理由___________。 【答案】（1）阳极 （2） ①. ②. 85% （3） ①. ②. ③. 阴极发生反应的同时，阳极发生反应，当电路中转移2 mol电子时，2 mol 通过质子交换膜向阴极移动，恰好与阴极生成的2 mol 反应生成水 【解析】 【小问1详解】 在该装置中，右侧通入的得电子转化为，发生还原反应，故右侧 Pb 电极为阴极，则左侧 Pt 电极为阳极。 【小问2详解】 ①阴极区发生还原反应，除了得电子外，溶液中的也可能得电子生成氢气，故副产物可能是。 ②阳极反应为，标准状况下氧气的物质的量为 ，则一段时间内电解池转移电子总数为。阴极生成的反应中，C 元素化合价从 +4 降至 +2，生成需转移电子。测得阴极区，溶液体积为，则生成目标产物转移电子数为。电解效率 = 。 【小问3详解】 ①由图可知，当 pH>12 时，在溶液中的主要存在形式为。 ②由图可知，pH=8.5 时，在溶液中的主要存在形式为，其在阴极得电子生成 ，电极反应式为。阴极生成的同时，阳极水失电子生成和，通过质子交换膜移向阴极。根据电子守恒，每转移 电子，阴极生成，同时有移向阴极，二者恰好中和生成水，因此阴极附近溶液的pH几乎不发生变化。 20. 甲醇()在化工生产中应用广泛。其中利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （1）___________，在上述制备甲醇的两个反应中，反应Ⅱ与反应Ⅲ比较，优点为___________。 （2）已知断开1 mol CO(g)和2 mol (g)中的化学键需要吸收的能量为1934 kJ，根据反应Ⅱ中的数据，计算出断开1 mol 中的化学键需要吸收___________kJ的能量。 （3）白磷与氧可发生如下反应：，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P键a 、P-O键b 、P=O键c 、O=O键d 。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为___________。 （4）25℃、101 Kpa、(s)和(g)发生反应依次转化为(g)和(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的表示生成1 mol产物的数据)，已知： ① ； ② 结合能量图，书写(g)与(l)反应生成(l)的热化学方程式是___________。计算(s)的燃烧热值为___________。 【答案】（1） ①. -49.0 ②. 反应Ⅱ符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%(绿色化学) （2）2024 （3） （4） ①. ②. 31.25a 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将反应Ⅱ减去反应Ⅰ即可得到反应Ⅲ，因此 。对比两个反应，反应Ⅱ为化合反应，所有反应物原子全部转化为目标产物甲醇，其优点是原子利用率为100%，符合绿色化学理念。 【小问2详解】 化学反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。对于反应Ⅱ，，即 ，解得断开 中的化学键需要吸收的能量 。 【小问3详解】 观察分子结构图可知， 含有 键， 含有 键； 含有 单键和 双键。根据 ，该反应的反应热 。 【小问4详解】 由能量变化图可知，③。已知：① ② 根据盖斯定律，由 ② - ③ - ① 即可得到目标反应 ，其焓变 。由图可知，，则 完全燃烧生成 放出的热量为 。 的物质的量为 ，故其燃烧热值为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级10月份阶段性检测化学科试卷 说明：本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Al 27 S 32 Ni 59 Cu 64 Pb 207 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1. 化学与生产、生活息息相关，下列有关说法错误的是 A. 铁质菜刀镶嵌铜把手可以缓解菜刀的腐蚀 B. 工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连 C. 大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法” D. 工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化而须定期更换 2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知 ，则摩尔燃烧焓为-241.8 B. 在一定条件下，将1 mol (g)和0.5 mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g)，放出热量79.2 kJ，则该反应的热化学方程式为 C. 已知 ， ，则a>b D. 在稀溶液中： ，若将含0.5 mol 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量大于57.3 kJ 3. 用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如下图)。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电子由铜电极流向银电极 ②正极反应为 ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A. 只有①② B. ①②④ C. 只有② D. ①③④ 4. 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研究的是电解溶液，a电极上产生气泡 B. 装置①电解一段时间后，要使电解质溶液恢复，可加入适量的(s) C. 装置②研究的是电解饱和食盐水，A电极发生的反应： D. 装置②中，离子交换膜为阳离子交换膜，阳离子的移动方向是由电极A→B 5. 下列装置及试剂或操作不可用于相应实验的是 选项 A B 装置及试剂或操作 实验 模拟钢铁的析氢腐蚀 验证是放热反应 选项 C D 装置及试剂或操作 实验 测定中和反应的反应热 探究、对分解速率的影响 A. A B. B C. C D. D 6. 250℃时，将一定量的固体置于真空容器中分解，其化学方程式是，一段时间后，反应达到平衡。下列说法正确的是 A. 当体系内时，反应达到平衡状态 B. 若，则该反应达到平衡状态 C. 升高温度，该反应的正逆反应速率均加快 D. 平衡后，继续添加，化学反应速率增大 7. 和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 为了实现转化，需不断向反应器中补充和 C. 该反应旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量 D. 总反应的 8. 采用电化学方法使与反应，可生成非常活泼的(羟基自由基)中间体用废水中的有机污染物，原理如图所示。下列说法不正确的是 A. X上发生的电极反应为： B. 可将X电极上产生的收集起来，输送到Y电极继续使用 C. Y电极上的放电物质为和 D. 起始时，在Y电极附近加入适量或，均能让装置正常工作 9. 可充电电池的结构和在催化剂TAPP-Mn(Ⅱ)作用下正极反应可能的历程如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，电流由C电极流出，经负载流入Li电极 B. 电池可以使用水溶液做离子导体 C. 放电时，由Li电极向C电极迁移 D. 充电时，阳极反应为 10. 钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法错误的是 A. b为电池的负极 B. 放电时b极反应： C. 充电时a极反应： D. 用该电池给铅酸电池充电时，a电极接铅酸电池的正极 二、选择题(每小题只有一个或两个选项符合题意。) 11. 已知：①； ②； ③； ④； 下列说法正确的是 A. 反应②放出197kJ的热量，转移4mol电子 B. 由反应①可知1mol水分解吸收的热量为285.8kJ C. 反应③表示燃烧热的热化学方程式 D. 12. 用惰性电极电解一定量的溶液，实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。下列说法错误的是 A. a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极 B. 曲线0～P段表示的体积变化，曲线P～Q段表示和混合气体的体积变化 C. 从0～Q过程中收集到的混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol D. 电解完成后，要想使电解液恢复原来的浓度和体积，可加入0.1 mol 固体 13. Co是维生素的重要组成元素。工业上可用下图装置制取单质Co并获得副产品盐酸。下列说法错误的是 A. 电势：石墨电极电极 B. A膜为阴离子交换膜 C. 阳极反应式： D. 外电路中通过时，阴极室溶液质量减轻59g 14. 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。利用浓差电池电解溶液（a、b电极均为石墨电极），可制得、、和NaOH，反应原理如图所示。下列说法错误的是 已知：电池的比能量指参与电极反应的单位质量电极材料放出电能的大小。 A. 与铅蓄电池相比，该浓差电池的比能量更高 B. 浓差电池从开始工作到放电结束，电解池理论上可制得 C. a电极的电极反应为 D. c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 15. 以熔融碳酸盐燃料电池为电源模拟在塑料制品上镀镍的装置如图所示。 已知：①电镀液的配方：、、、 ②催化重整反应： 下列说法错误的是 A. 电镀时电极a与电极c相连 B. 电镀液中的作用是增强溶液的导电能力 C. 电极a上发生的电极反应式为 D. 当电极d上析出11.8 g镍，理论上电极a上消耗CO的体积为2.24 L(标准状况) 第Ⅱ卷(非选择题) 三、非选择题： 16. 如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。利用H2和CO2生产甲醇燃料，为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。 （1）该反应的化学方程式为：_______________________。 （2）从反应开始到3min时，氢气的平均反应速率v(H2)=_________；达到平衡时氢气的浓度为_________。 （3）下列措施中不能使该反应速率增大的是_______________。 A 在原容器中再充入1 molCO2 B 在原容器中充入1 mol He使体系压强增大 C 缩小容器的容积 D 将水蒸气从体系中分离出 （4）当下列物理量不变时，能说明反应已经达到平衡状态的是________。 A 混合气体的压强 B CH3OH(g)和H2O(g)的体积分数比 C 混合气体的密度 D 混合气体的平均摩尔质量 17. 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为离子交换膜。请按要求回答相关问题： （1）Fe电极的电极反应式为___________。 （2）甲烷燃料电池负极反应式是___________。 （3）丙模拟粗铜的精炼，A电极的电极反应式为___________，反应结束后硫酸铜溶液的浓度___________(填“变大”，“变小”，“不变”)。 （4）若在标准状况下，有22.4 L氧气参加反应，则乙装置中C极上生成的气体体积为___________L。 （5）写出图中电解饱和食盐水的总的化学反应方程式___________。 18. 液流电池储能容量大，使用寿命长。下图为钒液流电池的结构及充电时工作原理示意图。 已知：酸性溶液中钒的存在形式及颜色 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 回答下列问题： （1）充电时，电极b为___________(填“阳极”或“阴极”)。 （2）充电完成时，阳极溶液的颜色是___________，该电极的电极反应式为___________。 （3）研究发现，电催化和含氮物质在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液中通至饱和，在电极上反应生成尿素，电解原理如图所示。 ①中C元素的化合价是___________。 ②图中离子交换膜为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。 ③B电极的电极反应式为___________。 ④电解过程中，当B极产生22.4 L (标准状况)时，A极生成尿素___________g。 19. 利用电化学方法可以将有效地转化为(其中C元素的化合价为+2价)。装置如图所示。 （1）在该装置中，左侧Pt电极为___________(填“阴极”或“阳极”)。 （2）装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。 已知：电解效率。 ①阴极区的副产物可能是___________(写出一种即可，写化学式)。 ②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的溶液体积为1 L， mol/L，电解效率为___________(忽略电解前后溶液的体积变化)。 （3）研究表明，溶液pH会影响转化为的效率。如图所示，是(以计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数随pH变化的情况。 ①pH>12时，几乎未转化为，此时在溶液中的主要存在形式为___________。 ②pH=8.5时，的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为___________。在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化(忽略电解前后溶液的体积变化)。请说明理由___________。 20. 甲醇()在化工生产中应用广泛。其中利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （1）___________，在上述制备甲醇的两个反应中，反应Ⅱ与反应Ⅲ比较，优点为___________。 （2）已知断开1 mol CO(g)和2 mol (g)中的化学键需要吸收的能量为1934 kJ，根据反应Ⅱ中的数据，计算出断开1 mol 中的化学键需要吸收___________kJ的能量。 （3）白磷与氧可发生如下反应：，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P键a 、P-O键b 、P=O键c 、O=O键d 。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为___________。 （4）25℃、101 Kpa、(s)和(g)发生反应依次转化为(g)和(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的表示生成1 mol产物的数据)，已知： ① ； ② 结合能量图，书写(g)与(l)反应生成(l)的热化学方程式是___________。计算(s)的燃烧热值为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $