精品解析：河南省郑州市第四十四高级中学2025-2026学年高二上学期第一次月考化学试卷

2025-2026学年高二上学期化学第一次月考试卷 考试时间：75分钟；满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、准考证号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡的相应位置上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共42分） 1. 向下图所示内筒中加入20 mL0.55 NaOH溶液和20 mL0.5 HCl溶液进行中和反应反应热的测定。下列有关说法正确的是 A. 加入NaOH溶液时应分三次加入 B. 若用同体积同浓度的醋酸代替，会使测得的中和反应的反应热数值偏低 C. 实验中使用了稍过量的氢氧化钠溶液，会使实验产生不必要的误差 D. 玻璃搅拌器可用铜制搅拌器代替 2. 已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1 ②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2 ③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为 A. ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2 B. ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2 C. ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 D. ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 3. 某研究小组将甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。有关说法错误的是 A. 电解饱和食盐水总反应的离子方程式为 B. 闭合开关K后，b电极上有生成 C. 燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为 D. 若燃料电池甲烷通入量为（标准状况），且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为（标准状况） 4. 某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B. 电极2是阴极，发生还原反应： C. 工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D. 理论上电源提供能分解 5. 下列选项正确的是 A. 图①可表示 的能量变化 B. 若： 则结合图像②可推知 C. 实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的、NaOH溶液混合，测得混合液的最高温度如图③所示（已知V1+V2=60 mL） D. 已知稳定性：B＜A＜C，某反应由两步构成：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图④所示 6. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 7. 用如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列说法不正确的是 A. 若X为锌棒，开关K置于B处时，铁电极反应为 B. 若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀 C. 若X为碳棒，开关K置于A处时，铁电极反应 D. 若X为碳棒，开关K置于A处可以减缓铁的腐蚀 8. 锌—二氧化碳电池同时具备二氧化碳固定/利用和能量转化/存储的电池技术，其工作原理如图所示，其中X为锌电极，Y为基于三维多孔钯材料的电极。已知双极膜是阴离子膜与阳离子膜的复合膜，放电时，复合膜中的水可解离为和分别向两极移动。下列说法错误的是 A. 放电时负极的电极反应： B. 双极膜中靠X电极的一侧为阴离子膜 C. 标准状况下，该电池固定2.24 L时，在电路中有个电子通过 D. 充电时Y极区溶液的pH减小 9. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅-硫酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ：向铁电极方向移动 B. 图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应 C. 图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量减小 D. 图Ⅳ：电池使用时，电子从负极锌经外电路流向正极氧化银 10. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 11. 我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应： 12. 近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A. 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B. 氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C. 锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 D. 太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 13. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A. 电池总反应为 B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C. 消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 14. 如图所示电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为石墨电极。在电解过程中，电极a和c上均有气体逸出，而电极b和d的质量均增大，且增重情况为。符合上述实验结果的溶液是 选项 X溶液 Y溶液 A B C D A. A B. B C. C D. D 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题（共58分） 15. 电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域密切相关，回答下列问题： Ⅰ．某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。 （1）甲池反应前，两电极质量相等，一段时间后，若Ag极的质量增加21.6g，则两电极质量相差_______g。 （2）实验过程中，甲池左侧烧杯中_______(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）若乙池中的某盐溶液是足量溶液，则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为_______。工作一段时间后，若要使乙池溶液恢复至原来浓度，可向溶液中加入适量的_______(填化学式)。 Ⅱ．用一种新型液态燃料电池(乙池)电解催化氮气制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨电极)。 （4）甲池a极的电极反应式为_______。 （5）乙池c极的电极反应式为_______。 （6）乙池中若生成15mol气体m，则甲池a、b两极共消耗_______。 16. 电化学在化学工业有着广泛的应用， （1）工业冶炼铝的化学方程式是___________。 （2）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图1所示。 ①该电解槽的阳极反应式是___________； ②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口___________(填写“A”或“B”)导出。 （3）甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如图2，质子交换膜左右两侧的溶液均为溶液。 ①通入气态a的电极的电极反应式为___________； ②当电池中有发生转移时，左右两侧溶液的质量差值为___________g。 17. 城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 （1）请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式：_______。 （2）比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量(填“多”或“少”)_______。 （3）甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”，乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图： 请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式_______。 （4）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热△H=-2220.0kJ•mol-1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为_______。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示： （5）N2H4(g)中N-N键的键能为_______。一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为：_______。 18. 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ①电解池中X极上的电极反应式为___________，在X极附近观察到的现象是___________。 ②Y电极上的电极反应式为___________。 （2）如要用电解方法精炼粗铜，则：电解液a选用_______，X电极的材料是________，Y电极的材料是________。 （3）某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应如下： 。 ①放电时负极反应式为___________； ②充电时发生___________反应；(填“氧化”或“还原”) ③放电时发生反应，转移电子数是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二上学期化学第一次月考试卷 考试时间：75分钟；满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、准考证号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡的相应位置上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共42分） 1. 向下图所示内筒中加入20 mL0.55 NaOH溶液和20 mL0.5 HCl溶液进行中和反应反应热的测定。下列有关说法正确的是 A. 加入NaOH溶液时应分三次加入 B. 若用同体积同浓度的醋酸代替，会使测得的中和反应的反应热数值偏低 C. 实验中使用了稍过量的氢氧化钠溶液，会使实验产生不必要的误差 D. 玻璃搅拌器可用铜制搅拌器代替 【答案】B 【解析】 【详解】A．分三次加入溶液会造成热量散失，应一次性快速加入，A错误； B．醋酸为弱酸，电离过程吸收热量，导致反应放出的总热量减少，测得的中和反应反应热数值偏低，B正确； C．使用稍过量的溶液可保证完全反应，使测定结果更准确，不会产生不必要的误差，C错误； D．铜为热的良导体，铜制搅拌器易导致热量散失，不能代替玻璃搅拌器，D错误； 故答案为B。 2. 已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1 ②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2 ③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为 A. ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2 B. ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2 C. ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 D. ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 【答案】D 【解析】 【详解】反应得到反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)，根据盖斯定律得到，ΔH=ΔH3＋2ΔH1－ΔH2，答案选D。 3. 某研究小组将甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。有关说法错误的是 A. 电解饱和食盐水总反应的离子方程式为 B. 闭合开关K后，b电极上有生成 C. 燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为 D. 若燃料电池甲烷通入量为（标准状况），且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为（标准状况） 【答案】C 【解析】 【分析】用甲烷燃料电池做电源电解饱和食盐水。燃料电池中，通入可燃性气体的一极为负极，即通入甲烷的电极为负极，通入氧气的一极为正极。在电解池中，和电源负极相连的一极为阴极，和电源正极相连的一极为阳极，即a电极为阳极，b电极为阴极。 【详解】A．用惰性电极电解饱和食盐水，阳极是水电离的H+得到电子生成氢气，同时还生成OH-，阴极是溶液中的Cl-失去电子生成氯气，总反应的离子方程式为：，故A正确； B．闭合开关K后，阴极b上是水电离出来的H+得到电子生成氢气，故B正确； C．通入甲烷的一极为负极，在碱性溶液中，甲烷失去电子转化为碳酸根离子，正确的离子方程式为：CH4−8e-+10OH-=+7H2O，故C错误； D．1mol甲烷转移8mol电子，生成1mol氯气转移2mol电子，每个电极通过的电量是相等的，所以甲烷和氯气的物质的量之比为1：4，标准状况下，体积比等于物质的量之比，所以若每个电池甲烷通入量为 (标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为 44.8L，故D正确； 故选：C。 4. 某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B. 电极2是阴极，发生还原反应： C. 工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D. 理论上电源提供能分解 【答案】B 【解析】 【分析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2--4e-=O2。 【详解】A．电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确； B．根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2--4e-=O2，B项错误； C．工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确； D．根据分析，电解总反应为2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O转移4mol电子，则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O，D项正确； 答案选B。 5. 下列选项正确的是 A. 图①可表示 的能量变化 B. 若： 则结合图像②可推知 C. 实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的、NaOH溶液混合，测得混合液的最高温度如图③所示（已知V1+V2=60 mL） D. 已知稳定性：B＜A＜C，某反应由两步构成：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图④所示 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应，与图示不符，A错误； B．图②表示2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH（放热，ΔH<0），C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1（放热，ΔH1<0）。碳完全燃烧放热更多，因焓变为负，故ΔH>2ΔH1，B错误； C．H2SO4与NaOH反应，恰好中和时H+与OH-物质的量相等，即2V1=V2（V1为H2SO4体积，V2为NaOH体积），结合V1+V2=60mL，得V2=40mL（NaOH体积）时放热最多、温度最高。图③中最高温度点对应NaOH体积为20mL，未达恰好中和，C错误； D．物质稳定性越高能量越低，稳定性B<A<C，则能量B>A>C。图④中能量顺序为B>A>C（A→B能量升高，B→C能量降低至C<A），与稳定性顺序一致，D正确； 故选D。 6. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 【答案】C 【解析】 【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。 【详解】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确； B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确； C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确； D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确； 综上所述，本题选C。 7. 用如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列说法不正确的是 A. 若X为锌棒，开关K置于B处时，铁电极反应为 B. 若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀 C. 若X为碳棒，开关K置于A处时，铁电极反应 D. 若X为碳棒，开关K置于A处可以减缓铁的腐蚀 【答案】A 【解析】 【分析】开关K置于B处时此装置为原电池，正负极取决于X棒的材料；开关K置于A处时为电解池，X为阳极，铁为阴极，据此作答； 【详解】A．若X为锌棒，开关K置于B处时，锌棒为负极，发生吸氧腐蚀，铁电极的反应为：，A错误； B．若X为锌棒，开关K置于A处时，该装置是电解池，铁作阴极被保护，如果K置于B处，该装置是原电池，铁作正极被保护，故B正确;； C．若X为碳棒，开关K置于A处时，该装置是电解池，铁作阴极，阴极上水中的氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为，故C正确； D．若X为碳棒，开关置于A处，该装置是电解池，铁作阴极被保护，所以可以减缓铁的腐蚀，，D正确； 故选A。 8. 锌—二氧化碳电池同时具备二氧化碳固定/利用和能量转化/存储的电池技术，其工作原理如图所示，其中X为锌电极，Y为基于三维多孔钯材料的电极。已知双极膜是阴离子膜与阳离子膜的复合膜，放电时，复合膜中的水可解离为和分别向两极移动。下列说法错误的是 A. 放电时负极的电极反应： B. 双极膜中靠X电极的一侧为阴离子膜 C. 标准状况下，该电池固定2.24 L时，在电路中有个电子通过 D. 充电时Y极区溶液的pH减小 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，放电时，X电极为原电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，Y电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸；充电时，与直流电源负极相连的X电极为阴极，Y电极为阳极。 【详解】A．放电时Zn电极X作负极，Zn失电子结合OH⁻生成，所以电极反应：，A正确； B．X是负极，需要OH⁻参与负极反应，双极膜靠X一侧释放OH⁻，这一侧是阴离子膜；另一侧释放H+为阳离子膜，B正确； C．正极：CO2 +2H+ +2e- = HCOOH，CO2 ～2e-。 标准状况：2.24 L CO2即0.1 mol，转移电子0.2 mol，即0.2NA，C正确； D．充电时Y电极为阳极，甲酸在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子：，转移电子数目与生成的H+数目相同，生成的H+通过阳离子膜进入双极膜，Y极区H+的物质的量基本不变，pH基本不变，D错误； 故选D。 9. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅-硫酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ：向铁电极方向移动 B. 图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应 C. 图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量减小 D. 图Ⅳ：电池使用时，电子从负极锌经外电路流向正极氧化银 【答案】C 【解析】 【详解】A．图Ⅰ为原电池，活泼性强于，作负极，原电池中阴离子向负极移动，故向铁电极方向移动，A正确； B．图Ⅱ碱性锌锰电池中，失电子，作负极反应物，发生氧化反应，B正确； C．图Ⅲ铅蓄电池放电时，负极反应为，生成的固体附着在负极上，负极质量增大，而非减小，C错误； D．图Ⅳ银锌纽扣电池中，为负极，氧化银为正极，电池工作时电子从负极锌经外电路流向正极氧化银，D正确；  故选C。 10. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 【答案】B 【解析】 【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑；催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。 【详解】A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确； B．根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误； C．根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑，C项正确； D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确； 答案选B。 11. 我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应： 【答案】D 【解析】 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn失去电子，发生还原反应，，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。 【详解】A．由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误； B．Zn失去电子，发生氧化反应，，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误； C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D．Zn失去电子，发生氧化反应：，故D正确； 故选D。 12. 近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A. 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B. 氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C. 锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 D. 太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想的新能源应具有可再生、无污染等特点，故A正确； B．氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应的能量进行利用，减小了直接燃烧的热量散失，产物无污染，故具有能量转化率高、清洁等优点，B正确； C．脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，则充电时，锂离子在阳极脱嵌，C正确； D．太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，D错误； 本题选D。 13. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A. 电池总反应为 B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C. 消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 【答案】C 【解析】 【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确； B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确； C．根据反应可知，参加反应时转移2 mol电子，的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误； D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。 综上所述，本题选C。 14. 如图所示电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为石墨电极。在电解过程中，电极a和c上均有气体逸出，而电极b和d的质量均增大，且增重情况为。符合上述实验结果的溶液是 选项 X溶液 Y溶液 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．X溶液为，阳极生成氧气，阴极生成氢气，b电极质量不变，A错误； B．X溶液为，阳极生成氧气，阴极析出银，转移2mol电子时，生成216gAg；Y溶液为，阳极放出氧气，阴极析出铜，转移2mol电子时，生成64gCu，， B正确； C．Y溶液为，阴极生成氢气，阳极放出氧气，d电极质量不变，C错误； D．X溶液为，阳极生成氯气，阴极析出铜，转移2mol电子时，生成64gCu；Y溶液为，阳极放出氧气，阴极生成Pb，转移2mol电子时，生成207gPb，，D错误； 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题（共58分） 15. 电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域密切相关，回答下列问题： Ⅰ．某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。 （1）甲池反应前，两电极质量相等，一段时间后，若Ag极的质量增加21.6g，则两电极质量相差_______g。 （2）实验过程中，甲池左侧烧杯中_______(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）若乙池中的某盐溶液是足量溶液，则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为_______。工作一段时间后，若要使乙池溶液恢复至原来浓度，可向溶液中加入适量的_______(填化学式)。 Ⅱ．用一种新型液态燃料电池(乙池)电解催化氮气制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨电极)。 （4）甲池a极的电极反应式为_______。 （5）乙池c极的电极反应式为_______。 （6）乙池中若生成15mol气体m，则甲池a、b两极共消耗_______。 【答案】（1）28 （2）变大 （3） ①. 2H2O－4e-=4H++O2↑ ②. CuO或CuCO3 （4） （5） （6）8 【解析】 【分析】Ⅰ：甲池中有两个活泼性不同的金属电极，通过盐桥形成闭合的回路，故甲池为原电池，Cu电极为负极，发生的电极反应为：Cu－2e-=Cu2+，Ag电极为正极，发生的电极反应为：2Ag++2e-=2Ag，乙池为电解池，左侧Pt电极是阳极，发生氧化反应，右侧Pt电极为阴极，发生还原反应； Ⅱ：乙池左侧生成气体，则该气体为氧气，H2O2发生氧化反应生成氧气，故c为负极，d为正极，a为阳极，b为阴极。 【小问1详解】 甲池反应前，两电极质量相等，一段时间后，若Ag极的质量增加21.6 g，则通过电路中的电子的物质的量为0.2mol，根据负极的反应可知，负极上“溶解”的Cu的物质的量为：n(Cu)=0.1mol，故负极质量减轻了m=nM=0.1 mol×64 g/mol=6.4 g，则两电极质量相差21.6 g+6.4 g=28 g； 【小问2详解】 实验过程中，盐桥中的阴离子即移向负极，阳离子即K+移向正极，故甲池左侧烧杯中的浓度变大； 【小问3详解】 由分析可知，乙池中左侧Pt电极为阳极，故若乙池中的某盐溶液是足量CuSO4溶液，则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为2H2O－4e-=4H++O2↑，由工作一段时间后，乙池中发生的总反应为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4可知，要使乙池溶液恢复至原来浓度，可向溶液中加入CuO或CuCO3； 【小问4详解】 甲为电解池，由图可知，电极a上发生N2→，a为阳极，则电极反应为； 【小问5详解】 乙中c电极上发生H2O2→O2的反应，为负极，电极反应为； 【小问6详解】 乙池中若生成15mol气体O2，则转移电子总数为30mol，a电极反应为则阳极消耗3molN2，阴极的反应为，消耗5mol N2，共计消耗8mol N2。 16. 电化学在化学工业有着广泛的应用， （1）工业冶炼铝的化学方程式是___________。 （2）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图1所示。 ①该电解槽的阳极反应式是___________； ②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口___________(填写“A”或“B”)导出。 （3）甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如图2，质子交换膜左右两侧的溶液均为溶液。 ①通入气态a的电极的电极反应式为___________； ②当电池中有发生转移时，左右两侧溶液的质量差值为___________g。 【答案】（1）2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ （2） ①. 4OH--4e-=2H2O+O2↑ ②. B （3） ①. CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ ②. 24 【解析】 【小问1详解】 工业采用电解法冶炼金属铝，化学方程式是2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑； 【小问2详解】 ①该电解槽的阳极附近是氢氧化钾溶液，则氢氧根离子在阳极放电，反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑； ②右侧为阴极，阴极反应式为，而阳离子交换膜处钾离子向阴极移动，则除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口B导出； 【小问3详解】 ①根据图知，交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，根据氢离子移动方向知，通入a的电极为负极、通入b的电极为正极，负极上甲醇失去电子发生氧化反应，负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+； ②负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，当转移2mol电子时，左侧质量减轻×2×(44-32)g=4g，还要有2molH+通过质子交换膜进入右侧，质量减少2g，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，右侧质量增加32g××2=16g，加上转移过来的2gH+，因此左右两侧溶液的质量之差为16g+2g+4g+2g=24g。 17. 城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 （1）请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式：_______。 （2）比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量(填“多”或“少”)_______。 （3）甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”，乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图： 请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式_______。 （4）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热△H=-2220.0kJ•mol-1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为_______。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示： （5）N2H4(g)中N-N键的键能为_______。一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为：_______。 【答案】（1） （2）多 （3） （4）7.84 （5） ①. 157kJ/mol ②. 【解析】 【小问1详解】 ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 请根盖斯定律①-②-③得碳与水蒸气反应的热化学方程式 ； 【小问2详解】 1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和为525kJ，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。 【小问3详解】 根据盖斯定律，反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应历程无关，则。 【小问4详解】 液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热△H=-2220.0kJ•mol-1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为2220÷283=7.84。 【小问5详解】 根据图示，断裂4molN-H键、1molN-N键、1molO=O键吸收的能量为2752-534=2218kJ，N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，则N2H4(g)中N-N键的键能为2218-391×4-497=157 kJ•mol-1。 根据图示，1molN2H4(g)和1molO2(g)反应一定条件下反应生成1molN2和2mol气态H2O放热534 kJ，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为。 18. 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ①电解池中X极上的电极反应式为___________，在X极附近观察到的现象是___________。 ②Y电极上的电极反应式为___________。 （2）如要用电解方法精炼粗铜，则：电解液a选用_______，X电极的材料是________，Y电极的材料是________。 （3）某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应如下： 。 ①放电时负极反应式为___________； ②充电时发生___________反应；(填“氧化”或“还原”) ③放电时发生反应，转移电子数是___________。 【答案】（1） ①. 或 ②. 无色无味气体产生，溶液变红 ③. （2） ①. 溶液 ②. 精铜 ③. 粗铜 （3） ①. ②. 氧化 ③. 【解析】 【小问1详解】 若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。 ①该电池中，X是阴极，Y是阳极，X极上水得电子生成H2和OH-，导致X电极附近溶液呈碱性，无色酚酞溶液遇碱变红色，X电极上电极反应式为，因生成碱，所以看到的现象是溶液变红，故答案为：或；无色无味气体产生，溶液变红。 ②Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为，故答案为：。 【小问2详解】 电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、精铜作阴极，溶液作电解液，阳极上Cu失电子发生氧化反应，则电解液a选用溶液，X为精铜、Y为粗铜，故答案为：溶液；精铜；粗铜。 【小问3详解】 ①放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，在该电池反应式中，放电时锌元素化合价由0价变为+2价，所以负极材料是锌，电极反应式为，故答案为：； ②充电时生成，化合价升高，发生氧化反应，故答案为：氧化； ③每发生反应，转移电子是3mol，数目是3mol6.021023mol-1=，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $