精品解析：江苏省扬州市扬大附中东部分校2023-2024学年高二上学期第一次月考化学试卷

扬大附中东部分校2023-2024学年第一学期 第一次模块学习效果调查试题高二化学(选修) (考试时间：75分钟 分值：100分) 可能用到的相对原子质量 C-12 H-1 O-16 Ni-59 Cu-64 一、选择题(每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 如图是近年来我国化石燃料和其他能源的消耗构成示意图，下列说法正确的是(　　) A. 当今人类所需的能量绝大部分是由化学反应产生的 B. 煤、石油、天然气的成分都是烃 C. 为消除温室效应，应禁用煤、石油、天然气等含碳能源 D. 核能、氢能、太阳能是当今社会的主要能源 2. 已知充分燃烧乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量，则下列表示乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 已知：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) △H＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－483.6kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)的△H为(　　) A. ＋262.6 kJ·mol－1 B. －131.3 kJ·mol－1 C. －352.3 kJ·mol－1 D. ＋131.3 kJ·mol－1 4. 下列说法或表示方法中正确的是 A. 等质量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量多 B. 氢气的燃烧热为，则氢气燃烧的热化学方程式为 C. D. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成的，若将含的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ 5. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是 A. CuCl2[CuSO4] B. NaOH [NaOH] C. NaCl [HCl] D. CuSO4[Cu(OH)2] 6. 温度为500℃时，反应4NH3+5O2= 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v(x)为 A. v(O2)= 0.01mol/(L·s) B. v(NO)= 0.08mol/(L·s) C. v(H2O)= 0.003mol/(L·s) D. v(NH3)= 0.02mol/(L·s) 7. 某温度时，浓度均为的两种气体和，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后，的浓度为的浓度为，生成气体Z的浓度为。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是 A. B. C. D. 8. 一定温度下，在2L的密闭容器中，A、B、D三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列表述正确的是 A. 反应的化学方程式为A(g)+B(g)D(g) B. 反应开始到10s，用B表示的反应速率为0.079mol/(L·s) C. 在10s时，D的体积分数为71.8% D. 反应开始到10s时，A的转化率为79% 9. 美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁－过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是（ ） A. 电池的负极反应为Mg－2e－===Mg2＋ B. 电池工作时，H＋向负极移动 C. 电池工作一段时间后，溶液的pH增大 D. 电池总反应式是Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 10. 镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是 A. 充电时阳极反应：Ni(OH)2-e- + OH- =NiOOH+ H2O B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性不变 D. 放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 11. 燃料电池(如CO、CH4、CH3OH等与O2组成)，用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是 A. 正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+ B. 放电一段时间后，负极的pH值升高 C. 放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动 D. 该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole- 12. 粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)。下列叙述正确的是 A. 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+＋2e-=Ni B. 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C. 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 13. 工业上用电解法处理含镍酸性废水，并得到单质Ni的原理如图所示，已知氧化性：(高浓度)(低浓度)，下列说法正确的是 A. 电解过程中，B室中溶液的物质的量浓度将不断减小 B. 碳棒上发生电极反应： C. 电解前期，A室若产生气体，则理论上镀镍铁棒质量增加 D. 若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式没有变化 14. “垃圾资源再利用”是解决环境污染问题的新思路。某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下，下列关于该装置说法正确的是 A. X为正极 B. 该装置将电能转化为化学能 C. Cl－向Y极移动 D. 电路中流过3mol电子时，生成标况下17.92LN2 二、非选择题 15. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取50 mL 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； ②用另一量筒量取50 mL 氢氧化钠溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测混合液最高温度。回答下列问题： （1）下列在测定过程中的操作正确的是_______(填字母)。 A. 将NaOH沿玻璃棒缓慢倒入盐酸中 B. 用测过盐酸温度的温度计直接测量NaOH溶液的温度 C. 用环形玻璃搅拌棒顺时针搅拌使液体混合充分 D. 用同浓度硝酸代替盐酸进行上述实验 （2）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为_______。 （3）用50 mL 0.50 mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________________。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 19.8 19.9 24.5 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。 16. 完成下列填空： （1）0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为：_______； （2）已知H-H键键能为436 kJ/mol，H-N键键能为391 kJ/mol，根据化学方程式： ，则N≡N键键能是_______。 （3）1 mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6 kJ，写出该反应的热化学方程式：_______。若1 mol水蒸气转化成液态水放热44 kJ，写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：_______。 （4）已知：① ② ③ 则的△H=_______。 17. 如下图所示，某同学设计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为阳离子交换膜。 根据要求回答相关问题： (1)甲装置中通入氧气的电极为______________（填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为_________________。 (2)乙装置中铁电极为_______（填“阳极”或“阴极”），石墨电极(C)上发生_____反应（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为___________________。 (3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在_____________区。（填“铁极”或“石墨极”） (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 (5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_____；丙装置中阴极析出铜的质量为_____________。 18. 回答问题： （1）高铁酸钾(K2FeO4)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。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盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向___________(填“左”或“右”)移动； ③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）SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO。 ①a是直流电源的___________极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为___________。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理___________。 （3）一定温度下，反应H2＋Cl2=2HCl中的某一基元反应为H2＋Cl=HCl＋H，其能量变化如图所示。H…H…Cl表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。 ΔH为___________kJ·mol-1。 （4）键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)。下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P—P P—O O=O P=O 键能/ (kJ·mol-1) 172 335 498 X 已知白磷的标准燃烧热为-2 378.0 kJ·mol-1，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X=___________。 （5）已知：Ⅰ．C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 Ⅲ．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3=-2 599.2 kJ·mol-1 则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬大附中东部分校2023-2024学年第一学期 第一次模块学习效果调查试题高二化学(选修) (考试时间：75分钟 分值：100分) 可能用到的相对原子质量 C-12 H-1 O-16 Ni-59 Cu-64 一、选择题(每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 如图是近年来我国化石燃料和其他能源的消耗构成示意图，下列说法正确的是(　　) A. 当今人类所需的能量绝大部分是由化学反应产生的 B. 煤、石油、天然气的成分都是烃 C. 为消除温室效应，应禁用煤、石油、天然气等含碳能源 D. 核能、氢能、太阳能是当今社会的主要能源 【答案】A 【解析】 【详解】A.尽管随着社会的发展，人类已经开发利用了多种能源，但当今人类社会的主要能源仍是煤、石油、天然气等化石能源，而这些物质所储存的能量的释放，均是通过化学反应实现的，故A正确； B.煤的主要成分是碳，天然气的主要成分是甲烷，石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物，故B错误； C.空气有自净能力，合理开发使用能源就可以减少温室效应，故C错误； D.当今社会的主要能源是煤、石油、天然气，故D错误； 故选A。 2. 已知充分燃烧乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量，则下列表示乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【分析】燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，乙炔燃烧生成2mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量2bkJ，以此来解答。 【详解】A．由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，2mol乙炔燃烧生成4mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量4bkJ，故A正确； B．由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成2mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量2bkJ，，故B错误； C．由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，2mol乙炔燃烧生成4mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量4bkJ，故C错误； D．由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成4mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量4bkJ，则热化学方程式为，故D错误； 故选：A。 3. 已知：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) △H＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－483.6kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)的△H为(　　) A. ＋262.6 kJ·mol－1 B. －131.3 kJ·mol－1 C. －352.3 kJ·mol－1 D. ＋131.3 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】 【详解】①2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH1=-221.0kJ∙mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH2=-483.6kJ∙mol－1；根据盖斯定律：(①-②)：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH=131.3kJ∙mol－1； 故答案选D。 4. 下列说法或表示方法中正确的是 A. 等质量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量多 B. 氢气的燃烧热为，则氢气燃烧的热化学方程式为 C. D. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成的，若将含的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫蒸气能量高于固态硫，等质量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，前者放出的热量多，A错误； B．氢气的燃烧热为，则氢气燃烧的热化学方程式为 ，B错误； C．是吸热反应，，C错误； D．浓硫酸稀释会放出热量，若将含的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ，D正确； 故选D。 5. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是 A. CuCl2[CuSO4] B. NaOH [NaOH] C. NaCl [HCl] D. CuSO4[Cu(OH)2] 【答案】C 【解析】 【分析】电解池中，要想使电解质溶液复原，遵循的原则是：电解后从溶液中减少的物质是什么，就利用元素守恒来加什么物质。 【详解】A.电解氯化铜时，阳极放出氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，A错误； B.电解氢氧化钠时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，所以应加水让电解质溶液复原，B错误； C.电解氯化钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应加氯化氢让电解质溶液复原，C正确； D.电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液复原，加入氢氧化铜相当于多加入水，D错误； 故合理选项是C。 【点睛】本题考查了电解池原理，掌握电解原理，弄清两个电极上产生的物质，是本题解答的关键，本着“出什么加什么”的思想可使电解质复原。 6. 温度为500℃时，反应4NH3+5O2= 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v(x)为 A. v(O2)= 0.01mol/(L·s) B. v(NO)= 0.08mol/(L·s) C. v(H2O)= 0.003mol/(L·s) D. v(NH3)= 0.02mol/(L·s) 【答案】C 【解析】 【分析】由题可知，的平均反应速率：， 据此分析回答。 【详解】A．由分析可知，，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，A错误； B．由分析可知，，B错误； C．由分析可知，，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，C正确； D．由分析可知，，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，D错误； 故选C。 7. 某温度时，浓度均为的两种气体和，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后，的浓度为的浓度为，生成气体Z的浓度为。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】计算各物质的浓度变化量，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比，据此确定各物质的化学计量数，再利用原子守恒用X、Y表示Z的组成，据此书写方程式，4s后，△c(X2)=1mol•L-1-0.4mol•L-1=0.6mol•L-1，△c(Y2)=1mol•L-1-0.8mol•L-1=0.2mol•L-1，△c(Z)=0.4mol•L-1，则X2、Y2、Z的化学计量数之比为=0.6mol•L-1∶0.2mol•L-1∶0.4mol•L-1=3∶1∶2，故反应为，根据原子守恒可知，Z为X3Y，故反应可以表示为：， 答案选D。 8. 一定温度下，在2L的密闭容器中，A、B、D三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列表述正确的是 A. 反应的化学方程式为A(g)+B(g)D(g) B. 反应开始到10s，用B表示的反应速率为0.079mol/(L·s) C. 在10s时，D的体积分数为71.8% D. 反应开始到10s时，A的转化率为79% 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象可以看出，由图表可知，随反应进行A、B的物质的量减小，D的物质的量增大，所以A、B是反应物，D是生产物，l0s后A、B、D的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且△n(A):△n(B):△n(D)=(1.20-0.41)mol:(1.00-0.21)mol:1.58mol=1:1:2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为A(g)+B(g)2D(g)，故A错误； B．由图可知，10s内B的物质的量变化量为0.79mol，用B表示的反应速率为v(B)==0.0395moL/(L•s)，故B错误； C．由图可知，10s时A、B、D的物质的量分别为0.41mol、0.21mol、1.58mol，则D的体积分数为×100%=71.8%，故C正确； D．根据图象，A的转化率为×100%=65.8%，故D错误； 故选C。 9. 美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁－过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是（ ） A. 电池的负极反应为Mg－2e－===Mg2＋ B. 电池工作时，H＋向负极移动 C. 电池工作一段时间后，溶液的pH增大 D. 电池总反应式是Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A.该燃料电池中，镁作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为：Mg－2e－===Mg2＋，A正确； B.原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以氢离子向正极移动，B错误； C.原电池正极上双氧水得电子结合H +生成水，溶液中氢离子浓度降低，所以溶液的pH增大，C正确； D.镁在负极发生氧化反应，过氧化氢在正极被还原为水，电池总反应式是：Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，D正确； 故选B。 10. 镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是 A. 充电时阳极反应：Ni(OH)2-e- + OH- =NiOOH+ H2O B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性不变 D. 放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．充电时，镍元素失电子，化合价升高，Ni(OH)2作阳极，阳极反应式为：Ni(OH)2－e-+ OH- =NiO(OH) + H2O，故A项正确； B．充电过程实质是电解反应，电能转化为化学能，故B项错误； C．放电时负极Cd失去电子生成Cd(OH)2，消耗OH- 使负极附近溶液pH减小，故C项错误； D．放电时Cd在负极消耗OH- ，OH- 向负极移动，故D项错误； 综上所述，本题正确答案为A。 11. 燃料电池(如CO、CH4、CH3OH等与O2组成)，用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是 A. 正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+ B. 放电一段时间后，负极的pH值升高 C. 放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动 D. 该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole- 【答案】D 【解析】 【分析】CH3OH和O2的燃料电池中，氧气发生还原反应，作正极；CH3OH发生氧化反应，作负极，据此分析： 【详解】A．正极发生得电子的还原反应，正极反应方程式为，A错误； B．负极反应为，反应消耗，负极附近浓度降低，pH值降低，B错误； C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误； D．32g CH3OH的物质的量为，根据负极反应，1mol CH3OH外电路中通过6mole-，D正确； 故选D。 12. 粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)。下列叙述正确的是 A. 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+＋2e-=Ni B. 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C. 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 【答案】D 【解析】 【分析】粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，由氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋，可知还原性：Fe＞Ni＞Cu，Cu、Pt活泼性弱于Ni，电解法制备高纯度的镍时，粗镍为阳极、纯镍为阴极，含Ni2＋的盐溶液为电解质溶液。 【详解】A．阳极发生氧化反应，Zn、Fe活泼性强于镍，参与阳极放电的有Zn、Fe、Ni，其电极反应式有：Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+，故A错误； B．电解过程中，阳极电极反应有：Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+，阴极电极反应式为Ni2+＋2e-=Ni，阴阳两极转移电子物质的量相等，则阳极质量的减少与阴极质量的增加可能不相等，故B错误； C．电解时含Ni2＋的盐溶液为电解质溶液，电解后，溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Ni2＋和Zn2+，故C错误； D．Fe、Zn、Cu、Pt中只有Cu和Pt的活泼性弱于Ni，则电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，故D正确； 故答案为：D。 13. 工业上用电解法处理含镍酸性废水，并得到单质Ni的原理如图所示，已知氧化性：(高浓度)(低浓度)，下列说法正确的是 A. 电解过程中，B室中溶液的物质的量浓度将不断减小 B. 碳棒上发生电极反应： C. 电解前期，A室若产生气体，则理论上镀镍铁棒质量增加 D. 若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式没有变化 【答案】C 【解析】 【分析】碳棒与电源正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，氢氧根放电生成氧气，镀镍铁棒与电源负极相连，为电解池阴极，发生还原反应，Ni2+放电生成Ni单质，由于溶液显酸性，H+也会放电生成氢气。 【详解】A．由于C室中Ni2+、H+不断减少，Cl-通过阴离子膜从C室移向B室，A室中OH-不断减少，Na+通过阳离子膜从A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大A不正确； B．碳棒与电源正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，氢氧根放电生成氧气，电极反应为4OH- -4e- =O2↑+2H2O， B不正确； C．电解前期，A室若产生气体为氧气，转移电子0.4mol，按电极上电子数守恒，则理论上镀镍铁棒析出0.2molNi，则质量增加0.2mol×59g/mol =，C正确； D．若将图中阳离子膜去掉，氯离子进入阳极室，阳极会生成氯气，总反应发生改变， D不正确； 综上所述答案为C。 14. “垃圾资源再利用”是解决环境污染问题的新思路。某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下，下列关于该装置说法正确的是 A. X为正极 B. 该装置将电能转化为化学能 C. Cl－向Y极移动 D. 电路中流过3mol电子时，生成标况下17.92LN2 【答案】D 【解析】 【详解】A．X极是氨气变为氮气，化合价升高，则为原电池的负极，故A错误； B．该装置是原电池，是将化学能转化为电能，故B错误； C．根据前面分析X为负极，Y为正极，根据原电池“同性相吸”，则Cl－向X极移动，故C错误； D．负极是氨气变为氮气，正极是硝酸根变为氮气，电路中流过3mol电子时，生成氮气物质的量为，则标况下17.92LN2，故D正确。 综上所述，答案为D。 二、非选择题 15. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取50 mL 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； ②用另一量筒量取50 mL 氢氧化钠溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测混合液最高温度。回答下列问题： （1）下列在测定过程中的操作正确的是_______(填字母)。 A. 将NaOH沿玻璃棒缓慢倒入盐酸中 B. 用测过盐酸温度的温度计直接测量NaOH溶液的温度 C. 用环形玻璃搅拌棒顺时针搅拌使液体混合充分 D. 用同浓度硝酸代替盐酸进行上述实验 （2）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为_______。 （3）用50 mL 0.50 mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________________。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 19.8 19.9 24.5 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。 【答案】（1）D （2） （3）偏小 （4） 【解析】 【小问1详解】 A．NaOH溶液应该沿玻璃棒一次性倒入盐酸中，A错误； B．用测过盐酸温度的温度计直接测量NaOH溶液的温度会发生酸碱中和反应放热，使氢氧化钠温度测定不准确，B错误； C．用环形玻璃搅拌棒上下移动使液体混合充分，C错误； D．用同浓度硝酸代替盐酸进行上述实验不会引发误差，D正确； 故选D； 【小问2详解】 中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1 mol水放出的热量，稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液为强碱溶液，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1 L 的稀盐酸恰好完全反应生成1 mol水时放热57.3 kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热过程，稀氨水和1 L 的稀盐酸恰好完全反应生成1 mol水时放热小于57.3 kJ，反应焓变是负值，所以； 【小问3详解】 在理论上，50 mL 0.50 mol/LNaOH溶液会与50 mL 0.50 mol/LHCl溶液恰好完全反应，但在实际操作过程中，碱不过量，无法确保盐酸完全反应，实际放热偏少，中和热数值偏小； 【小问4详解】 根据表格数据分析可知，第二组数据偏差大舍弃掉，温度差平均值为3.1℃；50 mL 0.50 mol/LHCl溶液与50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为，溶液的质量为：，温度变化的值为，则生成水放出的热量为，即1.2958 kJ，所以实验测得的中和热为。 16. 完成下列填空： （1）0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为：_______； （2）已知H-H键键能为436 kJ/mol，H-N键键能为391 kJ/mol，根据化学方程式： ，则N≡N键键能是_______。 （3）1 mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6 kJ，写出该反应的热化学方程式：_______。若1 mol水蒸气转化成液态水放热44 kJ，写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：_______。 （4）已知：① ② ③ 则的△H=_______。 【答案】（1）B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol （2）945.6 kJ/mol （3） ①. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol ②. H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol （4）-80 kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5 kJ热量，则1 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出热量Q=，故该反应的热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol； 【小问2详解】 反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则已知H-H键键能为436 kJ/mol，H-N键键能为391 kJ/mol， ，则(N≡N+3×436 kJ/mol)-6×391 kJ/mol=-92.4 kJ/mol，解得N≡N的键能为945.6 kJ/mol； 【小问3详解】 1 mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6 kJ，则该反应的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol； 由于1 mol水蒸气转化成液态水放热44 kJ，则上述反应产生2 mol 液体水时放出热量为483.6 kJ+2×44 kJ=571.6 kJ，由于H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧产生1 mol液态H2O放出的热量，则表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol； 【小问4详解】 已知：① ② ③ 则根据盖斯定律，将①×2-②+③，整理可得热化学方程式的反应热△H=-80 kJ/mol。 17. 如下图所示，某同学设计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为阳离子交换膜。 根据要求回答相关问题： (1)甲装置中通入氧气的电极为______________（填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为_________________。 (2)乙装置中铁电极为_______（填“阳极”或“阴极”），石墨电极(C)上发生_____反应（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为___________________。 (3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在_____________区。（填“铁极”或“石墨极”） (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 (5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_____；丙装置中阴极析出铜的质量为_____________。 【答案】 ①. 正极 ②. H2－2e-＋2OH-＝2H2O ③. 阴极 ④. 氧化 ⑤. 2Cl-－2e－＝Cl2↑ ⑥. 铁极 ⑦. 减小 ⑧. 0.2NA(或1.204×1023) ⑨. 12.8 g 【解析】 【分析】甲为燃料电池，氢气通入一极为负极，氧气通入一极为正极；乙为电解池，与负极相连的Fe电极为阴极，与正极相连的石墨电极为阳极，实质为电解饱和食盐水；丙为精炼池，与正极相连的粗铜为阳极，与负极相连的精铜为阴极。 【详解】（1）燃料电池中氧气通入一极为正极，得电子发生还原反应，氢气通入一极为负极，氢气在负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，故答案为正极；H2－2e－＋2OH－=2H2O； （2）乙池属于电解池，与负极相连的铁电极是阴极，与正极相连的石墨电极是阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，故答案为阴极；氧化；2Cl--2e-═Cl2↑； （3）乙池中阴极是铁电极，阳极是石墨电极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，使阴极附近氢氧根离子逐渐增大呈碱性，所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，故答案为铁极； （4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，比铜活泼的锌与铜在阳极上失电子进入溶液，阴极上铜离子得电子发生还原反应析出铜，根据得失电子守恒，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小，故答案为减小； （5）根据方程式中的转化关系可得：O2----2H2----2Cu，标准状况下2.24 L氧气的物质的量为0.1mol，则生成氢气的分子数是0.2×6.02×1023=1.204×1023，生成铜的质量是0.2mol×64mol/L=12.8g，故答案为0.2NA(或1.204×1023)；12.8 g。 18. 回答问题： （1）高铁酸钾(K2FeO4)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。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盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向___________(填“左”或“右”)移动； ③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）SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO。 ①a是直流电源的___________极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为___________。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理___________。 （3）一定温度下，反应H2＋Cl2=2HCl中的某一基元反应为H2＋Cl=HCl＋H，其能量变化如图所示。H…H…Cl表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。 ΔH为___________kJ·mol-1。 （4）键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)。下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P—P P—O O=O P=O 键能/ (kJ·mol-1) 172 335 498 X 已知白磷的标准燃烧热为-2 378.0 kJ·mol-1，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X=___________。 （5）已知：Ⅰ．C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 Ⅲ．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3=-2 599.2 kJ·mol-1 则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为___________。 【答案】（1） ①. ＋4H2O＋3e-=Fe(OH)3＋5OH- ②. 右 ③. 使用时间长、工作电压稳定 （2） ①. 负 ②. 2＋2H＋＋2e-=＋2H2O ③. 2NO＋2＋2H2O=N2＋4 （3）+7.5 （4）470 （5）+226.8 kJ·mol-1 【解析】 【小问1详解】 ①根据电池装置，Zn作负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe(OH)3，正极电极反应式为：+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-； ②盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，故答案为：右； ③由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定，故答案为：使用时间长、工作电压稳定； 【小问2详解】 ①进去的是，出来的是，硫元素的化合价降低，发生还原反应，是阴极，与电源的负极相连，即a极为直流电源的负极； ②由图可知，阴极上得电子被还原为，且在4~7之间，溶液显酸性，故阴极的电极反应为2+2e-+2H+=+2H2O； ③吸收NO的原理是，NO与反应生成氮气和，离子方程式为2NO+2+2H2O=N2+4。 【小问3详解】 活化能为反应物与过渡态的能量差，所以该基元反应的活化能为21.5 kJ/mol； 焓变=生成物的能量-反应物的能量=+7.5 kJ/mol； 【小问4详解】 白磷燃烧的热化学方程式为： =反应物总键能-生成物总键能=6×172kJ/mol+5×498kJ/mol-(4X+335kJ/mol×12)=-2378kJ/mol，解得X=470kJ/mol； 【小问5详解】 目标热化学方程式的物质变化为：，根据盖斯定律，该化学方程式=2I +II-III，所以，故。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $