内容正文:
青岛二中分校2025—2026学年度第一学期10月份教学质量检测
高二化学试题
考试时间:60分钟满分:100分
第Ⅰ卷(共40分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 S:32 Na:23 Cu:64 Fe:56 Cl:35.5
一、单选题。本大题共10小题,每题2分,共20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。请将答案涂在答题卡上相应位置。
1. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c+3a-b C. a+b-c D. c+a-b
【答案】A
【解析】
【详解】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol-1,则碳燃烧的热化学方程式为:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1,②S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1,根据盖斯定律,可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3,即x=3a+b-c,答案选A。
2. 纽扣电池的两极材料分别是锌和氧化银,离子导体是KOH溶液。放电时两个电极的反应分别是Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O和Ag2O+H2O +2e-=2Ag+2OH-。下列说法正确的是
A. 锌是负极反应物,氧化银是正极反应物
B. 锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应
C. 溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动
D. 电池使用过程中,负极区溶液的碱性增强
【答案】A
【解析】
【分析】放电时两个电极的反应分别是Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O和Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,锌失去电子,锌是负极,氧化银得到电子,作正极,据此解答。
【详解】A. 根据以上分析可知锌是负极反应物,氧化银是正极反应物,A正确;
B. 锌失去电子,发生氧化反应,氧化银得到电子,发生还原反应,B错误;
C. 溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,C错误;
D. 电池使用过程中,负极区消耗氢氧根,则负极区溶液的碱性减弱,D错误;答案选A。
3. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ②
③ ④
该反应进行的快慢顺序为
A. ④>③=②>① B. ①>②=③>④
C. ②>①=④>③ D. ①>④>②=③
【答案】A
【解析】
【详解】由反应速率之比等于化学计量数之比可知,四种条件下A物质的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L−1⋅min−1=0.0075mol⋅L−1⋅s−1、②v(A)= ==0.2mol⋅ L−1⋅s−1、③v(A)== 0.2mol⋅ L−1⋅s−1、④v(A)= =0.225mol⋅ L−1⋅s−1,则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①,故选A。
4. 一定条件下,实验室利用如图所示装置,通过测电压求算Ksp(AgCl)。工作一段时间后,两电极质量均增大。下列说法正确的是
A. 右池中的银电极作负极
B. 正极反应为Ag-e-===Ag+
C. 总反应为Ag++Cl-===AgCl↓
D. 盐桥中的NO3-向右池方向移动
【答案】C
【解析】
【分析】抓住“两电极质量均增大”判断,若左池Ag失去电子被氧化为Ag+,Ag+再结合溶液中的Cl-生成AgCl:Ag-e-+Cl-=AgCl,即左池的银失去电子作负极;此时右池电解质溶液中的Ag+在银电极表面得到电子被还原为Ag:Ag++e-=Ag,即右池的银电极为正极;两个电极反应式相加得到总反应:Ag++Cl-=AgCl↓。
【详解】若“右池中的银电极作负极”,Ag失去电子被氧化为Ag+:Ag-e-=Ag+,电极质量减轻,不符合题干中的信息“两电极质量均增大”, 选项A错误;该装置图很容易让考生联想到盐桥电池,抓住“两电极质量均增大”判断,若左池Ag失去电子被氧化为Ag+,Ag+再结合溶液中的Cl-生成AgCl:Ag-e-+Cl-=AgCl,即左池的银失去电子作负极;此时右池电解质溶液中的Ag+在银电极表面得到电子被还原为Ag:Ag++e-=Ag,即右池的银电极为正极;两个电极反应式相加得到总反应:Ag++Cl-=AgCl↓;综上所述,选项B错误,选项C正确;根据“阴阳相吸”可判断盐桥中的NO3-向负极方向(即左池)移动,选项D错误。答案选C。
【点睛】本题考查了电化学中原电池的工作原理,明确正负极上发生的电极反应及离子的移动方向即可解答,比较容易。
5. DMC(碳酸二甲酯)由于毒性较小,是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是
A. 该反应为吸热反应
B. 生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步
C. 在该反应过程中起催化作用
D. 该历程的总反应为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的能量低于生成物的能量,故是吸热反应,故A正确;
B.由图可知,生成“过渡态I”的过程活化能是最大的,是该反应的决速步骤,故B错误;
C.由图可知,在反应前参与反应,反应后生成,做催化剂的作用,故C正确;
D.由图可知,该历程的总反应为:,故D正确;
答案选B。
6. 电化学气敏传感器可监测环境中的含量,其工作原理示意图如图所示。下列错误的是
A. 溶液中向电极a移动
B. 在电极b上发生还原反应
C. 反应消耗的与的物质的量之比为
D. 电极a的反应式为
【答案】C
【解析】
【分析】电极a上,转化为,氮元素失去电子发生氧化反应,故电极a为负极,且体系中为碱性介质,电极反应式为;
电极b上,转化为,氧元素得到电子发生还原反应,故电极b为正极,电极反应式为。
【详解】A.电极a上转化为,元素化合价升高,发生失电子的氧化反应,a为负极,原电池中阴离子向负极移动,故向a移动,A正确;
B.电极b通入,元素化合价降低,发生得电子的还原反应,B正确;
C.根据电子守恒,1mol 完全反应失去3mol电子,1mol 完全反应得到4mol电子,故反应消耗的,C错误;
D.碱性环境下,负极失电子生成,配平后电极反应式为,D正确;
故选C。
7. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. CO的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJ/mol
B. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
C. 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量少
D. 已知:H-H键的键能为a kJ/mol,Cl-Cl键的键能为b kJ/mol,H-Cl键的键能为c kJ/mol,则生成1 mol HCl放出的能量为(a+b-2c)/2 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO 的燃烧热是 283.0 kJ/mol,可知CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=−283.0 kJ/mol,物质的量与热量成正比,且互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+566.0 kJ/mol,故A错误;
B.生成硫酸钡放热,焓变为负,则H2SO4和Ba(OH)2的反应热Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l),△H<2×(−57.3)kJ/mol,故B错误;
C.生成物相同,反应物中硫蒸气的能量高,燃烧为放热反应,则等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量少,故C正确;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量,则得,则生成1 mol HCl放出的能量为(2c−a−b)kJ,故D错误;
答案选C。
8. 我国科学家开发出在碱性海水里直接电解制氢的技术,原理如图1。MnOx隔水薄膜可阻挡Cl-与电极催化剂活性中心接触,离子交换膜选择性透过在电极A反应的物质,电极A含有M金属催化剂,发生电极反应过程如图2。下列说法不正确的是
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 每转移2mol电子,理论上电极B产生0.5mol气体
C. A极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 去掉MnOx隔水薄膜后电极A会产生Cl2
【答案】B
【解析】
【分析】由图2可知,电极A在金属M催化剂作用下发生失电子的氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,故电极A为阳极,电极B为阴极。
【详解】A.离子交换膜允许参与电极A反应的氢氧根通过,为阴离子交换膜。A项正确;
B.由分析可知,电极B为阴极,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,每转移2 mol电子,理论上电极B产生1 mol氢气,B项错误;
C.根据图2可知,电极A的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,C项正确;
D.若去掉MnOx隔水薄膜,Cl-会在阳极A电极失去电子发生氧化反应生成Cl2,D项正确;
答案选B。
9. 某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为
C. 2min反应达到平衡时体系内的压强比起始时的压强减小
D. 平衡时混合气体密度和起始时相比增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可以看出,则反应的化学方程式为:,A正确;
B.在2min时间内,用Z表示反应的平均速率,B正确;
C.根据反应方程式,生成物的物质的量对比反应物减少,故压强比起始时的压强减小,C正确;
D.该反应均为气体的反应,气体质量始终保持不变,2L的密闭容器,说明体积是不变的,因此密度始终不变,D错误;
故选D。
10. 用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
A. 用石墨作阳极,铁作阴极
B. 阳极的电极反应式为:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C. 阴极的电极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D. 除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据电解的原理,铁作阳极时,铁失电子,参与反应,但根据题中信息,铁不参与反应,因此铁作阴极,故A说法正确;
B、根据信息,环境是碱性,利用ClO-氧化CN-,因此阳极反应式为Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O,故B说法正确;
C、根据电解原理,阴极上是阳离子放电,即2H++2e-=H2↑,故C说法正确;
D、CN-被ClO-氧化成两种无毒的气体,即为N2和CO2,环境是碱性,不能生成H+,故D说法错误。
【点睛】电极反应式的书写或氧化还原反应方程式的书写,一定看清楚溶液的环境,如本题溶液是碱性环境,H+不能大量共存,因此D选项错误。
二、不定项选择题。本大题共5小题,每题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有1-2项是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。请将答案涂在答题卡上相应位置。
11. t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:,各组分在不同时刻浓度如表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/()
0.1
0.2
0
2min末浓度/()
0.08
a
b
平衡浓度/()
0.05
0.05
下列说法正确的是
A. 2min末,Z的浓度为
B. 平衡时,X的转化率为50%
C. 增大体系压强,v(正)增大,v(逆)减小
D. 前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率
【答案】BD
【解析】
【详解】A.前2 min内X的浓度变化量为,根据反应计量数关系,Z的浓度变化量为,故2 min末Z的浓度为,A错误;
B.平衡时X的浓度变化量为,转化率为,B正确;
C.增大体系压强,反应物和生成物的浓度均增大,故、均增大,C错误;
D.前2 min内X的浓度变化量为,根据反应计量数,Y的浓度变化量为,则,D正确;
故答案为BD。
12. Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。如图所示该电池以海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A. Mg电极是该电池的正极
B. H2O2在石墨电极上发生还原反应
C. 石墨电极附近溶液的pH增大
D. 溶液中Cl-向正极移动
【答案】BC
【解析】
【分析】根据电池装置图和电池总反应Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O可知,镁被氧化,故镁电极为负极,H2O2为氧化剂,石墨电极为正极。
【详解】A.根据分析,Mg电极是该电池的负极,A错误;
B.根据分析,H2O2为氧化剂,在石墨电极上发生还原反应生成水,B正确;
C.H2O2在石墨电极上被还原为水,电极反应为,则石墨电极附近溶液的pH增大,C正确;
D.在原电池中,阴离子移向负极,则溶液中Cl-向负极移动,D错误;
答案选BC。
13. 传统接触法制取硫酸能耗大,污染严重。将燃料电池引入 硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时提供电能 以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。下列说法不正确的是( )
A. 若 a 极消耗 2.24LSO2,理论上 c 极有 6.4g 铜析出
B. H+由 a 极通过质子交换膜向 b 极移动
C. 该燃料电池的总反应式为 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
D. b 极为正极,电极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.a是燃料电池的负极,d是电解池的阴极,标准状况下22.4LSO2的物质的量为0.1mol,若a电极消耗0.1molSO2,转移0.2mol电子,理论上在d电极析出0.1molCu,这些铜的质量为6.4g,但题目没有给出标准状况,无法计算,故A符合题意;
B.原电池工作时,阳离子移向正极,所以,上述燃料电池工作时,H+由a极通过质子交换膜向b极移动,故B不符合题意;
C.该燃料电池的还原剂是SO2,氧化剂是O2,氧化产物是H2SO4,电池总反应为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故C不符合题意;
D.b电极的反应物是氧气,b是燃料电池的正极,由于介质是稀硫酸,正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,故D不符合题意;
故答案为:A。
14. 工业上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:
①在弱酸性溶液中发生水解;
②氧化性:(低浓度)。
下列说法不正确的是
A. 碳棒上发生的电极反应:
B. 电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C. 为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D. 若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应的总方程式发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,碳棒与电源正极相连,作电解池的阳极,电极反应式为,故A正确;
B.电解过程中为平衡A、C室中的电荷,A室中的和C室中的分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B室中,使B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故B错误;
C.因在弱酸性溶液中易发生水解,且氧化性:,为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pH,故C正确;
D.若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序:,则在阳极放电:,电解反应的总方程式会发生改变,故D正确;
答案选B。
15. 甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中存在反应2CH3OH+3O2+4OH-2+6H2O,有关说法正确的是
A. 放电时,负极电极反应式:CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
B. 放电时,CH3OH参与反应的电极为正极
C. 标准状况下,通入5.6L完全反应有1mol电子转移
D. 充电时,电解质溶液的酸性逐渐增强
【答案】AC
【解析】
【详解】A.放电时,负极上甲醇失电子产物和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,发生氧化反应,电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O,A正确;
B.根据反应2CH3OH+3O2+4OH-2+6H2O知,放电时,O2中氧元素化合价降低,则O2得电子,参与反应的电极为正极,B错误;
C.放电时,正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,标准状况下5.6 L氧气(物质的量为0.25 mol)完全反应后,有1 mol电子转移,C正确;
D.由总反应式可以看出,充电时,生成氢氧根离子,电解质溶液的碱性增强,D错误;
故选AC。
第Ⅱ卷(共60分)
三、填空题:请将答案做到答题纸上。
16.
(1)Ⅰ.近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等
条件下合成氨的新思路,反应原理为:
已知:
则__________(用含、、的式子表示)。
Ⅱ.燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的问题。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境污染。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用催化还原可以消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
写出催化还原生成和、的热化学方程式:__________。
(3)如将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如下图是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。
电极a、b表面发生电极反应。其中电极a为__________极,电极b上的电极反应式为__________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
给题中已知的热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由2×①-3×②+4×③可得目标反应,则;
【小问2详解】
根据盖斯定律,反应①-反应②即可得热化学方程式:;
【小问3详解】
示意图中由a极移向b极,则a极为负极,b极为正极;电极b上被还原为甲酸,电极反应式为。
17. 完成下列问题
(1)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。目前已开发出用电解法制取的新工艺,原理如图所示。
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。则阳极产生的电极反应式为____________________________。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为______mol。
(2)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的高效水处理剂,其电解制法如图所示。电解过程中,两极均有气体产生,Y极区域溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。
①电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)
②电解过程中,Y极发生的电极反应为___________________和______________。
③若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(Fe电极)质量减少______g。
④在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为。该电池正极发生的反应的电极反应式为________________________。
【答案】(1) ①. ②. 0.01
(2) ①. 增大 ②. ③. ④. 0.28 ⑤.
【解析】
【分析】电解池中,阳极失电子发生氧化反应,阴极得电子发生还原反应,阳离子向阴极移动;由原理图可知, Na+移向右侧,则左侧为阳极,右侧为阴极;电解法制中,Y(Fe)电极为阳极,已知Y极区域有紫红色的生成,且有气体生成,所以在碱性环境下,电极反应为、,X(C)为阴极,电极反应为;原电池中,负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应。
【小问1详解】
①阳极发生氧化反应,反应物为饱和食盐水中的,Cl从-1价升高到中的+4价,失去5个电子,结合水溶液中的H2O配平原子与电荷,得到对应电极反应式;
②阴极反应为,标准状况下112mL H2的物质的量为,对应转移电子;通过阳离子交换膜的阳离子为Na+,每个电子对应1个迁移的Na+以平衡电荷,因此迁移的阳离子物质的量为0.01mol。
【小问2详解】
①由分析知,X为阴极,电极反应为,生成,溶液中浓度升高,因此pH增大;
②Y为阳极,Fe电极变细且生成紫红色,对应电极反应:;阳极的气体为放电生成的O2,对应电极反应;
③X极收集的H2物质的量为,总转移电子0.03 mol×2=0.06 mol;Y极的O2物质的量为,该过程失去的电子为0.0075 mol×4=0.03 mol;剩余的0.06 mol−0.03 mol=0.03 mol电子来自Fe转化为的过程,1 mol Fe失去6 mol电子,因此反应的Fe为,质量为0.005mol×56g/mol=0.28 g;
④正极得到电子发生还原反应,即得电子和水反应生成氧化铁和氢氧根离子, 结合电池总反应的产物与碱性环境配平电荷和原子,得到正极电极反应式。
18. 甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下。
Ⅰ.甲组:利用与(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成气体的体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应原理:____________。
实验装置如图所示,实验时装置中A溶液一次性加入,A、B溶液成分见下表。
实验
A溶液
B溶液
①
2mL0.1mol/L(aq)
4mL0.01mol/L(aq)
②
2mL0.2mol/L(aq)
4mL0.01mol/L(aq)
(2)盛装A溶液的仪器名称是____________。
(3)该实验探究的是____________对化学反应速率的影响。
Ⅱ.乙组:通过测定与(草酸)在酸性溶液中发生反应,溶液褪色所需时间的长短,探究浓度对化学反应速率的影响。该实验小组配制了以下3组溶液。
实验
1
2
3
水/mL
10
5
X
0.5mol/L(aq)/mL
5
10
4
0.2mol/L(aq)/mL
5
5
5
时间/s
40
20
-
(4)实验3中X=______。
(5)实验2反应中,的反应速率为______。
【答案】(1)
(2)分液漏斗 (3)浓度
(4)11 (5)0.00625
【解析】
【小问1详解】
KMnO4作氧化剂,被还原为,草酸作还原剂,被氧化为二氧化碳,离子方程式为;
【小问2详解】
盛装A溶液的仪器名称是分液漏斗;
【小问3详解】
根据实验①②中草酸浓度不相同可知,探究的是浓度对化学反应速率的影响;
【小问4详解】
为探究草酸浓度对反应速率的影响,实验1~3中溶液的总体积应为20mL,则;
【小问5详解】
实验2中草酸的物质的量为:,高锰酸钾的物质的量为:,根据反应:,可知,高锰酸钾不足,所以反应中消耗的草酸的物质的量为:,草酸的反应速率为:。
19. 根据要求回答下列问题:
(1)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:
阴极区发生的反应有______________________________(写反应方程式)。电路中转移1mol电子,需消耗氧气______L(标准状况)。
(2)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①制时,连接______。产生的电极反应式是_____________________。
②改变开关连接方式,可得;写出电极3的电极反应式:_____________________。
(3)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________。
【答案】(1) ①. 、 ②. 5.6
(2) ①. K1 ②. ③.
(3)
【解析】
【分析】根据图示,电解池左侧发生反应,该反应为还原反应,属于电解池的阴极,左侧通入氧气后Fe2+被O2氧化而再生成Fe3+,该反应为;电解水生成H2和O2,O2在阳极生成,H2在阴极生成,电极3可分别连接K1或K2,分别发生氧化、还原反应,实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化。
【小问1详解】
由分析可知,阴极区发生的反应有、;根据电子守恒及可知得关系式:,电路中转移1mol电子,消耗氧气的物质的量为,标准状况下,0.25mol氧气的体积为22.4L/mol×0.25mol=5.6L。
【小问2详解】
①由分析知,在阴极生成,则应连接K1,电极方程式为;
②在阳极生成,应连接K2,则电极3是阴极,发生还原反应,电极3的电极反应式为。
【小问3详解】
电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极得电子发生还原反应,则阴极的电极反应式为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
青岛二中分校2025—2026学年度第一学期10月份教学质量检测
高二化学试题
考试时间:60分钟满分:100分
第Ⅰ卷(共40分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 S:32 Na:23 Cu:64 Fe:56 Cl:35.5
一、单选题。本大题共10小题,每题2分,共20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。请将答案涂在答题卡上相应位置。
1. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c+3a-b C. a+b-c D. c+a-b
2. 纽扣电池的两极材料分别是锌和氧化银,离子导体是KOH溶液。放电时两个电极的反应分别是Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O和Ag2O+H2O +2e-=2Ag+2OH-。下列说法正确的是
A. 锌是负极反应物,氧化银是正极反应物
B. 锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应
C. 溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动
D. 电池使用过程中,负极区溶液的碱性增强
3. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ②
③ ④
该反应进行的快慢顺序为
A. ④>③=②>① B. ①>②=③>④
C. ②>①=④>③ D. ①>④>②=③
4. 一定条件下,实验室利用如图所示装置,通过测电压求算Ksp(AgCl)。工作一段时间后,两电极质量均增大。下列说法正确的是
A. 右池中的银电极作负极
B. 正极反应为Ag-e-===Ag+
C. 总反应为Ag++Cl-===AgCl↓
D. 盐桥中的NO3-向右池方向移动
5. DMC(碳酸二甲酯)由于毒性较小,是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是
A. 该反应为吸热反应
B. 生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步
C. 在该反应过程中起催化作用
D. 该历程的总反应为:
6. 电化学气敏传感器可监测环境中的含量,其工作原理示意图如图所示。下列错误的是
A. 溶液中向电极a移动
B. 在电极b上发生还原反应
C. 反应消耗的与的物质的量之比为
D. 电极a的反应式为
7. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. CO的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJ/mol
B. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
C. 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量少
D. 已知:H-H键的键能为a kJ/mol,Cl-Cl键的键能为b kJ/mol,H-Cl键的键能为c kJ/mol,则生成1 mol HCl放出的能量为(a+b-2c)/2 kJ
8. 我国科学家开发出在碱性海水里直接电解制氢的技术,原理如图1。MnOx隔水薄膜可阻挡Cl-与电极催化剂活性中心接触,离子交换膜选择性透过在电极A反应的物质,电极A含有M金属催化剂,发生电极反应过程如图2。下列说法不正确的是
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 每转移2mol电子,理论上电极B产生0.5mol气体
C. A极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 去掉MnOx隔水薄膜后电极A会产生Cl2
9. 某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为
C. 2min反应达到平衡时体系内的压强比起始时的压强减小
D. 平衡时混合气体密度和起始时相比增大
10. 用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
A. 用石墨作阳极,铁作阴极
B. 阳极的电极反应式为:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C. 阴极的电极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D. 除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
二、不定项选择题。本大题共5小题,每题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有1-2项是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。请将答案涂在答题卡上相应位置。
11. t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:,各组分在不同时刻浓度如表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/()
0.1
0.2
0
2min末浓度/()
0.08
a
b
平衡浓度/()
0.05
0.05
下列说法正确的是
A. 2min末,Z的浓度为
B. 平衡时,X的转化率为50%
C. 增大体系压强,v(正)增大,v(逆)减小
D. 前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率
12. Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。如图所示该电池以海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A. Mg电极是该电池的正极
B. H2O2在石墨电极上发生还原反应
C. 石墨电极附近溶液的pH增大
D. 溶液中Cl-向正极移动
13. 传统接触法制取硫酸能耗大,污染严重。将燃料电池引入 硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时提供电能 以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。下列说法不正确的是( )
A. 若 a 极消耗 2.24LSO2,理论上 c 极有 6.4g 铜析出
B. H+由 a 极通过质子交换膜向 b 极移动
C. 该燃料电池的总反应式为 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
D. b 极为正极,电极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O
14. 工业上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:
①在弱酸性溶液中发生水解;
②氧化性:(低浓度)。
下列说法不正确的是
A. 碳棒上发生的电极反应:
B. 电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C. 为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D. 若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应的总方程式发生改变
15. 甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中存在反应2CH3OH+3O2+4OH-2+6H2O,有关说法正确的是
A. 放电时,负极电极反应式:CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
B. 放电时,CH3OH参与反应的电极为正极
C. 标准状况下,通入5.6L完全反应有1mol电子转移
D. 充电时,电解质溶液的酸性逐渐增强
第Ⅱ卷(共60分)
三、填空题:请将答案做到答题纸上。
16.
(1)Ⅰ.近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等
条件下合成氨的新思路,反应原理为:
已知:
则__________(用含、、的式子表示)。
Ⅱ.燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的问题。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境污染。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用催化还原可以消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
写出催化还原生成和、的热化学方程式:__________。
(3)如将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如下图是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。
电极a、b表面发生电极反应。其中电极a为__________极,电极b上的电极反应式为__________。
17. 完成下列问题
(1)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。目前已开发出用电解法制取的新工艺,原理如图所示。
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。则阳极产生的电极反应式为____________________________。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为______mol。
(2)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的高效水处理剂,其电解制法如图所示。电解过程中,两极均有气体产生,Y极区域溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。
①电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)
②电解过程中,Y极发生的电极反应为___________________和______________。
③若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(Fe电极)质量减少______g。
④在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为。该电池正极发生的反应的电极反应式为________________________。
18. 甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下。
Ⅰ.甲组:利用与(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成气体的体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应原理:____________。
实验装置如图所示,实验时装置中A溶液一次性加入,A、B溶液成分见下表。
实验
A溶液
B溶液
①
2mL0.1mol/L(aq)
4mL0.01mol/L(aq)
②
2mL0.2mol/L(aq)
4mL0.01mol/L(aq)
(2)盛装A溶液的仪器名称是____________。
(3)该实验探究的是____________对化学反应速率的影响。
Ⅱ.乙组:通过测定与(草酸)在酸性溶液中发生反应,溶液褪色所需时间的长短,探究浓度对化学反应速率的影响。该实验小组配制了以下3组溶液。
实验
1
2
3
水/mL
10
5
X
0.5mol/L(aq)/mL
5
10
4
0.2mol/L(aq)/mL
5
5
5
时间/s
40
20
-
(4)实验3中X=______。
(5)实验2反应中,的反应速率为______。
19. 根据要求回答下列问题:
(1)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:
阴极区发生的反应有______________________________(写反应方程式)。电路中转移1mol电子,需消耗氧气______L(标准状况)。
(2)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①制时,连接______。产生的电极反应式是_____________________。
②改变开关连接方式,可得;写出电极3的电极反应式:_____________________。
(3)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$