精品解析:福建省漳州艺术实验学校2025-2026学年高二上学期第一次月考化学试卷
2026-08-16
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 漳州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.56 MB |
| 发布时间 | 2026-08-16 |
| 更新时间 | 2026-08-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59230861.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
漳州艺术实验学校2025-2026学年(上)第一次月考
高二年级化学试卷
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、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上(选择题用2B铅笔填涂,非选择题用黑色签字笔填写)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Ca:40 Cu:64 Ag:108
一、选择题(本大题共12个小题,每题4分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列反应过程中的能量变化情况符合图示的是
A. 镁片与稀盐酸的反应 B. 酸碱中和反应
C. 碳酸钙在高温下的分解反应 D. 乙醇在氧气中的燃烧反应
2. 化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:
B. 酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为
C. 粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应为
D. 铁表面电镀锌时,阳极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+
3. 下列有关中和热的说法正确的是
A. 表示中和热的热化学方程式为
B. 准确测量中和热的整个实验过程中,共需测定3次温度
C. 测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热数值偏小
D. 已知 ,则该反应的中和热为114.6
4. 化学反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
5. 我国科研团队将电解食盐水的阳极反应与电催化还原CO2的阴极反应相耦合,制备CO与次氯酸盐,阴极区与阳极区用质子交换膜隔开。装置如图所示,下列说法正确的是
A. b极为电源的负极
B. 工作时,阴极附近溶液pH减小
C. 电池工作时,阳极发生的电极反应式为:Cl-+H2O-2e-=ClO-+2H+
D. 工作时,每转移1mol电子,阴极室和阳极室质量变化相差10g
6. 在25℃、下,与发生反应的能量变化如图所示。已知: 。下列有关说法正确的是
A. 过程Ⅰ为“释放了能量”
B. H—Cl键的键能为
C. 总能量:乙>甲>丙
D. 全部分解为与时吸收的热量
7. 利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠
B. 铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4
C. 电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D. 外加电流的阴极保护法中,X是待保护金属
8. 下列实验装置,其中按要求设计正确的是
A.电解饱和食盐水并验证产物
B.铜锌原电池电流方向如箭头所示
C.在钥匙上电镀银
D.电解精炼铜
A. A B. B C. C D. D
9. 锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。典型的锰酸锂可充电电池的总反应为:LixC6 + Li1−xMn2O4C6 + LiMn2O4。其电极分别为层状LiMn2O4和碳材料。下列说法正确的是
A. 放电时层状LiMn2O4电极作正极
B. 充电时碳材料应接电源的正极
C. 充电时阳极反应为:C6 + xLi+ - xe− = LixC6
D. 放电时,Li+嵌入碳材料使该电极增重
10. 为了防止金属腐蚀,可以采用外加电流的阴极保护法(如图所示),下列说法正确的是
A. N极为电源的正极,辅助阳极上发生还原反应
B. 阴极上的电极反应式为Fe+2e-=Fe2+
C. 该装置工作时,海水中的阴离子向辅助阳极迁移
D. 电子的流动方向为M极→钢铁闸门→海水→辅助阳极→N极
11. 下列选项正确的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 图②中表示碳的燃烧热
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,测得混合液最高温度如图③所示(已知)
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
12. 通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是
A. 电极A为阴极,发生还原反应
B. 电极B的电极反应:
C. 电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D. 电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得
二、非选择题(本大题共5个小题,共52分)
13. 按要求写出对应反应的热化学方程式。
(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式:_______。
(2)25 ℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成CO2和液态水时,放出的热量为Q kJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:_______。
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ·mol-1
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式:_______。
(4)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O(CO中)
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1=_______ kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=_______kJ·mol-1。
14. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100mL0.5mol⋅L-1盐酸与100mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________,其作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1mol时所测得中和反应的反应热()将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________。
(3)实验中改用:80mL0.50mol⋅L-1盐酸和80mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所求中和热数据___________(填“相等”或“不相等”)。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
B. 用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度
C. 用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
D. 将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响
15. 降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H2作为电池燃料,再将电池应用于氯碱工业,原理如图,a、b、c、d均为石墨电极。
(1)a极为_______(填“正”或“负”)极,c 极为_______(填“阴”或“阳”)极。
(2)乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为_______;反应一段时间后,d极产生1mol气体时,乙装置中转移电子_______mol。
(3)下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.甲装置可实现化学能向电能的转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是浓盐水
(4)实际生产中,阳离子交换膜的损伤会造成OH- 迁移至阳极区,从而在电解池阳极能检测到O2,产生O2的电极反应式为_______。
16. 利用所学电化学反应原理,解决以下问题:
(1)如图是电解未知浓度的硝酸银溶液的示意图,请根据要求答题。
①Fe电极为________极,C电极的反应式为_____________________________________。
②当某电极的固体质量增重21.6 g时,整个装置共产生气体(标准状况下)体积2.24 L,推断该气体的组成为________________。
(2)图中甲池的总反应式为。
①甲池中负极上的电极反应式为_____________________________________。
②乙池中石墨电极上发生的反应为_____________________________________。
③要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入适量的__________。
A.CuO B. C. D.
17. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如下图所示,甲烷燃料应从_______(填字母)口通入,发生的电极反应式为_______。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如下图所示,电解开始后在_______(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为_______。
(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.电能全部转化为化学能
(4)人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],原理如下图。
①电源的正极为_______(填“A”或“B”)。
②电解结束后,阴极室溶液的c(H+)与电解前相比将_______(填“增大”“减小”或“不变”);若两极共收集到气体6.72 L(标准状况),则除去的尿素质量为_______g(忽略气体的溶解)。
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漳州艺术实验学校2025-2026学年(上)第一次月考
高二年级化学试卷
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、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上(选择题用2B铅笔填涂,非选择题用黑色签字笔填写)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Ca:40 Cu:64 Ag:108
一、选择题(本大题共12个小题,每题4分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列反应过程中的能量变化情况符合图示的是
A. 镁片与稀盐酸的反应 B. 酸碱中和反应
C. 碳酸钙在高温下的分解反应 D. 乙醇在氧气中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
【分析】由题图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,故图示所表示的反应为吸热反应;
【详解】A.镁片与稀盐酸的反应为放热反应,A错误;
B.酸碱中和反应为放热反应,B错误;
C.碳酸钙在高温下的分解反应为吸热反应,C正确;
D.乙醇在氧气中的燃烧反应为放热反应,D错误;
故选C。
2. 化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:
B. 酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为
C. 粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应为
D. 铁表面电镀锌时,阳极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化,生成的是亚铁离子,所以其电极反应式为:,选项A错误;
B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为:,选项B错误;
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,作阴极,其电极反应为,选项C错误;
D.铁表面电镀锌时,铁为阴极锌为阳极;阳极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,选项D正确;
答案选D。
3. 下列有关中和热的说法正确的是
A. 表示中和热的热化学方程式为
B. 准确测量中和热的整个实验过程中,共需测定3次温度
C. 测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热数值偏小
D. 已知 ,则该反应的中和热为114.6
【答案】C
【解析】
【详解】A.中和热的热化学方程式中,H⁺和OH⁻应为水溶液状态(aq),而非液态(l),故中和热的热化学方程式为,A错误;
B.中和热实验中需测定酸和碱的初始温度各一次,以及混合后的最高温度一次,共3次温度数据,但实际混合后需多次测量以确定最高温度,总次数超过3次,B错误;
C.铜的导热性优于玻璃,导致热量散失更快,测得的温度差偏小,计算出的中和热数值会偏小,C正确;
D.中和热定义为生成1mol水释放的热量,该反应生成2mol水,中和热应为,D错误;
故选C。
4. 化学反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据能量变化图分析各过程的焓变,断键过程:断裂化学键生成1 mol N原子和3 mol H原子,吸收能量;成键过程:1mol N原子和3mol H原子结合生成,释放能量,因此生成气态氨的反应的;状态变化: 液化为,还会额外释放能量,因此生成液态氨的反应的;
【详解】A.由分析知,生成液态氨的反应的,A错误;
B.由分析知,生成气态氨的反应的,B错误;
C.反应系数加倍,将反应系数扩大为整数,得到,焓变也同步加倍,即,C正确;
D.的,将该反应系数加倍,焓变变为,D错误;
故选C。
5. 我国科研团队将电解食盐水的阳极反应与电催化还原CO2的阴极反应相耦合,制备CO与次氯酸盐,阴极区与阳极区用质子交换膜隔开。装置如图所示,下列说法正确的是
A. b极为电源的负极
B. 工作时,阴极附近溶液pH减小
C. 电池工作时,阳极发生的电极反应式为:Cl-+H2O-2e-=ClO-+2H+
D. 工作时,每转移1mol电子,阴极室和阳极室质量变化相差10g
【答案】D
【解析】
【详解】A.左侧通入二氧化碳生成一氧化碳,说明为阴极,则a为电源的负极,A项错误;
B.工作时,阴极为二氧化碳得到电子与水反应生成一氧化碳和水,电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O消耗氢离子,溶液的pH增大,B项错误;
C.阳极为氯离子失去电子结合氢氧根离子生成次氯酸根离子和水,C项错误;
D.每转移1mol电子,有1mol氢离子从阳极室移动到阴极室,阴极室由电极反应CO2+2H++2e-=CO+H2O分析,质量增加了8克,故阴极室和阳极室质量相差10克,D项正确。
故选D。
6. 在25℃、下,与发生反应的能量变化如图所示。已知: 。下列有关说法正确的是
A. 过程Ⅰ为“释放了能量”
B. H—Cl键的键能为
C. 总能量:乙>甲>丙
D. 全部分解为与时吸收的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ为化学键的断裂,需要吸收能量,故A错误;
B.2H+2Cl释放862kJ的能量生成2HCl(g),因此H—Cl键的键能为,故B错误;
C.总反应为放热反应,说明甲能量比丙大,甲到乙为化学键的断裂,需要吸收能量,说明乙的能量比甲大,即总能量:乙>甲>丙,故C正确;
D.由热化学方程式 可知,生成2molHCl(g)需要释放183kJ能量,即全部分解为与时吸收的热量,全部分解为与时吸收的热量,故D错误;
故选C。
7. 利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠
B. 铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4
C. 电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D. 外加电流的阴极保护法中,X是待保护金属
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,A正确;
B.铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,B错误;
C.电镀工业上,Y是待镀金属,X是镀层金属,C错误;
D.外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,即Y是待保护金属,D错误;
故选A。
【点晴】原电池原理和电解池原理是高考的热点,根据电解时离子的放电顺序、电镀、电解精炼、金属的腐蚀与防护来分析解答即可,具体分析:氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阳极上析出氯气,阴极上析出氢气,阴极附近得到氢氧化钠;铜的精炼中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液;电镀工业上,镀层作阳极,镀件作阴极;外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,基础性知识考查,要求强调知识面的熟悉程度,据此分析解题。
8. 下列实验装置,其中按要求设计正确的是
A.电解饱和食盐水并验证产物
B.铜锌原电池电流方向如箭头所示
C.在钥匙上电镀银
D.电解精炼铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水时,Fe与电源正极相连作阳极,活性电极Fe优先失电子,无法得到Cl2,不能验证阳极产物,A错误;
B.带盐桥的铜锌原电池中,Zn为负极、Cu为正极,外电路电流从正极(Cu)流向负极(Zn),与图中电流方向一致,装置符合原电池设计要求,B正确;
C.电镀银时电解质溶液需含有Ag+,该装置电解质为NaNO3溶液,无Ag+无法实现镀银,C错误;
D.电解精炼铜时粗铜应作阳极接电源正极,纯铜作阴极接电源负极,装置电极连接颠倒,D错误;
答案选B。
9. 锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。典型的锰酸锂可充电电池的总反应为:LixC6 + Li1−xMn2O4C6 + LiMn2O4。其电极分别为层状LiMn2O4和碳材料。下列说法正确的是
A. 放电时层状LiMn2O4电极作正极
B. 充电时碳材料应接电源的正极
C. 充电时阳极反应为:C6 + xLi+ - xe− = LixC6
D. 放电时,Li+嵌入碳材料使该电极增重
【答案】A
【解析】
【分析】根据锰酸锂可充电电池的总反应LixC6 + Li1−xMn2O4C6 + LiMn2O4,推知放电时层状LiMn2O4为正极,碳材料为负极;充电时阴极反应为: C6 + xLi+ + xe− = LixC6,层状LiMn2O4为阳极;
【详解】A.放电时层状LiMn2O4电极作正极,选项A正确;
B.碳材料是负极,充电时碳材料应接电源的负极,选项B错误;
C.充电时阴极反应为: C6 + xLi+ + xe− = LixC6,选项C错误;
D.放电时,Li+从碳材料电极脱嵌,选项D错误;
答案选A。
10. 为了防止金属腐蚀,可以采用外加电流的阴极保护法(如图所示),下列说法正确的是
A. N极为电源的正极,辅助阳极上发生还原反应
B. 阴极上的电极反应式为Fe+2e-=Fe2+
C. 该装置工作时,海水中的阴离子向辅助阳极迁移
D. 电子的流动方向为M极→钢铁闸门→海水→辅助阳极→N极
【答案】C
【解析】
【分析】钢铁闸门与电源负极连接的电极为阴极,发生还原反应,所以M电极是负极;与电源正极连接的电极为阳极,发生氧化反应,则N电极为正极。溶液中阳离子向阴极定向移动,阴离子向阳极定向移动。
【详解】A.根据图示可知:钢铁闸门连接电源的负极,作阴极,发生还原反应;辅助阳极连接电源的正极,作阳极,阳极发生氧化反应,A错误;
B.阴极上发生还原反应,由于得电子的能力:H+>Na+,所以阴极电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B错误;
C.该装置工作时,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,海水中的阴离子向正电荷较多的辅助阳极迁移,C正确;
D.电子不能进入到电解质溶液中,因此装置工作时,电子的流动方向为:从M极→钢铁闸门,然后由辅助阳极→N极,D错误;
故合理选项是C。
11. 下列选项正确的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 图②中表示碳的燃烧热
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,测得混合液最高温度如图③所示(已知)
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.产物能量比反应物能量低,该反应为放热反应, 该反应为吸热反应,A项错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,碳燃烧生成的稳定的氧化物为CO2,B项错误;
C.将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合时,测得混合液最高温度时为、NaOH恰好完全反应,当时,此时氢氧化钠的体积应为40mL,C项错误;
D.物质的总能量越低,越稳定,所以三种化合物的稳定顺序B<A<C ,D项正确;
答案选D。
12. 通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是
A. 电极A为阴极,发生还原反应
B. 电极B的电极反应:
C. 电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D. 电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电解示意图可知,电极B上Mn2+转化为了MnO2,锰元素化合价升高,失电子,则电极B为阳极,电极A为阴极,得电子,发生还原反应,A正确;
B.由电解示意图可知,电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2,电极反应式为:2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+,B正确;
C.电极A为阴极, LiMn2O4得电子,电极反应式为:2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,依据得失电子守恒,电解池总反应为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反应生成了Mn2+,Mn2+浓度增大,C错误;
D.电解池总反应为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解结束后,可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去,然后再加入碳酸钠溶液,从而获得碳酸锂,D正确;
答案选C。
二、非选择题(本大题共5个小题,共52分)
13. 按要求写出对应反应的热化学方程式。
(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式:_______。
(2)25 ℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成CO2和液态水时,放出的热量为Q kJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:_______。
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ·mol-1
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式:_______。
(4)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O(CO中)
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1 076
465
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由此计算ΔH1=_______ kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=_______kJ·mol-1。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
中和热是指强酸、强碱生成水放出的热量,与NaOH溶液恰好完全反应时,生成水,放出热量,则生成水时放出的热量,所以反应的中和热化学方程式为:。
【小问2详解】
生成,根据丁烷燃烧的方程式计量关系可知,反应消耗丁烷,放出的热量为,所以表示丁烷燃烧热化学方程式为。
【小问3详解】
利用盖斯定律将②×2+③-①可得:;,所以热化学方程式为。
【小问4详解】
根据可知,。根据盖斯定律,②-①=③,则。
14. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100mL0.5mol⋅L-1盐酸与100mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________,其作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1mol时所测得中和反应的反应热()将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________。
(3)实验中改用:80mL0.50mol⋅L-1盐酸和80mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所求中和热数据___________(填“相等”或“不相等”)。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
B. 用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度
C. 用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
D. 将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 搅拌,使强酸和强碱充分反应
(2) ①. 偏大 ②. 如果不盖杯盖,会有一部分热量散失,测得的中和热数值将会减小,但中和热焓变是负值,ΔH偏大 (3)相等 (4)C
【解析】
【分析】将100mL 0.5盐酸与100mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,测定中和热,碱稍过量确保酸完全反应;
【小问1详解】
根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是玻璃搅拌器,作用是搅拌,使强酸和强碱充分反应;
【小问2详解】
简易量热计如果不盖杯盖,会有一部分热量散失,测得的中和热数值将会减小,但中和热焓变是负值,则生成1mol H2O时所测得中和反应的反应热(ΔH)将偏大;
【小问3详解】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用80mL盐酸和80mLNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量减少,所放出的热量更少,但中和热是计算出来的生成1mol水所放出的热量,与酸和碱用量无关,即所求中和热数据相等;
【小问4详解】
A.向内简中加入稀碱时,应当快速倒入内简中,以减少热量损失,故A错误;
B.盐酸与氢氧化钠反应放热,温度计测量盐酸的温度后,立即测量碱的温度,会导致碱被提前中和掉一部分,使得测定放出的热量偏少,中和热偏大,故B错误;
C.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平,保证量取的酸或碱的用量准确,实验操作规范,故C正确;
D.醋酸为弱酸,电离时吸收热,则实验中不可以用等体积、等浓度的醋酸代替盐酸进行测定,否则会使得放出的热量偏少,中和热偏大,故D错误;
故答案为:C。
15. 降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H2作为电池燃料,再将电池应用于氯碱工业,原理如图,a、b、c、d均为石墨电极。
(1)a极为_______(填“正”或“负”)极,c 极为_______(填“阴”或“阳”)极。
(2)乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为_______;反应一段时间后,d极产生1mol气体时,乙装置中转移电子_______mol。
(3)下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.甲装置可实现化学能向电能的转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是浓盐水
(4)实际生产中,阳离子交换膜的损伤会造成OH- 迁移至阳极区,从而在电解池阳极能检测到O2,产生O2的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. 负 ②. 阳
(2) ①. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ②. 2
(3)A (4)4OH-﹣4e-=O2↑+2H2O
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,甲装置为氢氧碱性燃料电池,通入燃料氢气的电极为负极,即a电极为负极,通入空气(O2)的电极为正极,即b电极为正极;图乙是电解池,在电解池中,和原电池正极相连的c电极是阳极,和原电池负极相连的d电极是阴极;答案为负;阳。
【小问2详解】
图乙是电解池,惰性电极电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气,其化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中阳极c上Cl-失电子发生氧化反应,即电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极d上H+得电子发生还原反应,即2H++2e-=H2↑,反应一段时间后,当d极产生1mol气体时,乙装置中转移电子为2mol;答案为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;2。
【小问3详解】
A.甲装置为原电池,是将化学能转化为电能的装置,故A正确;
B.甲装置为原电池,电极a为负极,电极b为正极,Na+透过阳离子交换膜向正极b移动,故B错误;
C.乙装置为电解池,c为阳极,d为阴极,电解池工作时,阳离子Na+透过阳离子交换膜移向阴极d,阳极上氯离子放电生成氯气,所以阳极c极一侧流出的是淡盐水,故C错误;
答案为A。
【小问4详解】
OH-迁移至阳极区,在阳极放电生成O2,电极反应为4OH-﹣4e-=O2↑+2H2O;答案为4OH-﹣4e-=O2↑+2H2O。
16. 利用所学电化学反应原理,解决以下问题:
(1)如图是电解未知浓度的硝酸银溶液的示意图,请根据要求答题。
①Fe电极为________极,C电极的反应式为_____________________________________。
②当某电极的固体质量增重21.6 g时,整个装置共产生气体(标准状况下)体积2.24 L,推断该气体的组成为________________。
(2)图中甲池的总反应式为。
①甲池中负极上的电极反应式为_____________________________________。
②乙池中石墨电极上发生的反应为_____________________________________。
③要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入适量的__________。
A.CuO B. C. D.
【答案】(1) ①. 阴 ②. ③. O2和H2
(2) ①. ②. ③. AC
【解析】
【分析】(1)电解硝酸银装置中,电源正极连接C电极、负极连接Fe电极,因此Fe为阴极,发生的还原反应析出银导致固体增重,C为惰性阳极,氢氧根放电生成氧气,即电极反应式为:。
(2)甲池为碱性肼氧燃料电池,通入的一侧为负极,肼失电子在碱性环境下生成氮气和水,通的一侧为正极;乙池为电解池,Fe电极接燃料电池负极作阴极、石墨电极作阳极。
【小问1详解】
①Fe电极连接的是电源的负极,因此为电解池的阴极,C电极为阳极,是水中氢氧根优先在阳极失去电子生成氧气,其电极反应式为。
②某电极的固体质量增重21.6g,为阴极析出Ag的质量,,该过程转移0.2mol电子。若阳极只发生的反应,转移0.2mol电子时生成标况下体积为,但题目总气体体积为2.24L,说明阴极完全放电后,水电离的继续得电子生成,因此气体是和的混合物。
【小问2详解】
①甲池为碱性肼燃料电池,负极上燃料失电子生成,在KOH碱性环境中用平衡电荷,配平得到该电极反应式为:。
②甲池中通入的电极为燃料电池的负极、通的电极为正极,因此乙池中石墨电极连接电源正极,为电解池的阳极,电解过量溶液时阳极始终是水电离的放电生成,该电极反应式为:。
③A.乙池中电解过量的硫酸铜溶液,阴极生成铜,阳极生成氧气,只需将铜与氧气反应生成的氧化铜再加入到反应后的溶液中,就能使乙池恢复到电解前的状态,A正确;
B.加入会额外引入氢元素,相当于多加水,B错误
C.加入 ,与生成的硫酸反应放出二氧化碳,相当于加入的氧化铜,C正确;
D.加入会额外引入硫元素,D错误;
故选AC。
17. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如下图所示,甲烷燃料应从_______(填字母)口通入,发生的电极反应式为_______。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如下图所示,电解开始后在_______(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为_______。
(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.电能全部转化为化学能
(4)人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],原理如下图。
①电源的正极为_______(填“A”或“B”)。
②电解结束后,阴极室溶液的c(H+)与电解前相比将_______(填“增大”“减小”或“不变”);若两极共收集到气体6.72 L(标准状况),则除去的尿素质量为_______g(忽略气体的溶解)。
【答案】(1) ①. b ②. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
(2) ①. 阴极 ②. 2H2O+2e- = H2↑+2OH-
(3)ab (4) ①. A ②. 不变 ③. 3.6
【解析】
【小问1详解】
由氢离子移动方向可知,由b口通入甲烷的左侧电极为负极,酸性条件下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,故答案为:b;CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;
【小问2详解】
以石墨电极电解饱和食盐水,阴极上氢离子放电,溶液呈碱性,使酚酞变红,电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+2OH-,故答案为:阴极;2H2O+2e- = H2↑+2OH-;
【小问3详解】
a.在阳极上,没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落,形成阳极泥,利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,故正确;
b.电解精炼铜时,粗铜作阳极,接电源正极,发生氧化反应,故正确;
c.溶液中铜离子向阴极移动,在阴极上发生还原反应,故错误;
d.电解池中,电能不会全部转化为化学能,还会伴随热能等形式的能量产生,故错误;
故选ab;
【小问4详解】
①根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律及图中的电极产物氢气和氯气,可以判断出放出氢气的电极为阴极,与之连接的电极B为电源的负极,A为电源的正极,故答案为:A;
②阴极反应为:6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为:6Cl--6e--=3Cl2↑,阳极附近还发生反应CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的氢氧根离子、氢离子的数目相等,阳极室中反应产生的氢离子通过质子交换膜进入阴极室与氢氧根离子恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;由上述反应式可以看出,转移6mol电子时,阴极产生3mol氢气,阳极产生1mol氮气和1mol二氧化碳,所以电解收集到的6.72 L气体中氮气和二氧化碳都为1.344 L,所以尿素的质量为×60g/mol=3.6g,故答案为:不变;3.6。
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