精品解析：上海市三林中学2024-2025学年高三上学期阶段一教学质量检测化学试卷

三林中学2024学年第一学期阶段一教学质量检测 高三化学 2024年10月 一、化学反应的热效应(共14分) 1. 若将水作为研究的系统，相同压强下，下列选项中内能最大的是 A. 273K 时1.0g 冰 B. 273K 时10.0g 水 C. 373 K时1.0 mol 水蒸气 D. 373K 时10.0g 水蒸气 【答案】C 【解析】 【详解】质量相同的情况下，水的温度越高，内能越大，同时相同温度和质量的情况下，物质的内能气态>液态>固态，1 mol水的质量为18 g大于10 g，因此373 K时1.0 mol水蒸气的内能最大，故答案选C。 2. 根据下图所给信息，得出的结论正确的是 A. 48gC(s)完全燃烧生成CO2气体放出的热量为 -1574 kJ B. 2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH= -110.5kJ·mol- 1 C. 2CO2(g) = 2CO(g)+O2(g) ΔH= +283.0kJ·mol-1 D. C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】A．48g C(s)的物质的量为，已知的焓变为，故4 mol C(s)完全燃烧放热，而非，A错误； B．根据图示，，而的焓变为，B错误； C．根据图示，，则，C错误； D．根据图示，，D正确； 故答案为D。 3. 已知P4(白磷，s) = 4P(红磷，s) ΔH= -29.2 kJ·mol-1。下列判断正确的是 A. 相同状况下，能量状态较低的是白磷 B. 红磷比白磷更稳定 C. 相等质量的白磷和红磷完全燃烧时，放热是相等的 D. 白磷和红磷互为同分异构体 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，说明白磷总能量高于红磷总能量，能量较低的是红磷，A错误； B．物质能量越低越稳定，红磷能量低于白磷，因此红磷比白磷更稳定，B正确； C．等质量的白磷总能量高于红磷，二者完全燃烧的生成物种类和状态均相同、总能量相同，因此白磷完全燃烧放出的热量更多，二者放热量不相等，C错误； D．白磷和红磷是磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，同分异构体的研究对象为分子式相同、结构不同的化合物，D错误； 故选B。 4. 已知：2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ 热量。 （1）该反应的能量变化可用图中的___________(填字母)表示。 （2）写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式：___________。 【答案】（1）a （2）2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ 热量。说明反应物具有的总能量高于生成物的总能量，该反应的能量变化用图a表示。答案为：a； 【小问2详解】 由2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ 热量，可知H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol。答案为：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol。 5. 已知 ：H—H键的键能为436 kJ·mol-1，H—N键的键能为391 kJ·mol-1，根据热化学方程式：N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g) ΔH= -92.4kJ ·mol-1。 （1）请计算出氮氮叁键的键能为______________________。 （2）若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1 molN2和3molH2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量_________92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】（1）945.6 kJ/mol （2）小于 【解析】 【小问1详解】 根据化学反应的焓变与键能的关系：反应热 。设氮氮叁键的键能为 ，已知 键的键能为 ， 键的键能为 ，且 中含有 键。代入公式可得：，解得 。故氮氮叁键的键能为 。 【小问2详解】 热化学方程式 表示 气体与 气体完全反应生成 气体时放出 的热量。由于合成氨反应是可逆反应，反应物无法 转化为生成物，因此向容器中通入 和 ，充分反应后实际生成的 小于 ，故放出的热量小于 。 二、化学反应的方向、限度和速率(共18分) 6. 下列关于工业合成氨的说法正确的是 A. 因为ΔH<0，所以该反应一定能自发进行 B. 因为ΔS<0，所以该反应一定不能自发进行 C. 在高温下进行是为了提高反应物的转化率 D. 生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下，压强越大转化率越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应自发进行的判据为，合成氨反应、，高温下可能大于0，反应无法自发进行，A错误； B．合成氨反应但，较低温度条件下可满足，反应能够自发进行，B错误； C．合成氨为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应物转化率降低，高温的作用是加快反应速率、使催化剂活性达到最优，C错误； D．合成氨正向是气体分子数减小的反应，其他条件不变时压强越大，平衡正向移动程度越大，反应物转化率越高，实际生产需考虑动力和设备材料的承受能力，D正确； 答案选D。 7. 在某温度下，可逆反应mA + nB pC + qD的平衡常数为K，下列说法正确的是 A. K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B. K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C. K随反应物浓度的改变而改变 D. K随温度和压强的改变而改变 【答案】A 【解析】 【详解】平衡常数表示反应进行的程度，K越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，A正确、B错误；K的变化只受温度影响，故C、D错误。 8. 对于反应N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ‧mol-1，若只改变下列一个条件，一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是 A. 升高温度 B. 增大容器容积 C. 降低c(NH3) D. 将三种物质的浓度均增大到原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应ΔH<0，是放热反应，升高温度一定能增大正反应速率，平衡逆向移动，A不符合题意； B．该反应分子数减少，增大容器容积，反应物浓度下降，正反应速率减小，体系压强减小，平衡逆向移动，B不符合题意； C．降低c(NH3)，平衡正向移动，反应物逐渐减少，正反应速率降低，C不符合题意； D．该反应平衡时K=，将三种物质的浓度均增大到原来的2倍，反应物浓度增大，正反应速率一定能增大，体系的Qc== <K，则平衡正向移动，D符合题意； 故选D。 9. 下列有关活化分子的说法正确的是(　　) A. 增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 B. 增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C. 使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D. 升高温度能提高活化分子百分数 【答案】D 【解析】 【详解】升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数，且加入催化剂可降低反应的活化能； 增加反应物浓度，增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，百分数不变；只有D正确，故答案为D。 10. 某可逆反应在某体积为5L 的密闭容器中进行，在从0～3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)： （1）该反应的化学方程式为________________________________________。 （2）反应开始至2分钟时，A 的平均反应速率为 _______________________________。 （3）由图求得A 的平衡时的转化率为_______________，化学平衡常数为________________。 （4）在密闭容器里，通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g)，发生上述反应并达到平衡，当改变条件时，速率会减小的是______________(填序号)。 ①增大容器体积 ②加入催化剂 ③降低温度 【答案】（1）2A+B2C （2）0.2mol/(L· min) （3） ①. 40% ②. 8.89 （4）①③ 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知，在0～2分钟内，A的物质的量由减小到，变化量；B的物质的量由减小到，变化量；C的物质的量由增加到，变化量。A、B的物质的量减小，为反应物；C的物质的量增加，为生成物。相同时间内物质的量的变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，即 。2分钟后各物质的量保持不变，说明反应达到平衡，为可逆反应，故该反应的化学方程式为； 【小问2详解】 反应开始至2分钟时，A的物质的量变化量为，容器体积为，则A的浓度变化量。A的平均反应速率 ； 【小问3详解】 A的初始物质的量为，平衡时消耗了，则A的平衡转化率为；平衡时，各物质的浓度分别为：，，。该反应的化学平衡常数 ； 【小问4详解】 ①增大容器体积，会导致容器内各气体的浓度减小，反应速率减小，符合题意； ②加入催化剂，能够降低反应的活化能，反应速率增大，不符合题意； ③降低温度，活化分子百分数减少，反应速率减小，符合题意； 综上所述，速率会减小的是①③。 三、水溶液中的离子反应与平衡(共16分) 11. 常温下c(OH－)最小的是 A. pH=0的溶液. B. 0.05 mol·L－1H2SO4 C. 0.5 mol·L－1HCl D. 0.05 mol·L－1的Ba(OH)2 【答案】A 【解析】 【详解】根据水的离子积常数KW=c(OH－)·c(H+)，c(OH－)最小则c(H+)最大，四个备选答案中：A.c(H+)=1mol/L，B. c(H+)=0.1mol/L，C. c(H+)=0.5mol/L，D. c(H+)=1×10-13mol/L。故答案选A 【点睛】理解水的离子积常数的意义（在同一温度下Kw是不变的，无论在水中还是在水溶液中Kw不变）。 12. 将0.l mol·L-1醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是 （ ） A. 溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B. 溶液中c(H+)增大 C. 醋酸电离平衡向左移动 D. 溶液的pH增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．醋酸溶液中加水稀释，溶液的体积增大，则电离产生的氢离子的浓度减小，根据水的离子积常数不变可知氢氧根浓度增大，故A错误； B．因醋酸溶液中加水稀释，溶液的体积增大，则电离产生的氢离子的浓度减小，故B错误； C．醋酸是弱电解质，加水稀释能促进弱电解质的电离，则醋酸电离平衡向右移动，故C错误； D．醋酸溶液中加水稀释，溶液的体积增大，则电离产生的氢离子的浓度减小，根据溶液的pH=-lgc(H+)得出pH增大，故D正确； 故答案选D。 【点睛】对于稀释电解质溶液过程中，相关微粒浓度的变化分析需注意，稀释过程中，反应方程式中相关微粒的浓度一般情况均会减小，如CH3COONa溶液，溶液中主要存在反应：CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH，稀释过程中，c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(OH-)、c(Na+)均逐渐减小，非方程式中相关微粒一般结合相关常数进行分析。 13. 一定温度下，向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水至固体恰好完全消失，下列叙述中正确的是 A. AgCl 的溶解度增大 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变 C. 溶液中[Cl-]变小 D. 溶液中n(Cl-)不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶解度仅与温度、溶剂和溶质的性质有关，本题温度不变，因此AgCl的溶解度不变，A错误； B．溶解度和溶度积均为只与温度有关的物理量，温度不变则二者均不变，B正确； C．加水至固体恰好完全消失时，溶液仍为AgCl饱和溶液，温度不变则不变，故保持不变，C错误； D．加水过程中原有AgCl固体继续溶解，因此溶液中增大，D错误； 故答案为B。 14. 在常温下，0.2 mol·L-1的一元弱酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。 请回答下列问题： （1）写出HA跟NaOH溶液反应的离子方程式：_______________________________________。 （2）反应后溶液的pH ________7，用离子方程式解释原因：_____________________________。 （3）图中X、Y、Z分别代表一种微粒，X、Y、Z 三者的浓度关系是_______________________(用等式表示)。 （4）溶液中___________。 [Na+]=__________+_________=________mol·L-1。 【答案】（1） （2） ①. > ②. （3） （4） 【解析】 【分析】一元弱酸与等浓度溶液等体积混合，发生反应，恰好完全反应得到溶液。属于强碱弱酸盐，会发生水解：，溶液显碱性。混合后溶液体积加倍，初始浓度为。图像中浓度略小于，水解生成少量与，同时溶液中存在水的电离，微粒浓度大于，因此为，为，为。 【小问1详解】 是一元弱酸，书写离子方程式时不能拆写成离子形式，它和发生中和反应的离子方程式为； 【小问2详解】 反应后得到溶液，发生水解生成，溶液显碱性，所以溶液的；水解的离子方程式为； 【小问3详解】 代表，代表，代表，该等式为此溶液的质子守恒。水电离出的与总量相等，一部分以游离形式存在，另一部分被结合生成，因此三者浓度关系为； 【小问4详解】 该等式为物料守恒，中与含元素的微粒总物质的量相等，含元素微粒为和；等体积混合后溶液体积变为原来2倍，初始总浓度由稀释为，所以。 四、氧化还原反应和电化学(共52分) 15. 某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素 （ ） A. 一定被氧化了 B. 一定被还原了 C. 既可能被氧化也可能被还原 D. 既不可能被氧化，也不可能被还原 【答案】C 【解析】 【详解】某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素的化合价可能升高，也可能降低，即该元素既可能被氧化也可能被还原，答案选C。 16. 氧化还原反应的实质是（ ） A. 元素化合价发生变化 B. 反应中有氧原子的得失 C. 反应中有电子得失或电子对的偏移 D. 反应后生成新物质 【答案】C 【解析】 【分析】氧化还原反应的特征是有化合价的变化；氧化还原反应的反应实质是电子转移，电子得失或电子对的偏移；化学反应的实质是有新物质生成。 【详解】A．元素化合价发生变化是氧化还原反应的特征，故A不符合； B．反应中有氧原子的得失，是氧化还原反应的一种方式不是反应实质，故B不符合； C．反应中有电子得失或电子对的偏移是氧化还原反应的反应实质，故C符合； D．反应后生成新物质是化学反应的实质，故D不符合。 故选C。 17. 下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是(　　) A. C→CO2 B. CO2→CO C. CuO→Cu D. H2SO4→BaSO4 【答案】A 【解析】 【详解】A．C元素化合价升高，被氧化，需加入氧化剂才能实现，选项A正确； B．C元素化合价降低，被还原，应加入还原剂才能实现，选项B错误； C．Cu元素化合价降低，被还原，应加入还原剂才能实现，选项C错误； D．各元素化合价均不变，无须加入氧化剂或还原剂，选项D错误； 答案选A。 【点睛】本题考查氧化还原反应，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和基本概念的理解，注意从元素化合价的角度认识氧化还原反应的相关概念和物质的性质，加入氧化剂才能实现，则题中物质应具有还原性，与氧化剂发生氧化还原反应，所含元素被氧化，化合价升高。 18. 对于反应CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑，下列判断正确的是 A. H2只是氧化产物 B. H2只是还原产物 C. CaH2中的氢元素被还原 D. H2O是氧化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为归中反应，中-1价的H被氧化为0价，中部分+1价的H被还原为0价，因此既是氧化产物又是还原产物，A错误； B．由A的分析可知，既是氧化产物又是还原产物，不只是还原产物，B错误； C．中氢元素化合价从-1升高为0，失电子被氧化，C错误； D．中部分+1价H化合价降低为0，得电子发生还原反应，因此是氧化剂，D正确； 故选D。 19. 已知在酸性溶液中易被还原成的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为氧化性，所以反应不能生成，即反应不能发生，A符合题意； B．因为氧化性，所以能发生，B不符合题意； C．根据反应：，可知氧化性：，反应可能发生，C不符合题意； D．根据反应可知氧化性：，反应能发生，D不符合题意； 故选A。 20. 现有24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应，已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为 A. +2 B. +3 C. +4 D. +5 【答案】B 【解析】 【详解】Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价由+4价升高为+6价；K2Cr2O7中Cr元素发生还原反应，假设Cr元素在产物中的化合价为+x价，根据电子转移守恒可得关系式：24 mL×0.05 mol/L×(6-4)=20 mL×0.02 mol/L×2×(6-x)，解得x=+3，故合理选项是B。 21. 铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是 A. 正极反应为: B. 电池反应为: C. 在外电路中，电子从流向Zn D. 盐桥中的移向溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，正极反应为：Cu2++2e-=Cu，A错误； B．负极反应：Zn-2e-=Zn2+，正极反应为：Cu2++2e-=Cu，二式相加为电池的总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B正确； C．在外电路中，电子从负极流向正极，即Zn流向Cu，C错误； D．原电池装置中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，即盐桥中K+移向CuSO4溶液，D错误。 答案选B。 22. 下列过程不涉及氧化还原反应的是 A. 工业固氮 B. 工业制漂粉精 C. 用SO2 漂白纸浆 D. 工业接触法制硫酸 【答案】C 【解析】 【详解】A．工业固氮是将游离态的转化为化合态含氮化合物，元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．工业制漂粉精是与石灰乳反应生成、和水，元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，B不符合题意； C．漂白纸浆是与有色物质结合生成无色不稳定物质，过程中无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，C符合题意； D．工业接触法制硫酸过程中存在元素从0价→+4价→+6价的化合价变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故答案为C。 23. 以下各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 A. Fe3+、MnO、NO、K+ B. S2-、NO、H+、K+ C. Fe3+、Cl-、Na+、OH- D. H+、SO、Cl-、NH 【答案】B 【解析】 【详解】A．、、均具有氧化性，但彼此之间不发生氧化还原反应，也不与反应，可大量共存，A不符合题意； B．酸性条件下具有强氧化性，可与还原性的发生氧化还原反应，不能大量共存，B符合题意； C．与发生复分解反应生成沉淀，不属于氧化还原反应，C不符合题意； D．与发生复分解反应生成弱酸（或分解为和），不属于氧化还原反应，D不符合题意； 答案选B。 24. 铅蓄电池构造如图所示，放电时正极和负极均会生成PbSO4关于铅蓄电池的说法正确的是 A. 在放电时，电池中硫酸的浓度不断变小 B. 在放电时，该电池把电能转化为化学能 C. 在充电时，Pb与外接电源的正极相连 D. 在充电时，阳极发生的反应是PbSO4+2e- = Pb+SO 【答案】A 【解析】 【详解】A．放电时铅蓄电池总反应为，反应消耗且生成水，因此硫酸浓度不断变小，A正确； B．放电时装置为原电池，能量转化形式为化学能转化为电能，电能转化为化学能是充电过程的能量变化，B错误； C．充电时，原电池的负极应与外接电源的负极相连作阴极，发生还原反应，C错误； D．充电时阳极发生失电子的氧化反应，选项给出的是得电子的还原反应，为充电时阴极的反应，D错误； 答案选A。 25. 下列描述中，不符合生产实际的是 A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用石墨作阳极 B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极，硫酸铜作电解质溶液 C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极，含锌离子的溶液作电镀液 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业上用电解熔融的氧化铝制取金属铝时，石墨做电解池的阳极，故A正确； B．工业上用电解法精炼粗铜时，粗铜做精炼池的阳极，故B错误； C．工业上电解饱和食盐水制烧碱时，涂镍碳钢网为电解池的阴极，故C正确； D．工业上在镀件上电镀锌时，锌为电镀池的阳极，镀件为阴极含锌离子的溶液作电镀液，故D正确； 故选B。 26. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料等。下列分析不正确的是 A. 防腐涂料可以防水、隔离，降低腐蚀速率 B. 防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子 C. 钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时负极反应为 D. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．防腐涂料能够防水、隔离，减少钢铁与腐蚀反应物的接触，可降低腐蚀速率，A不符合题意； B．铝和锌的金属活动性强于铁，防腐过程中二者均作为原电池负极，失去电子被氧化，从而保护铁，B不符合题意； C．钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时，是正极的还原反应式，负极反应为，C符合题意； D．题给的三种防腐方法均只能降低钢铁腐蚀的速率，不能完全消除铁的腐蚀，D不符合题意； 答案选C。 27. 如图所示，工业电解饱和食盐水时使用的阳离子交换膜法只允许通过，其中箭头方向表示的移动方向。则下列说法错误的是 A. 电极a为电源负极 B. 电极B可使用铁棒 C. 2为氢气 D. 5为饱和食盐水 【答案】B 【解析】 【分析】电解池中阳离子向阴极移动，由钠离子移动方向可知，A为阴极、B为阳极； 【详解】A．A为阴极，连接电源的负极，则电极a为电源负极，A正确； B．电极B为阳极，需要选择惰性电极，不可使用铁棒，B错误； C．A为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，故2为氢气，C正确； D．B为阳极，氯离子放电生成氯气，故5为饱和食盐水，D正确； 故选B。 28. 氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点，一种新的氯化氢电解回收氯气的过程如图。下列说法正确的是 A. 石墨电极连接电源正极 B. H＋透过交换膜从铂电极向石墨电极移动 C. Fe3＋在石墨电极区域可循环再生，涉及到的反应为 D. 随着反应的进行，阴、阳两极电解质溶液pH均不变 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，铂电极表面氯元素价态升高失电子，故铂电极作阳极，电极反应式为2HCl-2e-=Cl2↑+2H+，石墨电极为阴极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，据此作答。 【详解】A．石墨电极上Fe3＋转化为Fe2＋，得电子应该是在电解池中作为阴极，连接电源的负极，在溶液中氧气将生成的Fe2＋氧化为Fe3＋，A错误； B．铂电极为阳极，HCl失电子产生Cl2和H＋，H＋透过交换膜从阳极(铂电极)向阴极(石墨电极)移动，B正确； C．涉及的反应为Fe3++e-=Fe2+，4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，C错误； D．随着反应的进行，阳极H＋向阴极移动，移动过来的H＋在阴极又参与反应生成了水，所以阴、阳两极电解质溶液pH均升高，D错误； 答案选B。 29. 二氧化氯(ClO2)可以除去工业污水中的氰化物，反应的离子方程式为：2ClO2＋2CN- → 2CO2↑＋N2↑＋2Cl-。 （1）该反应中被还原的元素是____________，氧化产物是__________； （2）①二氧化氯还可以除去污水中的锰离子，请配平如下反应：______________________。 ____ClO2＋____MnSO4＋____H2O →____MnO2↓＋____HCl＋____H2SO4。 ②若反应中生成0.2 mol MnO2，则电子转移____________个。 （3）另一种处理含氰化物污水的方法是电解法，分析判断CN-是在_______极上被反应成CO2和N2，判断的依据是___________________。 【答案】（1） ①. Cl ②. CO2、N2 （2） ①. 2ClO2＋5MnSO4＋6H2O=5MnO2↓＋2HCl＋5H2SO4 ②. 0.4NA （3） ①. 阳 ②. CN-被氧化为CO2和N2发生了氧化反应，电解的阳极发生氧化反应(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 在反应中，里价化合价降低变为价，得到电子，因此被还原的元素是价的氯；中从价升高到中的价，从价升高到中的价，化合价升高被氧化，对应得到的氧化产物是和； 【小问2详解】 ①中由价降到中的价，每个得到个电子，中由价升高到中的价，每个失去个电子，根据得失电子守恒确定系数为2，系数为5，再结合原子守恒配平其余物质，完整方程式为； ②反应中元素每生成会失去电子，当生成时，转移电子的物质的量为，对应的电子数目为； 【小问3详解】 转化为和时，碳、氮元素化合价升高，发生氧化反应，电解池当中阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，因此是在阳极上被反应成和，判断依据就是被氧化，氧化反应在电解池的阳极进行。 30. 某小组为研究电化学原理，设计如图装置 （1）a和b不连接时，金属铁表面上的现象是_____________________________________； （2）a和b用导线连接时，铜片上发生的电极反应式为_______________________。 （3）要想在铁上镀铜，a应与直流电源的_________极连接。 （4）为使反应Cu＋2H2O = Cu(OH)2＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是_______________。 A. 用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池 B. 用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液 C. 用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液 D. 用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸 【答案】（1）有红色物质析出 （2） （3）正 （4）C 【解析】 【小问1详解】 a和b不连接时，未形成闭合回路，不能构成原电池。铁片直接与溶液中的硫酸铜发生置换反应生成铜单质，反应方程式为，因此可以观察到金属铁表面有红色物质析出。 【小问2详解】 a和b用导线连接时，构成了原电池。由于铁的金属活动性强于铜，铁作负极失去电子，铜作正极。溶液中的铜离子在正极（铜片）上得到电子发生还原反应析出铜单质，其电极反应式为。 【小问3详解】 要想在铁上镀铜，需要构建电镀池。根据电镀原理，镀层金属（铜）应作阳极，与直流电源的正极相连；待镀件（铁）应作阴极，与直流电源的负极相连。a端连接的是铜片，因此a应与直流电源的正极连接。 【小问4详解】 反应是一个非自发的氧化还原反应，必须通过电解池来实现。在该反应中，铜失去电子被氧化，必须作电解池的阳极；水中的氢离子得到电子被还原生成氢气，阴极发生还原反应产生和，随后 与 结合生成沉淀。 A．原电池只能实现自发的氧化还原反应，无法实现该反应，A错误； B．电解硫酸铜溶液时，阴极是溶液中的得电子析出铜，不会产生氢气，B错误； C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液。阳极反应为，阴极反应为，产生的 与 在溶液中结合生成沉淀，总反应符合题意，C正确； D．电解稀硫酸时，虽然阳极铜溶解生成 ，阴极产生氢气，但由于溶液呈酸性，无法生成沉淀，D错误； 故选C。 31. 化学电源在生产生活中有广泛用途。 （1）已知甲醇的化学式为CH3OH，甲醇的燃烧热ΔH= -726.5kJ•mol-1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的电极反应式为 ____________________________________。 （2）理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为____________(用小数表示，保留3位小数。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。 【答案】（1） （2）0.966 【解析】 【小问1详解】 在酸性甲醇燃料电池中，甲醇在负极发生氧化反应失去电子。甲醇被氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由-2升到+4价，由于电解质溶液为酸性，反应中会有水参与并生成氢离子。根据原子守恒和电荷守恒，负极的电极反应式为：。 【小问2详解】 根据题意，燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比。已知甲醇的燃烧热 ，则消耗  甲醇反应所能释放的全部能量为 。理想状态下产生的最大电能为 ，因此该燃料电池的理论效率为 （用小数表示，保留3位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三林中学2024学年第一学期阶段一教学质量检测 高三化学 2024年10月 一、化学反应的热效应(共14分) 1. 若将水作为研究的系统，相同压强下，下列选项中内能最大的是 A. 273K 时1.0g 冰 B. 273K 时10.0g 水 C. 373 K时1.0 mol 水蒸气 D. 373K 时10.0g 水蒸气 2. 根据下图所给信息，得出的结论正确的是 A. 48gC(s)完全燃烧生成CO2气体放出的热量为 -1574 kJ B. 2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH= -110.5kJ·mol- 1 C. 2CO2(g) = 2CO(g)+O2(g) ΔH= +283.0kJ·mol-1 D. C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1 3. 已知P4(白磷，s) = 4P(红磷，s) ΔH= -29.2 kJ·mol-1。下列判断正确的是 A. 相同状况下，能量状态较低的是白磷 B. 红磷比白磷更稳定 C. 相等质量的白磷和红磷完全燃烧时，放热是相等的 D. 白磷和红磷互为同分异构体 4. 已知：2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ 热量。 （1）该反应的能量变化可用图中的___________(填字母)表示。 （2）写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式：___________。 5. 已知 ：H—H键的键能为436 kJ·mol-1，H—N键的键能为391 kJ·mol-1，根据热化学方程式：N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g) ΔH= -92.4kJ ·mol-1。 （1）请计算出氮氮叁键的键能为______________________。 （2）若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1 molN2和3molH2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量_________92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 二、化学反应的方向、限度和速率(共18分) 6. 下列关于工业合成氨的说法正确的是 A. 因为ΔH<0，所以该反应一定能自发进行 B. 因为ΔS<0，所以该反应一定不能自发进行 C. 在高温下进行是为了提高反应物的转化率 D. 生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下，压强越大转化率越大 7. 在某温度下，可逆反应mA + nB pC + qD的平衡常数为K，下列说法正确的是 A. K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B. K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C. K随反应物浓度的改变而改变 D. K随温度和压强的改变而改变 8. 对于反应N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ‧mol-1，若只改变下列一个条件，一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是 A. 升高温度 B. 增大容器容积 C. 降低c(NH3) D. 将三种物质的浓度均增大到原来的2倍 9. 下列有关活化分子的说法正确的是(　　) A. 增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 B. 增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C. 使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D. 升高温度能提高活化分子百分数 10. 某可逆反应在某体积为5L 的密闭容器中进行，在从0～3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)： （1）该反应的化学方程式为________________________________________。 （2）反应开始至2分钟时，A 的平均反应速率为 _______________________________。 （3）由图求得A 的平衡时的转化率为_______________，化学平衡常数为________________。 （4）在密闭容器里，通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g)，发生上述反应并达到平衡，当改变条件时，速率会减小的是______________(填序号)。 ①增大容器体积 ②加入催化剂 ③降低温度 三、水溶液中的离子反应与平衡(共16分) 11. 常温下c(OH－)最小的是 A. pH=0的溶液. B. 0.05 mol·L－1H2SO4 C. 0.5 mol·L－1HCl D. 0.05 mol·L－1的Ba(OH)2 12. 将0.l mol·L-1醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是 （ ） A. 溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B. 溶液中c(H+)增大 C. 醋酸电离平衡向左移动 D. 溶液的pH增大 13. 一定温度下，向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水至固体恰好完全消失，下列叙述中正确的是 A. AgCl 的溶解度增大 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变 C. 溶液中[Cl-]变小 D. 溶液中n(Cl-)不变 14. 在常温下，0.2 mol·L-1的一元弱酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。 请回答下列问题： （1）写出HA跟NaOH溶液反应的离子方程式：_______________________________________。 （2）反应后溶液的pH ________7，用离子方程式解释原因：_____________________________。 （3）图中X、Y、Z分别代表一种微粒，X、Y、Z 三者的浓度关系是_______________________(用等式表示)。 （4）溶液中___________。 [Na+]=__________+_________=________mol·L-1。 四、氧化还原反应和电化学(共52分) 15. 某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素 （ ） A. 一定被氧化了 B. 一定被还原了 C. 既可能被氧化也可能被还原 D. 既不可能被氧化，也不可能被还原 16. 氧化还原反应的实质是（ ） A. 元素化合价发生变化 B. 反应中有氧原子的得失 C. 反应中有电子得失或电子对的偏移 D. 反应后生成新物质 17. 下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是(　　) A. C→CO2 B. CO2→CO C. CuO→Cu D. H2SO4→BaSO4 18. 对于反应CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑，下列判断正确的是 A. H2只是氧化产物 B. H2只是还原产物 C. CaH2中的氢元素被还原 D. H2O是氧化剂 19. 已知在酸性溶液中易被还原成的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 A. B. C. D. 20. 现有24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应，已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为 A. +2 B. +3 C. +4 D. +5 21. 铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是 A. 正极反应为: B. 电池反应为: C. 在外电路中，电子从流向Zn D. 盐桥中的移向溶液 22. 下列过程不涉及氧化还原反应的是 A. 工业固氮 B. 工业制漂粉精 C. 用SO2 漂白纸浆 D. 工业接触法制硫酸 23. 以下各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 A. Fe3+、MnO、NO、K+ B. S2-、NO、H+、K+ C. Fe3+、Cl-、Na+、OH- D. H+、SO、Cl-、NH 24. 铅蓄电池构造如图所示，放电时正极和负极均会生成PbSO4关于铅蓄电池的说法正确的是 A. 在放电时，电池中硫酸的浓度不断变小 B. 在放电时，该电池把电能转化为化学能 C. 在充电时，Pb与外接电源的正极相连 D. 在充电时，阳极发生的反应是PbSO4+2e- = Pb+SO 25. 下列描述中，不符合生产实际的是 A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用石墨作阳极 B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极，硫酸铜作电解质溶液 C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极，含锌离子的溶液作电镀液 26. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料等。下列分析不正确的是 A. 防腐涂料可以防水、隔离，降低腐蚀速率 B. 防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子 C. 钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时负极反应为 D. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀 27. 如图所示，工业电解饱和食盐水时使用的阳离子交换膜法只允许通过，其中箭头方向表示的移动方向。则下列说法错误的是 A. 电极a为电源负极 B. 电极B可使用铁棒 C. 2为氢气 D. 5为饱和食盐水 28. 氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点，一种新的氯化氢电解回收氯气的过程如图。下列说法正确的是 A. 石墨电极连接电源正极 B. H＋透过交换膜从铂电极向石墨电极移动 C. Fe3＋在石墨电极区域可循环再生，涉及到的反应为 D. 随着反应的进行，阴、阳两极电解质溶液pH均不变 29. 二氧化氯(ClO2)可以除去工业污水中的氰化物，反应的离子方程式为：2ClO2＋2CN- → 2CO2↑＋N2↑＋2Cl-。 （1）该反应中被还原的元素是____________，氧化产物是__________； （2）①二氧化氯还可以除去污水中的锰离子，请配平如下反应：______________________。 ____ClO2＋____MnSO4＋____H2O →____MnO2↓＋____HCl＋____H2SO4。 ②若反应中生成0.2 mol MnO2，则电子转移____________个。 （3）另一种处理含氰化物污水的方法是电解法，分析判断CN-是在_______极上被反应成CO2和N2，判断的依据是___________________。 30. 某小组为研究电化学原理，设计如图装置 （1）a和b不连接时，金属铁表面上的现象是_____________________________________； （2）a和b用导线连接时，铜片上发生的电极反应式为_______________________。 （3）要想在铁上镀铜，a应与直流电源的_________极连接。 （4）为使反应Cu＋2H2O = Cu(OH)2＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是_______________。 A. 用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池 B. 用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液 C. 用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液 D. 用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸 31. 化学电源在生产生活中有广泛用途。 （1）已知甲醇的化学式为CH3OH，甲醇的燃烧热ΔH= -726.5kJ•mol-1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的电极反应式为 ____________________________________。 （2）理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为____________(用小数表示，保留3位小数。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $