精品解析:新疆哈密市第十五中学2025-2026学年高二上学期12月月考化学试题
2026-08-28
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内容正文:
哈密市第15中学2025—2026学年第一学期月考试卷
高二化学试题
考试时间90分钟 总分100分
可能用到的相对原子质量H-1 Ca-40 S-32 O-16 Cu-64 Cl-35.5 Fe-56
第Ⅰ卷 (非选择题 共计60分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1. 在10 L的密闭容器中进行反应:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)可表示为
A. v(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1 B. v(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1
C. v(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1 D. v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.先计算水蒸气的反应速率:,同一反应中速率比等于化学计量数之比,,选项数值不符,A错误;
B.根据速率与计量数的关系,,选项数值不符,B错误;
C.根据速率与计量数的关系,,选项数值符合,C正确;
D.计算得,选项数值不符,D错误;
故本题选C。
2. 为了保护舰艇(主要由铁合金材料制成),在舰体表面镶嵌金属块(R)。下列有关说法不正确的是
A. 这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极法
B. 金属块R可能是镁或锌
C. 海水呈弱碱性,舰艇在海水中易发生析氢腐蚀
D. 正极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】为了保护舰艇(主要是钢合金材料),在舰体表面镶嵌金属块(R),这种保护方法利用原电池原理,需要金属块R比铁活泼,据此分析解答。
【详解】A.在舰体表面镶嵌金属块(R),这种保护方法利用原电池原理,需要金属块R比铁活泼,R作负极,钢铁作正极,这种方法叫做牺牲阳极法,故A正确;
B.金属块R比铁活泼,金属块R可能是镁或锌,故B正确;
C.在弱碱性海水中主要发生吸氧腐蚀,在酸性溶液中才发生析氢腐蚀,故C错误;
D.吸氧腐蚀的正极上发生还原反应,电极反应式为,故D正确;
故选C。
3. 在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A),v(B),v(C)表示,已知v(A),v(B),v(C)之间有以下关系3v(A)=2v(B),3v(C)=2v(B),则此反应可表示为
A. 2A+3B=2C B. A+3B=2C
C. 3A+B=2C D. A+B=C
【答案】A
【解析】
【详解】同一反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,由已知,可得,因此化学方程式为:2A+3B=2C;
故选A。
4. 可逆反应,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,据此分析判断;
【详解】A.v(A)=0.15mol·L⁻¹·min⁻¹;
B.v(B)=0.5mol·L⁻¹·min⁻¹,按系数比换算为=0.25mol·L⁻¹·min⁻¹;
C.v(C)=0.6mol·L⁻¹·min⁻¹,换算为=0.2mol·L⁻¹·min⁻¹;
D.v(D)=0.02mol·L⁻¹·s⁻¹,单位转换为0.02×60=1.2mol·L⁻¹·min⁻¹,再换算为=0.3mol·L⁻¹·min⁻¹;
故选D。
5. 有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流方向由D→导线→C;
③A、C用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡;
④B、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,D极发生氧化反应。
据此可判断四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A. A>B>C>D B. A>C>D>B C. C>A>B>D D. B>D>C>A
【答案】B
【解析】
【分析】一般情况下,原电池中金属活动性:负极材料>正极材料。
【详解】①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A极为负极,则金属活动性:A>B;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流方向由D导线→C,则C是负极、D是正极,金属活动性:C>D;
③A、C用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡,则C极上得到电子发生还原反应,C是正极、A是负极,金属活动性:A>C;
④B、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,D极发生氧化反应,则D是负极、 B是正极,金属活动性:D>B;
综上:金属活动性顺序为A>C>D>B,
故选B。
6. 少量锌粉与100 mL 1.0 mol∙L−1的稀盐酸反应,为了加快反应速率,以下方法可行的是
①加入NaCl溶液;②再加入100 mL1.0 mol∙L−1的稀盐酸;③加几滴浓硫酸;④加入少量醋酸钠固体;⑤适当升高温度;⑥滴入几滴硫酸铜溶液
A. ③⑤ B. ②③ C. ①④ D. ③⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①加入NaCl溶液:相当于稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减慢,不可行;
②再加入等浓度等体积的稀盐酸:氢离子总物质的量翻倍,但氢离子浓度和原体系一致,反应速率不变,不可行;
③加几滴浓硫酸:浓硫酸溶于水放热且大幅提升体系中氢离子浓度,反应速率加快,可行;
④加入醋酸钠固体:醋酸根会和氢离子结合生成弱电解质醋酸,游离氢离子浓度降低,反应速率减慢,不可行;
⑤适当升高温度:活化分子占比提升,反应速率加快,可行;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液:Zn会置换出少量Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池,加快反应速率,可行;
综上③⑤⑥可加快反应速率,选D。
7. 利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是
A. 通电后,Ag+向阳极移动
B. 银片与电源负极相连
C. 该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-===Ag
D. 当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初
【答案】C
【解析】
【分析】铜牌表面电镀一层银属于电镀池。镀层金属做阳极,与电源正极相连,镀件做阴极与电源的负极相连,电镀液的浓度基本不变。
【详解】A. 铜牌表面电镀一层银属于电镀池。镀层金属做阳极,与电源正极相连,所以Ag片做阳极,镀件做阴极与电源的负极相连,铜牌是阴极,通电后,Ag+向阴极移动,故A错误;B. 银片做阳极与电源正极相连,故B错误;C. 铜牌是阴极,Ag+向阴极移动在阴极得电子,发生还原反应,所以阴极反应式可表示为Ag++e-===Ag,故C正确;D. 当电镀一段时间后,将电源反接,因为铜的金属性比银强,所以先放电变成离子,故D错误;答案:C。
8. 肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A.
B. 反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 若产物为(1),相应的焓变为,则
D. 与曲线b相比,曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应,根据图示可知,,A错误;
B.由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,B错误;
C.若产物为,能量低于,放出热量多,,C正确;
D.使用催化剂可降低反应的活化能,故与曲线a相比,曲线b为使用了催化剂的图像,D错误;
答案选C。
9. 电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列有关叙述正确的是
A. 电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极
B. 粗铜与电源负极相连,发生氧化反应
C. 阳极上可能发生反应:Fe-2e-=Fe2+
D. 电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时以硫酸铜溶液作电解液,粗铜作阳极、精铜作阴极,A错误;
B.粗铜作阳极,需与电源正极相连,失电子发生氧化反应,B错误;
C.Fe的金属活动性强于Cu,在阳极优先失电子发生氧化反应,可发生反应,C正确;
D.Fe、Zn的活动性强于Cu,电解时会在阳极失电子转化为、进入电解液,只有活动性弱于Cu的Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥,D错误;
故答案选C。
10. 在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 2S(g)=S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A. ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B. ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C. ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D. ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
【答案】D
【解析】
【详解】将已知反应依次记为①②③,根据盖斯定律,可得目标反应,则,故选D。
11. 电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是
A. Ag2O是正极,Zn是负极
B. 锌电极上发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+
C. 工作时,电池负极区溶液pH增大
D. 工作时,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据总反应可知,金属锌失去电子发生氧化反应,作负极,得到电子发生还原反应,作正极,A项正确;
B.负极Zn失去电子生成,马上会与溶液中的结合,因此锌电极的电极反应为,B项错误;
C.负极区与结合,溶液中浓度减小,其pH减小,C项错误;
D.该电池工作时,电子由锌极经外电路流向极,D项错误;
答案选A。
12. 用惰性电极电解浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液。电解一段时间后停止通电并搅拌均匀,电解前后溶液pH保持不变的是
A. KCl溶液 B. NaHSO4溶液 C. CuSO4溶液 D. Na2SO4溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解溶液时,阳极反应为,阴极反应为,阴极消耗水电离出的,溶液中浓度增大,pH升高,A错误;
B.电解溶液的实质是电解水,完全电离出使溶液呈酸性,电解水导致浓度增大,pH减小,B错误;
C.电解溶液时,阳极反应为,阴极反应为,反应生成,溶液酸性增强,pH减小,C错误;
D.溶液呈中性,电解溶液的实质是电解水,电解后溶液仍为中性,pH保持不变,D正确;
故选D。
13. 用惰性电极电解一定量的硝酸银溶液,电解一段时间后停止通电。若要使溶液恢复到电解前的浓度和体积,应向溶液中加入的物质是
A. 硝酸银固体 B. 银单质 C. 氧化银粉末 D. 硝酸和银
【答案】C
【解析】
【详解】A.惰性电极电解溶液时,体系脱离的物质为和,同时消耗了,仅加入硝酸银固体无法补充被消耗的、元素,不能使溶液复原,A错误;
B.银单质与电解生成的反应会生成杂质,且无法补充元素,不能使溶液复原,B错误;
C.电解总反应为,脱离体系的物质对应组分为,加入氧化银可发生反应,恰好补充所有被消耗的物质,使溶液恢复电解前的浓度和体积,C正确;
D.与反应会生成气体杂质,无法恢复原溶液组成,D错误;
故本题选C。
14. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D. 电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn为电池的负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),Ⅰ区MnO2为电池的正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;电池在工作过程中,Ⅲ中消耗OH-,故K+通过阳离子交换膜进入Ⅱ;Ⅰ中消耗H+,故通过阴离子交换膜进入Ⅱ;故左侧离子隔膜为阴离子交换膜,右侧离子隔膜为阳离子交换膜。据此分析答题。
【详解】A.根据分析,Ⅱ区的K+应向正极移动,但左侧离子隔膜为阴离子交换膜,故Ⅱ区的K+不能移动,A错误;
B.根据分析,Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,B正确;
C.MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,C正确;
D.电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O,D正确;
故答案选A。
15. 二十一世纪是钛的世纪。在800~1 000 ℃时电解TiO2可制得钛,装置如图所示。下列叙述正确的是( )
A. a为电源的正极
B. 石墨电极上发生还原反应
C. 阴极发生的反应为TiO2+4e-=Ti+2O2-
D. 每生成0.1 mol钛,转移电子0.2 mol
【答案】C
【解析】
【分析】由阴离子的定向移动可知石墨为阳极,则a为负极,b为正极,TiO2为阴极。
【详解】A.a为电源的负极,故A错误;
B.石墨为阳极,电极上发生氧化反应,故B错误;
C.电解TiO2制得钛,TiO2为阴极,发生还原反应,电极方程式为TiO2+4e-═Ti+2O2-,故C正确;
D.Ti元素化合价由+4价降低到0价,则每生成0.1mol钛,转移电子0.4mol,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查电解知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握电解原理以及电极方程式的书写,根据离子的定向移动判断电极为解答该题的关键。图为电解装置,由阴离子的定向移动可知石墨为阳极,则a为负极,b为正极,TiO2为阴极,电解时,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。
16. 电解溶液制取溶液和溶液的装置如图所示。下列说法中,不正确的是
A. 阴极产生的物质是
B. 物质是,其作用是增强溶液导电性
C. 溶液中由阳极室向阴极室迁移
D. 阳极放电,浓度增大,转化为
【答案】B
【解析】
【详解】A.阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,在阴极上氢离子得电子生成氢气,2H++2e-=H2↑,A正确;
B.由图可知,在阴极室生成氢氧化钠,若物质 B为氯化钠,则会引入杂质氯离子,B错误;
C.钠离子是阳离子,阴极带负电,在电解质中由阳极室通过阳离子交换膜向阴极室迁移,C正确;
D.阳极发生电极反应2H2O-4e-=4H++O2↑,氢离子浓度增大,氢离子与碳酸根离子发生反应H++CO=HCO,D正确;
答案选B。
17. O3是一种常见的绿色氧化剂,可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是
A. 电极a为阴极
B. 电极a上的反应为O2+4H++4e-=2H2O
C. 电解一段时间后电极b周围溶液的pH减小
D. 标准状况下,当有5.6 L O2反应时,收集到O2和O3混合气体4.48 L,O3的体积分数为80%
【答案】D
【解析】
【分析】通入O2的电极发生还原反应生成H2O,是电解池中的阴极,阳极为电极b,电极上是水发生氧化反应生成O2、O3,电解过程中,H+由阳极移向阴极,以此解答。
【详解】A.由上述分析可知,电极a为阴极,故A项说法正确;
B.电极a上氧气得电子发生还原反应,电解质溶液呈酸性,所以电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B项说法正确;
C.电极b上氢氧根离子失去电子生成氧气、臭氧的混合气体发生氧化反应,所以电解一段时间后电极b周围溶液的pH减小,故C项说法正确;
D.标准状况下,当有5.6 L O2反应时,电极a上转移电子为×4=1 mol,电极b上收集到O2和O3的混合气体4.48 L即0.2 mol,设臭氧为x mol,则电极b上收集到的氧气为(0.2-x)mol,根据得失电子数相等得1=6x+4×(0.2-x),x=0.1,所以O3的体积分数为×100%=50%,故D项说法错误;
综上所述,说法错误的是D项,故答案为D。
18. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出。下列说法错误的是
A. 图中X、Y分别是Cl2、H2
B. 燃料电池中负极的电极反应式为
C. 电解池中产生2molCl2时,理论上燃料电池中消耗2molO2
D. 图中a、b、c的大小关系为c>a>b
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水时,阳极失电子生成,阴极得电子生成,可作燃料电池的燃料,故为、为,A正确;
B.碱性氢氧燃料电池中,通入的电极为负极,失电子后与结合生成,电极反应式为,B正确;
C.电解池中生成2 时,转移电子总物质的量为,根据电子守恒,燃料电池中消耗的物质的量为,不是2 ,C错误;
D.电解池阴极生成,通过阳离子交换膜进入阴极室,故流出的浓度大于流入的,即;燃料电池正极得电子生成,通过阳离子交换膜进入正极室,故流出的浓度大于流入的,即,因此浓度关系为,D正确;
故本题选C。
19. 氢碘酸(HI)可用“四室电渗析法”制备,其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述错误的是
A. 通电后,阴极室溶液的pH减小
B. 阳极电极反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑
C. 得到1 mol产品HI,阳极室溶液质量减少9 g
D. 通电过程中,NaI溶液的浓度逐渐减小
【答案】A
【解析】
【分析】左侧为阳极室,反应物失去电子,发生反应:,阳极室正电荷增多,因此产生的氢离子透过阳膜向产品室转移。右侧为阴极室,反应物得到电子,发生反应:,阴极室负电荷增多,因此原料室的钠离子透过阳膜向阴极室转移。
【详解】A.阴极的电极反应为,浓度增大,溶液增大,A错误;
B.阳极上水电离出的失电子发生氧化反应,电极反应式为,B正确;
C.得到产品,说明转移电子,结合阳极反应可知,转移电子消耗,质量为 ,生成的通过阳膜移向产品室,逸出,故阳极室溶液质量减少,C正确;
D.通电过程中,原料室的通过阳膜移向阴极室,通过阴膜移向产品室,故溶液的浓度逐渐减小,D正确;
故本题选A。
20. 由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池,当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示,下列说法中正确的是
A. 铜电极I上发生氧化反应
B. 从左极室透过隔膜移向右极室
C. 电池工作一段时间后,右极室浓度增大
D. 该电池工作时,电能转化为化学能
【答案】C
【解析】
【分析】由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池,当两极室离子浓度相等时放电完成,说明左侧硫酸铜溶液浓度高,应发生反应Cu2++2e-=Cu,为正极,发生还原反应,右侧硫酸铜溶液浓度低,应发生反应Cu-2e-=Cu2+,为负极,发生氧化反应。
【详解】A.根据题意可知,铜电极I附近CuSO4浓度高,发生的反应是Cu2++2e-=Cu,是还原反应,A错误;
B.根据题意,当两极室离子浓度相等时放电完成,说明左侧硫酸铜浓度要降低,右侧硫酸铜浓度要升高,直至左右两侧硫酸铜浓度相等,则隔膜应为阴离子交换膜,硫酸根离子从左侧移向右侧,B错误;
C.铜电极II附近CuSO4浓度低,发生的反应是Cu-2e-=Cu2+,硫酸根离子从左侧移向右侧,导致右极室浓度增大,C正确;
D.该电池工作时,化学能转化为电能,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题 共计40分)
21. 化学反应过程伴随着能量的变化。
(1)下列反应中属于吸热反应的有_______(填序号)。
①燃烧木炭取暖② C与(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰 ④氯化铵晶体和混合搅拌 ⑤食物因氧化而腐败
(2)催化重整不仅可以得到合成气(CO和),还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:。
已知:
该催化重整反应的△H=_______。
(3)利用可制备乙烯及合成气(CO、)。有关化学键键能(E)的数据如下表:
化学键
H-H
C=C
C-C
C-H
E(kJ/mol)
436
a
348
413
①已知 ,则a=_______。
②已知的燃烧热是890.31kJ/mol,写出表示燃烧热的热化学方程式_______。
③制备合成气反应历程分两步,
步骤Ⅰ: ;
步骤Ⅱ: 。
上述反应中(ads)吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图:
E4-E1可表示步骤Ⅰ正反应的_______,决定制备合成气反应速率的是_______(填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。
【答案】(1)②③④ (2)
(3) ①. 613 ②. ③. 活化能 ④. 步骤Ⅰ
【解析】
【小问1详解】
①燃烧木炭取暖,燃烧放热;② C与(g)反应制取水煤气,反应为吸热反应; ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰为吸热反应;④氯化铵晶体和混合搅拌为典型的吸热反应;⑤食物因氧化而腐败,被氧化过程中放热;
故属于吸热反应的有②③④;
【小问2详解】
已知:
①
②
③
由盖斯定律,将③-①-②得,则。
【小问3详解】
①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,已知 ,则a=613。
②燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;已知的燃烧热是890.31kJ/mol,燃烧热的热化学方程式。
③过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,E4-E1可表示步骤Ⅰ正反应的活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应,由图,决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅰ。
22. 根据要求回答下列问题:
(1)分别取40mL0.50mol/L盐酸与0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。实验时,还需测量的数据有________。
A.反应前盐酸溶液的温度
B.反应前盐酸溶液的质量
C.反应前氢氧化钠溶液的温度
D.反应前氢氧化钠溶液的质量
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
(2)某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
20.5
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热为ΔH=____________。
(3)假定该学生的操作完全同上,实验中改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”)所求中和热_____________(填“相等”或“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热会__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)上述实验结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是__________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
c.用量筒量取盐酸溶液的体积时仰视读数
d.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯
【答案】(1)ACE (2)-51.8 kJ/mol
(3) ①. 不相等 ②. 相等
(4)偏小 (5)abd
【解析】
【小问1详解】
中和热计算的核心公式为,题目已给出溶液密度为,可通过盐酸和NaOH溶液的体积直接计算总质量,无需额外测量溶液质量;而是反应后最高温度与反应前两溶液平均温度的差值,因此需要测量反应前盐酸温度、反应前NaOH溶液温度、反应后混合溶液的最高温度,故选ACE。
【小问2详解】
先计算三组实验的温度差: 第1组:起始平均温度为,温差;第2组:起始平均温度为,温差; 第3组:起始平均温度为,温差 ;平均温差,生成水的物质的量 ,代入公式:。
【小问3详解】
反应放出的热量与生成水的物质的量成正比,溶液体积加倍后生成水的量变为原来的2倍,因此放出的热量不相等;但中和热的定义是强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1mol 时放出的热量,与反应物的用量无关,因此所求中和热相等。
【小问4详解】
氨水是弱碱,电离过程需要吸收热量,会导致反应放出的总热量小于强酸强碱中和的放热,因此测得的中和热偏小。
【小问5详解】
a.保温隔热效果差,会造成部分热量散失,测得放热偏少,a符合题意;
b.测完NaOH溶液温度后直接测盐酸,温度计上附着的NaOH与盐酸反应提前放热,使测得的盐酸起始温度偏高,计算得到的温差偏小,放热偏少,b符合题意;
c. 量取盐酸时仰视读数,实际量取的盐酸体积偏大,反应生成的水更多,放出热量偏多,c不符合题意;
d.分多次倒入NaOH溶液,会导致部分热量在倒入过程中散失,测得放热偏少,d符合题意;
故选abd。
23. 物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用。
(1)微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。其工作原理如图所示。
①负极的电极反应式为_____________________。
②放电过程中,H+由 _______ 极区向______极区迁移(填“正”或“负”)。
(2)用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O。反应为,装置如图。
①电解时_________ 通过阴离子交换膜向 ___________ 极移动。
②阳极电极反应式为 ___________________________。
(3)我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管()为电极材料,可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液。总反应方程式为。放电时该电池“吸入”CO2 。
①放电时,正极的电极反应式为_________________ 。
②可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是 ___________________。
【答案】(1) ①. ②. 负 ③. 正
(2) ①. OH- ②. Cu ③.
(3) ①. ②. 导电性好、与金属钠不反应、难挥发等
【解析】
【分析】(1)根据装置图可知:在A电极附近,O2得到电子变为H2O,说明A电极为生物燃料电池的正极,在B电极上C6H12O6失去电子被氧化为CO2,所以B电极为负极;
(2)根据装置图可知:电解时,Cu连接电源正极,为阳极,Cu失去电子,产生的离子与溶液中的OH-结合形成Cu2O、H2O;Ti连接电源负极,为阴极,阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出,导致阴极区浓度增大,为维持电荷守恒,溶液中的会由阴极区通过阴离子交换膜向Cu电极区移动;
【小问1详解】
①由分析可知:B电极上C6H12O6失去电子被氧化为CO2,所以B电极为负极,则负极B的电极反应式为:;
②在放电过程中,A电极消耗H+,B电极反应产生H+,为维持质子交换膜两侧的电荷守恒,在放电过程中溶液中的阳离子H+会由负极区向正极区迁移。
【小问2详解】
①电解时,阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出,导致阴极区OH-浓度增大,为维持电荷守恒,溶液中的OH-会由阴极区通过阴离子交换膜向Cu电极区移动;
②由于Cu电极是活性电极,所以阳极上Cu失去电子,然后与溶液中的结合形成Cu2O、H2O,故阳极的电极反应式为:。
【小问3详解】
①根据总反应方程式可知:放电时正极上CO2得到电子被还原为C单质,同时反应产生Na2CO3,则正极的反应式为;
②选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液,是由于它导电性好、与金属钠不反应且难挥发。
24. 电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。
(1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4 。
①阳极的电极反应式为________。
②右侧的离子交换膜为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阴极区a% _____ b%(填“>”“═”或“<”)。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,如图是同时吸收SO2和NOx的示意图。
①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_________。
②当NOx均为NO时,吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________ 。
(3)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl。
①当电路中转移amol e-时,交换膜左侧溶液中约减少_____mol离子。
②若质子交换膜换成阴离子交换膜,其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与反应,则必有_______mol离子通过交换膜迁移。
【答案】(1) ①. ②. 阴 ③. <
(2) ①. 2+2H++2e-=+2H2O ②. 1:1
(3) ①. 2a ②. 1
【解析】
【分析】(1)Fe电极与电源正极相连为电解池的阳极,发生氧化反应;Cu电极与电源负极相连为电解池的阴极,在阴极区得到电子发生还原反应生成和;
(2)在b电极被氧化为,则b电极为阳极,与b电极相连的直流电源为正极,则a电极为阴极,发生还原反应,得到电子被还原为;
(3)由电池总反应可知:通入的电极为正极,Ag电极为负极。
【小问1详解】
①Fe电极与电源正极相连为电解池的阳极,发生氧化反应,Fe由0价升高至+6价,电极方程式为:;
②在电解池中阳极消耗,故右侧离子交换膜为阴离子交换膜;在阴极区得到电子发生还原反应生成和,通过左侧阳离子交换膜移向阴极区平衡负电荷,则电解后氢氧化钠溶液浓度增大,因此阴极区氢氧化钠溶液浓度a%<b%。
【小问2详解】
①a电极为阴极,得到电子被还原为,且电解液为弱酸性,则电极反应为:;
②NO在吸收池中被还原为,2molNO得到4mol电子被还原为,2mol失去4mol电子被氧化为,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为:1:1。
【小问3详解】
①左侧电极反应式为,当电路中转移amol e-时,有amol沉淀,为了维持电荷守恒,交换膜左侧必有amol向交换膜右侧迁移,因此交换膜左侧溶液中约减少2amol离子;
②,正极的电极反应式为,得到1mol生成1mol ,而负极的电极反应式为,交换膜右侧增加了1mol,左侧需消耗1mol,为了维持电荷守恒,必有1mol从交换膜右侧溶液通过阴离子交换膜向左侧迁移。
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哈密市第15中学2025—2026学年第一学期月考试卷
高二化学试题
考试时间90分钟 总分100分
可能用到的相对原子质量H-1 Ca-40 S-32 O-16 Cu-64 Cl-35.5 Fe-56
第Ⅰ卷 (非选择题 共计60分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1. 在10 L的密闭容器中进行反应:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)可表示为
A. v(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1 B. v(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1
C. v(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1 D. v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
2. 为了保护舰艇(主要由铁合金材料制成),在舰体表面镶嵌金属块(R)。下列有关说法不正确的是
A. 这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极法
B. 金属块R可能是镁或锌
C. 海水呈弱碱性,舰艇在海水中易发生析氢腐蚀
D. 正极反应为
3. 在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A),v(B),v(C)表示,已知v(A),v(B),v(C)之间有以下关系3v(A)=2v(B),3v(C)=2v(B),则此反应可表示为
A. 2A+3B=2C B. A+3B=2C
C. 3A+B=2C D. A+B=C
4. 可逆反应,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
5. 有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流方向由D→导线→C;
③A、C用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡;
④B、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,D极发生氧化反应。
据此可判断四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A. A>B>C>D B. A>C>D>B C. C>A>B>D D. B>D>C>A
6. 少量锌粉与100 mL 1.0 mol∙L−1的稀盐酸反应,为了加快反应速率,以下方法可行的是
①加入NaCl溶液;②再加入100 mL1.0 mol∙L−1的稀盐酸;③加几滴浓硫酸;④加入少量醋酸钠固体;⑤适当升高温度;⑥滴入几滴硫酸铜溶液
A. ③⑤ B. ②③ C. ①④ D. ③⑤⑥
7. 利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是
A. 通电后,Ag+向阳极移动
B. 银片与电源负极相连
C. 该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-===Ag
D. 当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初
8. 肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A.
B. 反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 若产物为(1),相应的焓变为,则
D. 与曲线b相比,曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
9. 电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列有关叙述正确的是
A. 电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极
B. 粗铜与电源负极相连,发生氧化反应
C. 阳极上可能发生反应:Fe-2e-=Fe2+
D. 电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
10. 在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 2S(g)=S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A. ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B. ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C. ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D. ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
11. 电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是
A. Ag2O是正极,Zn是负极
B. 锌电极上发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+
C. 工作时,电池负极区溶液pH增大
D. 工作时,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
12. 用惰性电极电解浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液。电解一段时间后停止通电并搅拌均匀,电解前后溶液pH保持不变的是
A. KCl溶液 B. NaHSO4溶液 C. CuSO4溶液 D. Na2SO4溶液
13. 用惰性电极电解一定量的硝酸银溶液,电解一段时间后停止通电。若要使溶液恢复到电解前的浓度和体积,应向溶液中加入的物质是
A. 硝酸银固体 B. 银单质 C. 氧化银粉末 D. 硝酸和银
14. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D. 电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
15. 二十一世纪是钛的世纪。在800~1 000 ℃时电解TiO2可制得钛,装置如图所示。下列叙述正确的是( )
A. a为电源的正极
B. 石墨电极上发生还原反应
C. 阴极发生的反应为TiO2+4e-=Ti+2O2-
D. 每生成0.1 mol钛,转移电子0.2 mol
16. 电解溶液制取溶液和溶液的装置如图所示。下列说法中,不正确的是
A. 阴极产生的物质是
B. 物质是,其作用是增强溶液导电性
C. 溶液中由阳极室向阴极室迁移
D. 阳极放电,浓度增大,转化为
17. O3是一种常见的绿色氧化剂,可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是
A. 电极a为阴极
B. 电极a上的反应为O2+4H++4e-=2H2O
C. 电解一段时间后电极b周围溶液的pH减小
D. 标准状况下,当有5.6 L O2反应时,收集到O2和O3混合气体4.48 L,O3的体积分数为80%
18. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出。下列说法错误的是
A. 图中X、Y分别是Cl2、H2
B. 燃料电池中负极的电极反应式为
C. 电解池中产生2molCl2时,理论上燃料电池中消耗2molO2
D. 图中a、b、c的大小关系为c>a>b
19. 氢碘酸(HI)可用“四室电渗析法”制备,其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述错误的是
A. 通电后,阴极室溶液的pH减小
B. 阳极电极反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑
C. 得到1 mol产品HI,阳极室溶液质量减少9 g
D. 通电过程中,NaI溶液的浓度逐渐减小
20. 由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池,当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示,下列说法中正确的是
A. 铜电极I上发生氧化反应
B. 从左极室透过隔膜移向右极室
C. 电池工作一段时间后,右极室浓度增大
D. 该电池工作时,电能转化为化学能
第Ⅱ卷 (非选择题 共计40分)
21. 化学反应过程伴随着能量的变化。
(1)下列反应中属于吸热反应的有_______(填序号)。
①燃烧木炭取暖② C与(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰 ④氯化铵晶体和混合搅拌 ⑤食物因氧化而腐败
(2)催化重整不仅可以得到合成气(CO和),还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:。
已知:
该催化重整反应的△H=_______。
(3)利用可制备乙烯及合成气(CO、)。有关化学键键能(E)的数据如下表:
化学键
H-H
C=C
C-C
C-H
E(kJ/mol)
436
a
348
413
①已知 ,则a=_______。
②已知的燃烧热是890.31kJ/mol,写出表示燃烧热的热化学方程式_______。
③制备合成气反应历程分两步,
步骤Ⅰ: ;
步骤Ⅱ: 。
上述反应中(ads)吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图:
E4-E1可表示步骤Ⅰ正反应的_______,决定制备合成气反应速率的是_______(填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。
22. 根据要求回答下列问题:
(1)分别取40mL0.50mol/L盐酸与0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。实验时,还需测量的数据有________。
A.反应前盐酸溶液的温度
B.反应前盐酸溶液的质量
C.反应前氢氧化钠溶液的温度
D.反应前氢氧化钠溶液的质量
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
(2)某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
20.5
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热为ΔH=____________。
(3)假定该学生的操作完全同上,实验中改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”)所求中和热_____________(填“相等”或“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热会__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)上述实验结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是__________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
c.用量筒量取盐酸溶液的体积时仰视读数
d.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯
23. 物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用。
(1)微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。其工作原理如图所示。
①负极的电极反应式为_____________________。
②放电过程中,H+由 _______ 极区向______极区迁移(填“正”或“负”)。
(2)用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O。反应为,装置如图。
①电解时_________ 通过阴离子交换膜向 ___________ 极移动。
②阳极电极反应式为 ___________________________。
(3)我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管()为电极材料,可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液。总反应方程式为。放电时该电池“吸入”CO2 。
①放电时,正极的电极反应式为_________________ 。
②可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是 ___________________。
24. 电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。
(1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4 。
①阳极的电极反应式为________。
②右侧的离子交换膜为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阴极区a% _____ b%(填“>”“═”或“<”)。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,如图是同时吸收SO2和NOx的示意图。
①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_________。
②当NOx均为NO时,吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________ 。
(3)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl。
①当电路中转移amol e-时,交换膜左侧溶液中约减少_____mol离子。
②若质子交换膜换成阴离子交换膜,其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与反应,则必有_______mol离子通过交换膜迁移。
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