精品解析：河南南阳市方城县第一高级中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

2026年秋期高二年级10月阶段检测 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1   O-16  S-32  Cu-64  Pb-127  一、单选题（每题只有一个正确答案，每小题3分，共42分） 1. 在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重。下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是 A. 铁锅表面加聚四氟乙烯涂层可有效保护铁锅不被腐蚀 B. 福建号航母使用高性能富锌底漆利用了牺牲阳极保护法防腐 C. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的正极相连，使其受到保护 D. 右图中铁棒底端的腐蚀速率比中间部位腐蚀速率慢 2. 下列关于自发过程的叙述中，正确的是 A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 D. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 3. 电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示，下列说法正确的是 A. 放电时，电极A发生的电极反应式： B. 放电时，电极B上吸收达到“大气固碳” C. 充电时，电池的总反应为 D. 放电时，电路中每通过1mol电子，正极区质量增加33g 4. 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，和有机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体，其放电工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 放电时，铝为负极，石墨为正极 B. 放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动 C. 放电时，电流方向为：石墨电极→用电器→铝电极→石墨电极 D. 充电时，阴极反应为：Al3++3e-=Al 5. 用惰性电极电解一定量的溶液，实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。下列说法错误的是 A. a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极 B. 曲线0~P段表示的体积变化，曲线P~Q段表示和混合气体的体积变化 C. 从0~Q过程中收集到的混合气体的平均摩尔质量为 D. 电解完成后，要想使电解液恢复原来的浓度和体积，可加入 6. 下列有关做法与化学原理不相匹配的是 选项 做法 化学原理 A 电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀 牺牲阳极法 B 合成氨工厂运用电化学方法使金属表面钝化，防止反应塔腐蚀 被保护金属与外加电源正极相连，使金属发生钝化 C 化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与电源的负极相连 外加电流阴极保护法 D 铁粉和生石灰常用作袋装食品的抗氧化剂 能够吸收氧气防止食品腐坏 A. A B. B C. C D. D 7. 下列热化学方程式及其描述正确的是 A. 乙醇燃烧热的热化学方程式： B. 稀氨水和稀盐酸反应的热化学方程式： C. 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，热化学方程式为 D. 下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放出热量19.3kJ，热化学方程式为 8. 氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A. M是电源的负极 B. 电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C. 电解精炼铜的粗铜作阳极，发生还原反应 D. F口产生的气体主要是氯气 9. 氧化铅-铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示)，电池总反应为。下列有关该电池的说法正确的是 A. 电池工作时，电子由Cu电极经电解质溶液流向电极 B. 电池工作过程中，电解质溶液的质量逐渐减小 C. 正极反应式： D. 放电后，循环液中与的物质的量之比不变 10. 下列实验装置正确，且能完成相应实验的是 装置 目的 A．收集并进行尾气处理 B．证明酸性强弱： 装置 目的 C．量热计测定反应热 D．制备胶体 A. A B. B C. C D. D 11. 已知：①某些化学键的键能如表： 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a ②火箭燃料肼()的相关化学反应的能量变化如图所示。 则下列说法错误的是 A. 比稳定 B. 表中的 C. D. 图中的 12. 四丁基氢氧化铵[(C4H9)4NOH]常作电子工业清洗剂。以四丁基溴化铵[(C4H9)4NBr]为原料，采用电渗析法合成(C4H9)4NOH，原理如图(c、d、e为离子交换膜)。下列说法错误的是 A. M为负极 B. b极电极反应式：2H2O－4e－＝O2↑+4H＋ C. c、e分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 制备1mol (C4H9)4NOH，理论上a极产生11.2 L气体(标准状况下) 13. 已知相同条件下，有如下反应： 反应 反应 反应 则、、均大于0)的关系正确的是 A. B. C. D. 14. 为实现“碳达峰”，我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下： 下列说法不正确的是 A. b为电源的正极，a为电解池的阳极 B. a极的电极反应式为 C. 过程①中捕获时碳的化合价未发生变化，过程②中捕获时碳的化合价发生了变化 D. 上述装置中总反应的化学方程式为 二、非选择题（共58分） 15. 研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。 回答下列问题： （1）化学反应中伴随着能量变化，下列变化属于放热反应的是___________。 a．镁条与稀硫酸反应 b． NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合搅拌 c．碳酸钙高温分解 d．铝与氧化铁高温下的反应 e．氢氧化钠溶于水 （2）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，气缸中1 mol N2和1 mol O2反应生成2 mol NO的能量变化如图所示。 该条件下，NO分解生成N2和O2的热化学方程式为___________。 （3）合成氨工业中，已知断开1 mol H-H键、1 mol N≡N键、1mol N-H 键分别需要吸收的能量为436 kJ、946 kJ、391 kJ；则合成氨每生成2 mol NH3，会放出___________kJ 能量。 （4）已知： ΔH1=-890.3 kJ/mol C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol ΔH3= 则C(s，石墨)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=___________。 （5）某甲醇(CH3OH)—氧气燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池___________(填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为___________。 ③溶液中 OH⁻移向___________(填“a”或“b”)极。 ④若用该燃料电池为铅蓄电池充电，燃料电池正极消耗标况下22.4 L 气体时，铅蓄电池某电极会新生成___________mol 铅单质。(已知燃料电池化学能转化为电能的效率为97%，假设充电过程无其他形式能量损耗) 16. 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反应热。他将50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题： （1）从实验装置上看，图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是_______。 （2）实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH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”)；所求中和反应反应热的数值_______(填“相等”或“不相等”)。 （3）该同学做实验时有些操作不规范，造成测得的中和反应的ΔH偏大，请你分析可能的原因是_______(填字母)。 A. 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度 B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 C. 做本实验的当天室温较高 D. 将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50mL0.55mol·L-1的氨水 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如表： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 稀盐酸 氢氧化钠 混合溶液 1 20.0 20.2 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.5 25.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH=_______(结果保留一位小数)。 （5）将V1mL1.0mol·L-1盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)，通过分析图像可知，做该实验时环境温度_______(填“高于”“低于”或“等于”)22℃，该NaOH溶液的浓度约为_______mol·L-1。 17. 化学电镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。回答下列问题： （1）在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示： ①电镀装置图中的“直流电源”的a极为_______极，写出Fe电极的电极反应式：_______。 ②接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12g，则铁电极增加的质量为_______g。 ③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：______。 （2）氧化亚铜是杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂以及红色玻璃染色剂，利用如图所示装置制备氧化亚铜和精炼铜，已知：该粗铜中含有铁、碳、锌、银等杂质。 ①乙池中电解后_______(填“X”或“Y”)电极附近形成的阳极泥的主要成分是_______。 ②电压过高时，乙中可能会产生有刺激性气味的气体的原因是_______(用电极反应式表示)。 ③若该装置的能量转化率为60%，则当外电路转移电子的物质的量为2mol时可制得_____g的Cu2O。 18. 电化学在冶金、航空、航天、材料、能源、环境科学等领域有广泛的应用。 （1）一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如图所示。 ①电池工作时，该电池是将__________（填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”）。① ②电池工作时，、向__________（填“M”或“N”）电极移动。 ③M电极上参与反应的电极反应式为________________________________________。 （2）电解精炼法提纯镓（）是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知：金属活动性顺序为；镓的化学性质与铝相似，在强碱溶液中以形式存在。 ①电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有__________（填化学式）。 ②电解过程中阴极的电极反应是__________________________________________________。 （3）全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，该电池储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。 ①全钒液流电池放电时，a电极反应为__________________________________________________。 ②隔膜2为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，装置B中q口流出液中主要的溶质为____________________（填化学式）。 当装置B中产生气体的总体积为67.2 L（标准状况下）时，装置A中有__________通过质子交换膜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋期高二年级10月阶段检测 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1   O-16  S-32  Cu-64  Pb-127  一、单选题（每题只有一个正确答案，每小题3分，共42分） 1. 在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重。下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是 A. 铁锅表面加聚四氟乙烯涂层可有效保护铁锅不被腐蚀 B. 福建号航母使用高性能富锌底漆利用了牺牲阳极保护法防腐 C. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的正极相连，使其受到保护 D. 右图中铁棒底端的腐蚀速率比中间部位腐蚀速率慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁锅表面加聚四氟乙烯涂层可以隔绝氧气和水，不利于铁发生吸氧腐蚀，可有效保护铁锅不被腐蚀，故A正确； B．福建号航母使用高性能富锌底漆的防腐原理是铁锌在海水中构成原电池时，锌为负极被腐蚀，铁作正极被保护，该保护方法为牺牲阳极保护法，故B正确； C．由外加直流电源的阴极保护法可知，将在海水中的钢闸门与外加直流电源的负极连接，作电解池的阴极而被保护，故C错误； D．越靠近海水底端氧气含量越少，铁棒腐蚀速率越慢，中间部位与海水接触且氧气含量较多，腐蚀速率较快，所以铁棒底端的腐蚀速率比中间部位腐蚀速率慢，故D正确； 故选C。 2. 下列关于自发过程的叙述中，正确的是 A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 D. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应自发进行的判断依据是；自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，A错误； B．某些自发过程需加热引发（如高温分解反应），加热与否不影响其自发性，B错误； C．反应是否自发进行由反应的焓变、熵变、温度共同决定；非自发过程，改变温度可能变为自发过程，如焓变大于0，熵变大于0的反应低温可以是非自发进行的反应，高温下可以自发进行，C错误； D．同一可逆反应的正、逆反应是同时进行的；只是进行程度不同，平衡移向某一方向，同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能，D正确； 故选D。 3. 电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示，下列说法正确的是 A. 放电时，电极A发生的电极反应式： B. 放电时，电极B上吸收达到“大气固碳” C. 充电时，电池的总反应为 D. 放电时，电路中每通过1mol电子，正极区质量增加33g 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，放电时，电极A为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为，电极B为正极，锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为，则电池的总反应为；充电时，电极A为电解池的阴极，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，电极B为阳极，碳酸锂作用下碳在阳极失去电子发生氧化反应生成生成二氧化碳和锂离子，电池的总反应为。 【详解】A．由分析可知，放电时，电极A为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为，故A错误； B．由分析可知，放电时，电极B为正极，锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为，所以电极B上吸收二氧化碳可以达到“大气固碳”的目的，故B正确； C．由分析可知，充电时，电池的总反应为，故C错误； D．由分析可知，放电时，电极B为正极，锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为，当有4mol电子转移时，有从电极移向电极，增加的质量为，则电路中每通过电子时，正极区质量增加，故D错误； 故选B。 4. 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，和有机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体，其放电工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 放电时，铝为负极，石墨为正极 B. 放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动 C. 放电时，电流方向为：石墨电极→用电器→铝电极→石墨电极 D. 充电时，阴极反应为：Al3++3e-=Al 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，该电池放电时，Al作负极失去电子，石墨电极为正极，脱附，再与负极生成的Al3+相结合生成。 【详解】A．放电时，铝作为活泼金属易失去电子，为负极；石墨得到电子，为正极，A正确； B．放电时，电解质中阳离子向正极移动，石墨为正极，故有机阳离子向石墨电极方向移动，B正确； C．放电时电流方向为：正极（石墨）→用电器→负极（铝），内电路中电流从负极→正极，形成闭合回路，C正确； D．放电时负极反应为Al失去电子生成（结合图示Al→），充电时阴极反应为放电负极反应的逆过程，应为得电子生成Al和，而非Al3+得电子，D错误； 综上所述，答案为D。 5. 用惰性电极电解一定量的溶液，实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。下列说法错误的是 A. a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极 B. 曲线0~P段表示的体积变化，曲线P~Q段表示和混合气体的体积变化 C. 从0~Q过程中收集到的混合气体的平均摩尔质量为 D. 电解完成后，要想使电解液恢复原来的浓度和体积，可加入 【答案】D 【解析】 【分析】电路中电子流动方向与电流方向相反，由图甲可知，b为阳极，a为阴极，用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，首先发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，Cu消耗完全后，发生2H2O2H2↑+O2↑。 【详解】A．根据电流方向可知a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极，故A正确； B．从开始到P点收集到0.05mol氧气，转移电子数为0.05mol×4=0.2mol，P点到Q点收集到0.1mol氢气和0.05mol氧气，转移电子数为0.1mol×2=0.2mol，曲线0-P段表示O2的体积变化，曲线P-Q段表示H2和O2混合气体的体积变化，故B正确； C．从开始到P点收集到的气体是氧气，为0.05mol，P点到Q点收集到的是氢气和氧气，共（4.48-1.12）L=3.36L，为0.15mol，由于氢气和氧气的物质的量之比为2：1，则氢气为0.1mol，氧气为0.05mol，从开始到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，两者的物质的量均为0.1mol，则混合气体的平均摩尔质量为g/mol=17g/mol，故C正确； D．用惰性电极电解一定量的CuSO4溶液，阳极氢氧根离子失电子发生氧化反应，反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，到Q点，阴极发生二个反应Cu2++2e-=Cu、2H2O+2e-=H2↑+2OH-，到P点，溶液中析出0.1molCu，到Q点，产生0.1molH2，总的产生0.1molO2，则电解后要恢复到电解前需要加0.1mol“CuO”和0.1mol“H2O”，故可加入0.1molCu(OH)2，故D错误； 故选：D。 6. 下列有关做法与化学原理不相匹配的是 选项 做法 化学原理 A 电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀 牺牲阳极法 B 合成氨工厂运用电化学方法使金属表面钝化，防止反应塔腐蚀 被保护金属与外加电源正极相连，使金属发生钝化 C 化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与电源的负极相连 外加电流阴极保护法 D 铁粉和生石灰常用作袋装食品的抗氧化剂 能够吸收氧气防止食品腐坏 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀，Mg活泼作负极，内胆作正极，属于牺牲阳极法，故A正确； B．电化学方法使金属表面钝化，则金属要被氧化，故被保护金属与外加电源正极相连，使金属发生钝化，达到保护的目的，故B正确； C．铁管道与外接电源的负极相连作阴极，阴极的电极材料不参加反应，作阴极能被保护，所以外加电流阴极保护法能防止铁管道被腐蚀，故C正确； D．生石灰不能吸氧，不能作为抗氧化剂，故D错误； 答案选D。 7. 下列热化学方程式及其描述正确的是 A. 乙醇燃烧热的热化学方程式： B. 稀氨水和稀盐酸反应的热化学方程式： C. 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，热化学方程式为 D. 下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放出热量19.3kJ，热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．依据燃烧热的定义，热化学方程式中可燃物为1 mol，产物为稳定的氧化物，应该生成H2O(l)，A错误； B．一元强酸与强碱的中和热约为57.3kJ·mol-1，是弱碱，在水溶液中电离吸热，1mol和1molHCl反应放出的热量小于57.3kJ，B错误； C．完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，则完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4= 534kJ热量，热化学方程式为，C正确； D．氮气和氢气的反应是可逆的，500℃、30MPa下，将和置于密闭的容器中充分反应生成的物质的量小于1mol，放热19.3kJ，生成1mol时放出的热量大于38.6kJ，则，D错误； 故选C。 8. 氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A. M是电源的负极 B. 电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C. 电解精炼铜的粗铜作阳极，发生还原反应 D. F口产生的气体主要是氯气 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解饱和食盐水中向阴极迁移，可知左室电极为阳极，阳极与电源正极相连，故M是电源的正极，A错误； B．电解精炼铜时，阳极上比铜活泼的、等杂质优先失电子，阴极只有得电子生成，阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量，硫酸铜溶液浓度会减小，B错误； C．电解精炼铜时粗铜作阳极，阳极发生失电子的氧化反应，C错误； D．左室为阳极，电极反应为，故F口产生的气体主要是氯气，D正确； 故答案选D。 9. 氧化铅-铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示)，电池总反应为。下列有关该电池的说法正确的是 A. 电池工作时，电子由Cu电极经电解质溶液流向电极 B. 电池工作过程中，电解质溶液的质量逐渐减小 C. 正极反应式： D. 放电后，循环液中与的物质的量之比不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．电池工作时，电子不能流经电解质溶液，只能在外电路中流动，故A项错误； B．由电池总反应可知，若反应的PbO2为1mol，则电解质溶液中增加了2mol O，1 mol Cu，减少了1 mol SO，则增加和减少的质量相等，反应前后电解质溶液的质量不变，故B项错误； C．由总反应可知，PbO2得电子，正极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O，故C项正确； D．放电时，负极反应为，正极反应为：，总反应为，循环液中会减少，硫酸铜会增多，故D项错误； 故选C。 10. 下列实验装置正确，且能完成相应实验的是 装置 目的 A．收集并进行尾气处理 B．证明酸性强弱： 装置 目的 C．量热计测定反应热 D．制备胶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．SO2与饱和NaHSO3溶液不反应，无法吸收SO2尾气，A错误； B．稀盐酸与CaCO3反应生成CO2，可证明酸性HCl＞H2CO3；饱和NaHCO3溶液可除去CO2中混有的挥发的HCl，纯净的CO2通入Na2SiO3溶液生成硅酸沉淀，可证明酸性H2CO3＞H2SiO3，装置和实验设计均合理，B正确； C．量热计缺少环形玻璃搅拌棒，无法使反应物充分混合、反应均匀，不能准确测定反应热，C错误； D．将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中得到的是Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，D错误； 故选B。 11. 已知：①某些化学键的键能如表： 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a ②火箭燃料肼()的相关化学反应的能量变化如图所示。 则下列说法错误的是 A. 比稳定 B. 表中的 C. D. 图中的 【答案】C 【解析】 【详解】A．键能为942 kJ/mol，大于的键能500 kJ/mol，键能越大物质越稳定，故比稳定，A正确； B．根据盖斯定律，，代入数据得，为断裂反应物化学键吸收的总能量，即，解得，B正确； C．由能量变化图可知，该反应的生成物为和，对应焓变为，若生成液态，气态水液化会额外放出热量，焓变会小于，C错误； D．结合B选项的计算可知，，D正确； 故选C。 12. 四丁基氢氧化铵[(C4H9)4NOH]常作电子工业清洗剂。以四丁基溴化铵[(C4H9)4NBr]为原料，采用电渗析法合成(C4H9)4NOH，原理如图(c、d、e为离子交换膜)。下列说法错误的是 A. M为负极 B. b极电极反应式：2H2O－4e－＝O2↑+4H＋ C. c、e分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 制备1mol (C4H9)4NOH，理论上a极产生11.2 L气体(标准状况下) 【答案】C 【解析】 【分析】以四丁基溴化铵[(C4H9)4NBr]为原料，采用电渗析法合成(C4H9)4NOH的过程中，据溴离子的移动方向可知，a为阴极b为阳极，又据图分析，生成HBr浓溶液，说明阳极上不是溴离子放电，则e不是阴离子交换膜，是阳离子交换膜，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，据左池产物分析，c也是阳离子交换膜，a电极为氢离子放电生成氢气，据此解答。 【详解】A．据溴离子的移动方向可知，a为阴极b为阳极，所以M为负极，故A项说法正确； B．据图分析，生成HBr浓溶液，说明阳极上不是溴离子放电，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B项说法正确； C．阳极上不是溴离子放电，则e不是阴离子交换膜，是阳离子交换膜，据左池产物分析，c也是阳离子交换膜，故C项说法错误； D．a电极为氢离子放电生成氢气，生成标准状况下11.2L氢气需要1mol氢离子放电，则生成1mol氢氧根离子，即 可制备1mol(C4H9)4NOH，故D项说法正确； 综上所述，说法错误的是C项，故答案为C。 13. 已知相同条件下，有如下反应： 反应 反应 反应 则、、均大于0)的关系正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】反应1为气态丙烷（）燃烧生成液态水，反应2为液态丙烷（）燃烧生成液态水。液态丙烷需先吸热汽化为气态，再燃烧放热，即气态丙烷燃烧放热更多，因此，；反应3生成气态水，而反应2生成液态水。液态水→气态水需吸热，生成液态水放热更多，因此，，联立得，故答案选C。 14. 为实现“碳达峰”，我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下： 下列说法不正确的是 A. b为电源的正极，a为电解池的阳极 B. a极的电极反应式为 C. 过程①中捕获时碳的化合价未发生变化，过程②中捕获时碳的化合价发生了变化 D. 上述装置中总反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电极上由生成氧气，发生氧化反应，故为阳极，为正极，为负极，为阴极，A正确； B．极为阳极，其电极反应式为，B正确； C．过程①捕获时生成的的碳元素的化合价是+4价，②捕获时生成的的碳元素的化合价是+4价，碳的化合价均未发生变化，C错误； D．电极生成氧气，电极生成碳单质，电解的总反应式为，D正确； 故选C。 二、非选择题（共58分） 15. 研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。 回答下列问题： （1）化学反应中伴随着能量变化，下列变化属于放热反应的是___________。 a．镁条与稀硫酸反应 b． NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合搅拌 c．碳酸钙高温分解 d．铝与氧化铁高温下的反应 e．氢氧化钠溶于水 （2）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，气缸中1 mol N2和1 mol O2反应生成2 mol NO的能量变化如图所示。 该条件下，NO分解生成N2和O2的热化学方程式为___________。 （3）合成氨工业中，已知断开1 mol H-H键、1 mol N≡N键、1mol N-H 键分别需要吸收的能量为436 kJ、946 kJ、391 kJ；则合成氨每生成2 mol NH3，会放出___________kJ 能量。 （4）已知： ΔH1=-890.3 kJ/mol C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol ΔH3= 则C(s，石墨)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=___________。 （5）某甲醇(CH3OH)—氧气燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池___________(填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为___________。 ③溶液中 OH⁻移向___________(填“a”或“b”)极。 ④若用该燃料电池为铅蓄电池充电，燃料电池正极消耗标况下22.4 L 气体时，铅蓄电池某电极会新生成___________mol 铅单质。(已知燃料电池化学能转化为电能的效率为97%，假设充电过程无其他形式能量损耗) 【答案】（1）ad （2）2NO(g)= N2(g)+O2(g) ΔH=-180 kJ/mol （3）92 （4）-74.8 kJ/mol （5） ①. 正 ②. ③. a ④. 1.94 【解析】 【小问1详解】 a．镁与稀硫酸反应为活泼金属与酸的置换反应，属于放热反应。 b．NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O反应属于吸热反应。 c．碳酸钙分解为分解反应，属于吸热反应。 d．铝热反应属于放热反应。 e．氢氧化钠溶于水的过程放热，但为物理变化，不是化学反应。 因此属于放热反应的是ad。 【小问2详解】 由图可知，N2(g)+O2(g)=2NO(g)该反应中断键吸收总能量为946kJ+498 kJ=1444 kJ，成键释放总能量为2×632 kJ=1264 kJ，因此该条件下，NO分解生成N2和O2的热化学方程式为2NO(g)= N2(g)+O2(g) ΔH=(1264 kJ-1444 kJ)/mol=-180 kJ/mol。 【小问3详解】 合成氨每生成2 mol NH3，断键吸收总能量为(946+436×3) kJ=2254 kJ，成键释放能量为(6×391) kJ=2346 kJ，放出能量为2346 kJ-2254 kJ=92kJ。 【小问4详解】 令① ΔH1=-890.3 kJ/mol，②C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol，③ ΔH3=，根据盖斯定律可知，C(s，石墨)+2H2(g)=CH4(g) △H=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=(-393.5kJ/mol)+2×(-285.8 kJ/mol)-(-890.3 kJ/mol)=-74.8 kJ/mol。 【小问5详解】 ①原电池中，电子由负极经外电路流向正极，根据图中电子的流向，a电极为负极，b电极为正极。 ②a电极上甲醇失去电子，电解质溶液为碱性，生成碳酸根，电极反应式为。 ③负极消耗OH⁻，正极生成OH⁻，因此OH⁻移向负极a。 ④燃料电池正极消耗标况下22.4 L 气体时，即1mol O2，正极反应式为，转移4mol电子，实际得电子数为4mol×97%=3.88mol，铅蓄电池充电时，阴极反应为PbSO4+2e-=Pb+，每生成1mol Pb需2mol电子，因此生成Pb的物质的量为。 16. 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反应热。他将50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题： （1）从实验装置上看，图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是_______。 （2）实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH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”)；所求中和反应反应热的数值_______(填“相等”或“不相等”)。 （3）该同学做实验时有些操作不规范，造成测得的中和反应的ΔH偏大，请你分析可能的原因是_______(填字母)。 A. 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度 B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 C. 做本实验的当天室温较高 D. 将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50mL0.55mol·L-1的氨水 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如表： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 稀盐酸 氢氧化钠 混合溶液 1 20.0 20.2 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.5 25.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH=_______(结果保留一位小数)。 （5）将V1mL1.0mol·L-1盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)，通过分析图像可知，做该实验时环境温度_______(填“高于”“低于”或“等于”)22℃，该NaOH溶液的浓度约为_______mol·L-1。 【答案】（1）玻璃搅拌器 （2） ①. 不相等 ②. 相等 （3）ABD （4）-51.8kJ·mol-1 （5） ①. 低于 ②. 1.5 【解析】 【分析】要测稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的反应热，须在绝热容器中进行，测定原理为：由Q=cmΔt计算出反应放出的热量，再计算中和反应的反应热。 【小问1详解】 由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒； 【小问2详解】 反应放出的热量和所用酸、碱的量有关，改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量增多，但是中和热的均是强酸稀溶液和强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，与酸、碱的用量无关，中和反应的ΔH相等； 【小问3详解】 A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净测NaOH溶液的温度时，会发生酸碱中和使所测NaOH溶液温度偏高，导致反应前、后温差变小，实验测得的放出的热量减少，ΔH偏大，A符合题意； B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，会导致一部分热量损失，实验测得的放出的热量减少，ΔH偏大，B符合题意； C．室温高低不影响反应前、后体系温度差，所以不影响ΔH的数据，C不符合题意； D．将氢氧化钠溶液错取成了的氨水，由于一水合氨是弱碱，电离过程吸热，导致实验测得放出的热量减少，ΔH偏大，D符合题意； 故选ABD。 【小问4详解】 3次实验温度差分别为3.1℃、3.1℃、5.2℃，第3次实验温度差误差较大，舍去，所以平均温度差为3.1℃；50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液反应，盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，则溶液的总质量为100g，n(HCl)=cV=0.50mol/L0.05L=0.025mol，即生成0.025mol的水，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)，放出热量，所以该实验测得的中和反应的反应热为：； 【小问5详解】 从图形起点可知：5mL盐酸和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃；当酸碱恰好反应时，放出的热量最高，从图可知：V1=30mL，V2=50mL-30mL=20mL，所以c(NaOH)=c(HCl) V1/V2=1.0mol/L30/20=1.5mol/L。 17. 化学电镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。回答下列问题： （1）在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示： ①电镀装置图中的“直流电源”的a极为_______极，写出Fe电极的电极反应式：_______。 ②接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12g，则铁电极增加的质量为_______g。 ③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：______。 （2）氧化亚铜是杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂以及红色玻璃染色剂，利用如图所示装置制备氧化亚铜和精炼铜，已知：该粗铜中含有铁、碳、锌、银等杂质。 ①乙池中电解后_______(填“X”或“Y”)电极附近形成的阳极泥的主要成分是_______。 ②电压过高时，乙中可能会产生有刺激性气味的气体的原因是_______(用电极反应式表示)。 ③若该装置的能量转化率为60%，则当外电路转移电子的物质的量为2mol时可制得_____g的Cu2O。 【答案】（1） ①. 正 ②. Cu2++2e—=Cu ③. 2.56 ④. 铁与铜在潮湿环境中形成原电池，比铜活泼的铁作负极，更易被腐蚀 （2） ①. Y ②. 碳和银 ③. 2Cl——2e—=Cl2↑ ④. 86.4 【解析】 【小问1详解】 由图可知，与直流电源正极a相连的铜电极为电镀池的阳极，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，镀件铁做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜； ①由分析可知，电镀装置图中a极为直流电源的正极，镀件铁做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e—=Cu，故答案为：正；Cu2++2e—=Cu； ②电镀时，阳极溶解的铜的质量等于阴极上析出的铜的质量，由两个电极质量之差为5.12g可知，铁电极增加的质量为5.12g×=2.56g，故答案为：2.56； ③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀是因为铁与铜在潮湿环境中形成原电池，比铜活泼的铁作负极，更易被腐蚀，故答案为：铁与铜在潮湿环境中形成原电池，比铜活泼的铁作负极，更易被腐蚀； 【小问2详解】 由图可知，甲池中石墨电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，铜电极为阳极，氯离子作用下铜在阳极失去电子发生氧化反应生成三氯合亚铜离子，三氯合亚铜离子与氢氧根离子反应生成氧化亚铜、氯离子和水；乙池中X电极为精炼池的阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，Y电极为阳极，粗铜中锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，银和碳沉入电极底部形成阳极泥； ①由分析可知，Y电极为阳极，粗铜中锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，银和碳沉入电极底部形成阳极泥，故答案为：Y；银和碳； ②电压过高时，乙中可能会产生有刺激性气味的气体的原因是溶液中的氯离子在阳极失去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：2Cl——2e—=Cl2↑； ③若该装置的能量转化率为60%，则由得失电子数目守恒可知，当外电路转移电子的物质的量为2mol时可制得氧化亚铜的质量为2mol××60%×144g/mol=86.4g，故答案为：86.4。 18. 电化学在冶金、航空、航天、材料、能源、环境科学等领域有广泛的应用。 （1）一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如图所示。 ①电池工作时，该电池是将__________（填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”）。① ②电池工作时，、向__________（填“M”或“N”）电极移动。 ③M电极上参与反应的电极反应式为________________________________________。 （2）电解精炼法提纯镓（）是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知：金属活动性顺序为；镓的化学性质与铝相似，在强碱溶液中以形式存在。 ①电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有__________（填化学式）。 ②电解过程中阴极的电极反应是__________________________________________________。 （3）全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，该电池储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。 ①全钒液流电池放电时，a电极反应为__________________________________________________。 ②隔膜2为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，装置B中q口流出液中主要的溶质为____________________（填化学式）。 当装置B中产生气体的总体积为67.2 L（标准状况下）时，装置A中有__________通过质子交换膜。 【答案】（1） ①. 化学能转化为电能 ②. ③. （2） ①. 、 ②. （3） ①. ②. 阴 ③. ④. 4 【解析】 【小问1详解】 ①熔融碳酸盐燃料电池为燃料电池，属于原电池，工作时将化学能转化为电能； ②原电池中阳离子向正极移动：CO和H2在M极失电子，M是负极；O2在N极得电子，N是正极，所以、向N电极移动； ③M 电极上CO被氧化为CO2，电解质是熔融碳酸盐，电极反应为； 【小问2详解】 金属活动性Zn > Ga > Fe > Cu，因此粗Ga作阳极，纯Ga作阴极，强碱电解液中Ga以[Ga(OH)4]-存在。 ①阳极中Zn、Ga优先失电子溶解，Fe、Cu活泼性弱不反应，沉降在槽底，所以阳极泥金属为Fe、Cu； ②阴极[Ga(OH)4]-得电子析出Ga，电极反应：； 【小问3详解】 ①全钒液流放电时为原电池，a极是正极，得电子结合H+生成VO2+：； ②装置B电解NH4NO3废水：c极逸出H2，发生，c是阴极；d极逸出O2，发生，d是阳极，隔膜2要允许进入阳极区与氢离子结合生成HNO3，因此隔膜2为阴离子交换膜；q在阳极区，流出主要溶质为HNO3；标准状况气体体积为67.2 L，总物质的量，电解总反应：，H2与O2物质的量比2:1，所以H2为2 mol、O2为1 mol，转移电子总物质的量4 mol；原电池A中每转移1 mol e-就有1 mol H+通过质子交换膜，所以共4 mol H+迁移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $