精品解析：安徽宣城市部分校2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题

高二10月化学 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 K 39 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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。 1. 燃料电池、电动汽车的推广使用，是我国实现“碳达峰、碳中和”目标的重要举措。下列说法错误的是 A. 燃料电池放电时，燃料在正极发生氧化反应 B. 氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C. 开发风能、太阳能等新能源，有利于能源的可持续发展 D. 燃油汽车中，燃料的燃烧发生的是放热反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．燃料电池属于原电池，放电时燃料作为还原剂，是在负极发生失电子的氧化反应，正极是氧化剂（如氧气）发生还原反应，A错误； B．氢氧燃料电池直接将化学能转化为电能，能量转化率远高于传统热机，且产物只有水，清洁无污染，是其典型优点，B正确； C．风能、太阳能属于可再生清洁能源，开发这类新能源可以减少化石燃料依赖，有利于能源可持续发展，C正确； D．所有燃料的燃烧反应都属于放热反应，燃油汽车的燃料燃烧过程释放热量提供动力，D正确； 故选A。 2. 生活中各类电池、金属防腐均依托电化学原理，下列有关说法正确的是 A. 家用碱性锌锰干电池可无限次充电，属于二次电池 B. 铁制护栏表面喷涂油漆防腐，利用了牺牲阳极保护法 C. 银质饰品长期接触汗液变暗，变暗过程中银作原电池正极被氧化 D. 新能源汽车搭载的磷酸铁锂动力电池放电时，化学能转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．碱性锌锰干电池属于一次电池，不能充电，A错误； B．喷涂油漆隔绝空气与水，属于物理防护，牺牲阳极保护法是外接更活泼金属作负极保护铁，B错误； C．银变暗生成硫化银，银失电子被氧化，作原电池负极，C错误； D．新能源汽车搭载的磷酸铁锂动力电池放电时作为原电池，将化学能转化为电能供给车辆，D正确； 故选D。 3. 下列实验现象描述正确的是 A. 在稀硫酸作电解质溶液的铜锌原电池中，铜极产生气泡，锌极不断变细 B. 钢铁制品在酸性较强的环境中主要发生吸氧腐蚀生成红色铁锈 C. 以铜为电极，电解CuCl2溶液，阳极产生的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝色 D. 电解饱和食盐水时，向阳极附近溶液中滴加酚酞，溶液变为红色 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜锌稀硫酸原电池中，Zn作负极失电子溶解，因此锌极不断变细；Cu作正极，在正极得电子生成，因此铜极产生气泡，A正确； B．酸性较强的环境中，钢铁主要发生析氢腐蚀，而非吸氧腐蚀；吸氧腐蚀多发生在弱酸性/中性环境中，最终生成红色铁锈，B错误； C．Cu是活性电极，电解溶液时阳极上Cu自身优先失电子溶解，不会生成，因此不存在能使湿润KI-淀粉试纸变蓝的气体，C错误； D．电解饱和食盐水时，阴极区放电，浓度富集，遇酚酞变红；阳极区生成，不会大量富集，因此向阳极滴加酚酞不会变红，D错误； 故选A。 4. 下列实验操作或方法不能达到目的的是 A．证明硝酸钾溶于水吸热 B．电解精炼铜 C．证明镁和盐酸反应是放热反应 D．比较Cu、Ag的金属活泼性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．硝酸钾溶于水吸热，会使锥形瓶内温度降低、气体压强减小，U型管内红墨水会出现左高右低的现象，可以证明硝酸钾溶于水吸热，能达到实验目的，A不符合题意； B．电解精炼铜，粗铜作阳极连接电源正极，纯铜作阴极连接电源负极。该装置中电极接反了，无法实现电解精炼铜，不能达到实验目的，B符合题意； C．氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，若镁和盐酸反应放热，会使烧杯中饱和石灰水温度升高，析出氢氧化钙晶体，溶液变浑浊，可以证明该反应放热，能达到实验目的，C不符合题意； D．该原电池装置中，Cu的活泼性强于Ag，Cu作负极失电子，Ag作正极，溶液中Ag+在正极得电子析出Ag，电流表指针发生偏转，可证明Cu比Ag活泼，能达到实验目的，D不符合题意； 故选B。 5. 已知： 。若断裂键、键需要吸收的能量分别为、，则断裂键需要吸收的能量为 A.   B.   C.   D. 【答案】A 【解析】 【详解】反应热与键能的关系为反应物总键能生成物总键能，设断裂键吸收的能量为，代入，解得，即断裂键需要吸收的能量为，故选A。 阅读下列材料，完成下面小题。 氢能是以氢气为载体的二次能源，热值高（约为汽油的3倍），燃烧产物只有水，被称为“最清洁的能源”。氢气来源广泛，可通过电解水、化石燃料重整等途径制取。氢能的应用形式多样，氢燃料电池可驱动汽车、发电等，但制氢成本、储运安全等问题仍需突破。 6. 已知下列热化学方程式： ① △H1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3 下列叙述正确的是 A. ΔH3=ΔH2=2ΔH1 B. ΔH1>ΔH3>ΔH2 C. ΔH2>ΔH3>ΔH1 D. ΔH3=2ΔH1，ΔH2>0 7. 某小组以铂为电极设计如图所示的H2-O2燃料电池。下列叙述错误的是 A. 电子由b极流出，经电流计流向a极 B. a极为正极，发生还原反应 C. 电解质溶液中的H+向a极迁移 D. a极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】6. B 7. D 【解析】 【6题详解】 反应①的计量数是反应③的1/2，因此；三个反应均为放热反应，均小于0，等物质的量的氢气完全燃烧，生成液态水比生成气态水时释放的热量更多：反应②生成2mol液态水，放热最多；反应③生成2mol气态水，放热次之；反应①生成1mol气态水，放热量是反应③的，放热最少。放热反应的为负值，放出的热量越多，数值越小，因此排序为； 故选B。 【7题详解】 A．通入的a极为正极，发生还原反应；通入的b极为负极，发生氧化反应，电子从负极b极流出，经外电路电流计流向正极a极，A正确； B．a极是正极，正极得电子发生还原反应，B正确； C．原电池中阳离子向正极移动，因此电解质中的向a极迁移，C正确； D．酸性环境下不存在大量，正极的正确电极反应式为，D错误； 故选D。 8. 某些物质的燃烧热（、）如表所示： 气体 正丁烷 甲烷 乙烷 丙烯 乙烯 -2877 -890.3 -1559.8 -2058 -1411 已知：质量热值是指单位质量的燃料完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。下列叙述错误的是 A. 上述5种燃料中，甲烷的质量热值最高 B. 乙烯完全燃烧生成液态水时放出的热量为 C.   D.   【答案】D 【解析】 【详解】A．计算各气体质量热值为燃烧热的绝对值除以摩尔质量，正丁烷的热值为、甲烷的热值为、乙烷的热值为、丙烯的热值为、乙烯的热值为，因此甲烷的质量热值最高，A正确； B．乙烯燃烧热为，乙烯完全燃烧生成液态水，因此生成液态水放热，B正确； C．乙烷燃烧热为，乙烷完全燃烧放热，对应热化学方程式，C正确； D．正丁烷燃烧热的热化学方程式为①、甲烷燃烧热的热化学方程式为②、丙烯燃烧热的热化学方程式为③，根据盖斯定律可知，为反应①-反应②-反应③，因此其，D错误； 故选D。 9. 科研人员开发光催化剂，实现高效光催化合成氨，原理如图所示。已知：光照条件下，光催化剂吸收光能，产生光生电子和空穴（h+），光生电子具有还原性，可以使体系中的物质发生还原反应；空穴具有氧化性，可以氧化体系中的物质，启动化学反应合成氨。下列说法错误的是 A. 该光催化剂实现了太阳能→化学能的转化 B. N2在光催化剂表面生成NH3的反应为N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH- C. 若反应体系中O2含量过高，会促进NH3的生成 D. 当有2.24L N2（标准状况）参与反应时，理论上生成3.4g NH3 【答案】C 【解析】 【分析】该装置是光催化合成氨体系：光照下光催化剂吸收太阳能，产生具有还原性的光生电子和氧化性的空穴，以水、通入的N2（或空气中的N2）为原料，最终生成NH3和O2，实现光能驱动的固氮反应，核心是利用光生电子还原N2、空穴氧化H2O，将太阳能转化为化学能储存在产物中。 【详解】A．光照时，光催化剂产生光生电子和空穴（h+），能实现N2和H2O的资源转化，实现了太阳能→化学能的转化，A正确； B．光生电子具有还原性，可与氧化性物质N2反应生成NH3，N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-，B正确； C．O2具有氧化性，光生电子具有还原性，若O2含量过高，会与光生电子反应，使参与还原N2生成NH3的光生电子减少，从而抑制NH3的生成，C错误； D．标准状况下2.24 L N2为0.1 mol，理论上生成NH3的物质的量为0.2 mol，质量为3.4 g，D正确； 故选C。 10. 以Ru为催化剂，Li-O2电池的能量转化效率高，装置示意图如图所示。 下列说法正确的是 A. 电流由a极通过外电路流向b极 B. 该电池工作时化学能全部转化为电能 C. b极的电极反应式为O2+4e-+2Li+=Li2O2 D. 当外电路中有1mol电子转移时，理论上有7g Li被氧化 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，该装置为原电池，a电极上Li失去电子被氧化为，为负极，b电极上氧气得到电子被还原生成，为正极，据此分析。 【详解】A．a极为负极，b极为正极，电流由正极（b极）经外电路流向负极（a极），A错误； B．电池中部分化学能转化成热能等，能量转化率小于100%，B错误； C．b电极上氧气得到电子被还原生成，正确的电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2，C错误； D．a极的电极反应式为Li-e-=Li+，转移1mol电子时有1mol Li（7g）被氧化，D正确； 故选D。 11. 根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 镁片、铝片在NaOH溶液中构成原电池，镁片上产生气泡 金属活泼性：铝大于镁 B 以石墨为电极，电解MgCl2溶液，阴极产生白色沉淀，两极均产生气泡 阴极产生H2 C 粗锌、纯锌分别与同浓度H2SO4溶液反应，前者产生气泡较快 粗锌中杂质作催化剂 D 以铂为电极，电解含等浓度MSO4、NSO4的溶液，先析出金属M 氧化性：M2+<N2+ A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属活泼性本质是镁>铝，该原电池以NaOH溶液为介质时，只有Al能与NaOH自发发生氧化还原反应，因此Al作负极、Mg作正极，正极（镁片）上水得电子生成，不能据此得出铝活泼性大于镁，A错误； B．电解溶液时，阴极上电离出的优先放电生成，同时生成，与溶液中结合生成白色沉淀，阳极放电生成，符合“两极均产生气泡、阴极出现白色沉淀”的现象，B正确； C．粗锌反应更快是因为粗锌中的杂质和Zn、稀硫酸构成原电池，Zn作负极加快了反应速率，杂质并非作为催化剂，C错误； D．电解时氧化性越强的金属阳离子越优先在阴极得电子析出，先析出金属M，说明氧化性，D错误； 故选B。 12. 西周国宝何尊为Cu-Sn青铜礼器，器内铭文记载有最早的“中国”文字。文物埋藏于含氯离子的潮湿黄土层（呈弱碱性）中，会患上“青铜病”，生成具有自催化破坏能力的粉状有害锈Cu2(OH)3Cl，腐蚀过程在器物表面形成大量微型原电池。 下列说法错误的是 A. 负极反应为Cu-2e-=Cu2+，铜单质因发生氧化反应而被腐蚀 B. 土壤中Cl-向负极迁移，参与有害锈蚀物Cu2(OH)3Cl的生成 C. 正极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ D. 文物保护可采用外加电流阴极保护法，将何尊与电源负极相连 【答案】C 【解析】 【分析】该腐蚀过程为弱碱性环境下的原电池腐蚀，化合价升高失电子，作原电池负极，发生氧化反应生成；环境中存在，正极得电子发生还原反应生成，属于吸氧腐蚀；原电池中阴离子向负极移动，迁移至负极参与锈物生成；外加电流阴极保护法中，被保护器件接电源负极作阴极，可抑制金属失电子被氧化。 【详解】A．负极失电子发生氧化反应，电极反应为，铜单质被腐蚀，A正确； B．原电池中阴离子向负极迁移，土壤中移向负极，与、正极生成的结合生成，B正确； C．土层呈弱碱性，青铜器发生吸氧腐蚀，正极反应为，选项给出的为析氢腐蚀的正极反应，不符合弱碱性环境的反应事实，C错误； D．外加电流阴极保护法中，将被保护的何尊与电源负极相连，作阴极可抑制铜失电子被氧化，D正确； 故选C。 13. 某小组设计如图所示装置探究电化学原理（“光伏”代表“电源”）。 下列说法正确的是 A. 电极电势：c>d B. 电极d可选用Mg作电极材料 C. 电极d上发生反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 电解总反应： 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为电解池，c电极上转化为Al，Al元素化合价从+3降低到0，发生还原反应，因此c是阴极，连接电源负极；d电极上转化为，O元素化合价从-2升高到0，发生氧化反应，因此d是阳极，连接电源正极。 【详解】A．电极c为阴极，电解池中阳极的电极电势始终高于阴极，电极电势：d>c，A错误； B．d为阳极，若选用活泼金属Mg作电极材料，Mg作为活性阳极会优先于溶液中的失电子发生氧化反应（反应为），无法得到目标产物，B错误； C．d为阳极，碱性环境下溶液中的失电子生成，C正确； D．阴极反应为，结合阳极反应，根据电子守恒配平（转移12mol电子时，阴极生成4mol Al，阳极生成3mol ），可得正确反应为，选项给出的总反应原子、电子转移比例均不匹配，D错误； 故选C。 14. 近日，科学家成功制备了高性能的铁基普鲁士蓝作为正极材料用于钠离子电池，装置如图所示。钠铁普鲁士蓝类似物的化学式为NaxFe[Fe(CN)6]y。已知：充电过程中，Na+由a极流出经隔膜流向b极。 下列说法正确的是 A. 放电时，a极为负极，充电时，a极为阴极 B. 充电过程中，电子从b极经外电路流向电源正极，再从电源负极流向a极 C. 放电时，a极的电极反应式为NaxFe[Fe(CN)6]y-e-=Na1-xFe[Fe(CN)6]y+Na+ D. 若放电时转移0.1mol电子，理论上充电时必通过0.1mol电子才能使电池恢复初始状态 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干信息“充电过程中，由a极流出经隔膜流向b极”，结合电解池阳离子向阴极移动的规律，可判断充电时b极为阴极、a极为阳极；对应原电池放电时，a极为正极，b极为负极。 【详解】A．放电时b极为负极，a极为正极；充电时，a极应连接电源正极，作阳极，A错误； B．充电过程中，电子从电源负极流出，流入b极（阴极），从a极（阳极）流出，流回电源正极，B错误； C．放电时，a极为正极，应该得到电子，正确的正极放电反应应为，C错误； D．根据电子守恒，放电过程中转移的电子数与充电过程中转移的电子数相等，若放电过程中转移0.1 mol电子，理论上充电时，外电路中需通过0.1 mol电子才能使电池恢复初始状态，D正确。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 钾及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： （1）已知： ； 。则__________（填“>”或“<”）， __________（用含、的代数式表示）。 （2）工业上，采用热置换法制备钾： 。已知：在下，由最稳定的单质生成某化合物时的摩尔焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓，符号：。反应热等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。、、、的标准摩尔生成焓（）依次为+2.6、-402.0、-385.9、+89.2，则反应热__________。在金属活动顺序表中，钾排在钠之前，上述方法能制备钾的原理是______________________________。 （3）一定条件下，钾和氧气反应的热循环图如下： ①断裂中的化学键吸收的能量为__________。 ②图中__________。 （4）常温下，钾与足量完全反应生成时放出的热量为。常温下，钾与氧气反应的热化学方程式为_____________________________________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 钾的沸点比钠低，在反应温度下钾变为气体逸出，降低了生成物浓度，使平衡向正反应方向（右）移动 （3） ①. ②. （4） （或 ） 【解析】 【小问1详解】 已知反应①：，反应②：，根据盖斯定律，将反应①减去反应②可得：，则；因为液溴汽化变为溴蒸气是一个吸热过程，所以 ，即 ，由此可得 。 【小问2详解】 根据反应热等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和，可得：，则。工业上能用钠制备钾，是因为钾的沸点低于钠，在高温下钾以气体形式不断从反应体系中逸出，导致生成物浓度降低，根据勒夏特列原理，平衡不断向正反应方向移动，从而实现制备。 【小问3详解】 ① 由热循环图可知，第一步 的焓变为 ，该过程即为断裂 中的化学键形成氧原子，因此吸收的能量为 。 ② 根据盖斯定律，总反应 的反应热 等于循环图中各步反应焓变之和：，。 【小问4详解】 钾的摩尔质量为 ，则 钾的物质的量为 。 钾完全反应生成 放出 的热量，则 钾完全反应放出的热量为 。因此，常温下钾与氧气反应生成 的热化学方程式为：。 16. 某小组设计如图所示装置探究电化学原理。 回答下列问题： （1）上述装置中属于原电池的是______（填“甲”“乙”或“丙”，下同），属于电镀池的是______。 （2）Cu极为______（填“阴极”或“阳极”），发生反应的类型是______。 （3）写出Pt极的电极反应式：______。 （4）写出乙池中总反应的化学方程式：______。 （5）一段时间后，丙池中c(NiSO4)______（填“增大”“减小”或“不变”）。丙池中锌极的电极反应式为______。 （6）当甲池中消耗4.48L（标准状况）O2时，乙池中用100mL CuSO4溶液替代AlCl3溶液，理论上乙池中两极收集的气体体积相等（同温同压下），则该CuSO4溶液的浓度为______mol·L-1. 【答案】（1） ①. 甲 ②. 丙 （2） ①. 阴极 ②. 还原反应 （3） （4） （5） ①. 不变 ②. （6）2 【解析】 【分析】 甲为甲烷燃料电池（原电池）：通入的Pt电极为负极，发生氧化反应；通入的Ag电极为正极，发生还原反应。 乙为电解池：与原电池正极（Ag极）相连的C电极为阳极，与原电池负极（Pt极）相连的Cu电极为阴极。 丙为电镀池：Zn电极为阴极（镀件），Ni电极为阳极（镀层金属），电镀过程中电解质的浓度保持不变。 【小问1详解】 甲为燃料电池，乙为电解池，丙为电镀池； 【小问2详解】 结合上述电极极性推导，极连接原电池负极，是电解池的阴极，阴极上发生得电子的还原反应； 【小问3详解】 为原电池负极，酸性稀硫酸环境中，失电子生成，根据电子守恒（从价升至价，失）、电荷守恒和原子守恒配平反应式； 【小问4详解】 乙池电解液为溶液，阳极（极）上优先于水电离的放电生成：；阴极（极）上水电离的优先于放电生成，同时生成：；生成的与溶液中结合生成沉淀，将两极反应合并得到总反应； 【小问5详解】 丙为电镀池，阳极（极）发生反应，阴极（极）发生反应，阳极溶解的的量与阴极析出消耗的的量相等，因此溶液中保持不变； 【小问6详解】 标准状况下物质的量为，原电池正极反应，故电路中转移电子总物质的量为。 设物质的量为：电解溶液时，阴极先发生，耗尽后水电离的放电生成；阳极始终是水电离的放电生成。题目要求两极气体体积相等（同温同压），设两极生成气体的物质的量均为，根据电子守恒：阴极得电子，阳极失电子，解得、，因此。 17. 某小组利用简易量热计测定中和反应的反应热。 试剂：100mL 1.0mol·L-1盐酸、100mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液。 已知：HF(aq)⇌H+(aq)+F-(aq) ΔH<0。 回答下列问题： （1）酸碱混合时，快速地一次性加入酸（或碱），而不是分批加入，其主要原因是__________________________。 （2）酸碱反应时，搅拌的操作方法是__________________________。 （3）实验测得100mL 1.0mol·L-1盐酸和100mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液反应放出的热量为5.73kJ。写出该中和反应的热化学方程式：______。 （4）如果用相同方法、相同体积、相同浓度的试剂测得稀KOH溶液和稀盐酸反应、稀NaOH溶液和稀硝酸反应的反应热，理论上所测得的上述三个中和反应的反应热______（填“相同”或“不同”），理由是__________________________________。 （5）如果用氢氟酸代替盐酸与NaOH溶液反应，测得的反应热（ΔH）______（填“偏高”“偏低”或“无影响”），理由是__________________________。 （6）实验室配制Fe2(SO4)3溶液时常添加少量稀硫酸。该小组利用简易量热计测定反应2Fe3+(aq)+Fe(s)=3Fe2+(aq) ΔH的反应热，直接取用该配制好的溶液和铁粉反应进行测定，不考虑装置和操作带来的热量损失，测得的反应热（ΔH）总是偏低，其原因可能是______________________________。 【答案】（1）避免分批加入试剂时造成热量损失（合理即可） （2）上下移动玻璃搅拌器 （3）或（合理即可） （4） ①. 相同 ②. 都是强酸和强碱的中和反应，反应本质均是，生成1mol液态水放出的热量相等（合理即可） （5） ①. 偏低 ②. HF电离过程放热 （6）铁粉与稀硫酸发生副反应放热（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 若分批加入酸碱，反应分阶段进行时体系会持续向环境散热，导致测得的反应放出的总热量偏小，最终使反应热测定误差变大； 【小问2详解】 简易量热计使用环形玻璃搅拌器，通过该操作可让反应物快速充分接触，同时避免损坏仪器、干扰温度测量； 【小问3详解】 本次实验中生成的物质的量为，对应放热5.73kJ，则生成1mol液态水时放热57.3kJ，据此书写热化学方程式； 【小问4详解】 中和热的定义是稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水的反应热，与酸碱的具体种类（如阳离子是还是，阴离子是还是）无关，只要没有其他额外的热效应，反应热理论值就相同； 【小问5详解】 中和反应的为负值，放热越多越小，题目给出HF电离，因此HF和NaOH反应的总放热量大于普通强酸强碱中和的放热量，对应比更小，即偏低； 【小问6详解】 额外的铁与酸的放热反应，使体系总释放的热量高于目标反应的实际放热量，放热更多则带负号的数值更小，表现为测得的反应热偏低。 18. 电化学在生产、环境保护领域有广泛应用。 Ⅰ．研究人员利用肼-过氧化氢燃料电池作为电源，电解碱性肼溶液制备氢气，装置如图所示。 回答下列问题： （1）甲池中能量转化形式为______。 （2）a极的电极反应式为______。 （3）一段时间后，乙池中电解质溶液的pH______（填“升高”“降低”或“不变”）。甲池中通过阳离子交换膜的离子是______（填离子符号）。 （4）如果上述装置共收集氧化产物4.48L（标准状况），理论上电路中通过的电子数为______。 Ⅱ．用如图所示的电解法处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水，图中海水为模拟海水（含NaCl和Na2SO4的溶液）。 （5）已知：CN-中的碳元素转化为。写出a极的电极反应式：______。 （6）一段时间后，理论上通过交换膜Ⅰ、Ⅱ的离子数依次为n1、n2，则n1______（填“>”“<”或“=”）n2. （7）若a极区收集2240mL N2（标准状况）时，理论上模拟海水中有x mol离子通过交换膜Ⅰ．则x的范围为______。 【答案】（1）化学能转化为电能 （2） （3） ①. 不变 ②. K+ （4）或0.4NA （5） （6）< （7）0.5<x<1 【解析】 【分析】Ⅰ．甲池为肼-过氧化氢燃料电池（原电池），乙池为外接该电源的电解池：甲池电极判断a极区通入（肼），最终转化为，N元素从-2价升高到0价，发生失电子的氧化反应，因此a为原电池负极。b极区通入，作为氧化剂发生得电子的还原反应，因此b为原电池正极。乙池电极判断电解池电极与原电池直接相连：c极连接原电池正极b，d极连接原电池负极a，因此c为电解池阳极，d为电解池阴极：阳极c：失电子生成，发生氧化反应；阴极d：得电子生成，发生还原反应。 Ⅱ．a极：中N元素从-3价升高到0价生成，C元素从+2价升高到+4价生成，发生失电子的氧化反应，因此a为电解池阳极。b极：右侧为稀硫酸，水溶液中优先得电子生成，发生还原反应，因此b为电解池阴极。 【小问1详解】 甲池将化学能转化成电能，乙池将电能转化为化学能； 【小问2详解】 肼在碱性介质中被氧化生成N2和H2O，电极反应式为； 【小问3详解】 乙池中的总反应为，一段时间后电解质溶液不变，故pH保持不变。甲池中，b极的电极反应式为，消耗，溶液中含有，则通过阳离子交换膜从左侧向右侧迁移； 【小问4详解】 甲池中的总反应为，乙池中的总反应为，甲、乙池中氧化产物都是，甲池、乙池串联，外电路中转移电子数相同，因此甲池负极与乙池阳极产生的物质的量相等，故当收集的总物质的量为2mol时，电路中转移4mol电子。，生成0.2 mol时理论上转移0.4mol电子，电子数为； 【小问5详解】 根据a极上物质转化关系及化合价变化可知，a极为阳极。CN-中C为+2价，N为-3价，根据电子守恒、电荷守恒，阳极的电极反应式为； 【小问6详解】 模拟海水中阳离子（）通过交换膜Ⅱ移向b极，阴离子（、）通过交换膜Ⅰ移向a极。离子迁移遵循电荷守恒，即，所以n1<n2. 【小问7详解】 根据电极反应可知，生成1mol 时失去10mol电子，向阳极区迁移的阴离子带10mol负电荷。，，经处理模拟海水中盐含量降低，即海水中硫酸钠、氯化钠的浓度降低。采用极端假设法分析，若只迁移，则x=1；若只迁移，则x=0.5，实际上两种离子都迁移，则0.5<x<1 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二10月化学 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 K 39 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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。 1. 燃料电池、电动汽车的推广使用，是我国实现“碳达峰、碳中和”目标的重要举措。下列说法错误的是 A. 燃料电池放电时，燃料在正极发生氧化反应 B. 氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C. 开发风能、太阳能等新能源，有利于能源的可持续发展 D. 燃油汽车中，燃料的燃烧发生的是放热反应 2. 生活中各类电池、金属防腐均依托电化学原理，下列有关说法正确的是 A. 家用碱性锌锰干电池可无限次充电，属于二次电池 B. 铁制护栏表面喷涂油漆防腐，利用了牺牲阳极保护法 C. 银质饰品长期接触汗液变暗，变暗过程中银作原电池正极被氧化 D. 新能源汽车搭载的磷酸铁锂动力电池放电时，化学能转化为电能 3. 下列实验现象描述正确的是 A. 在稀硫酸作电解质溶液的铜锌原电池中，铜极产生气泡，锌极不断变细 B. 钢铁制品在酸性较强的环境中主要发生吸氧腐蚀生成红色铁锈 C. 以铜为电极，电解CuCl2溶液，阳极产生的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝色 D. 电解饱和食盐水时，向阳极附近溶液中滴加酚酞，溶液变为红色 4. 下列实验操作或方法不能达到目的的是 A．证明硝酸钾溶于水吸热 B．电解精炼铜 C．证明镁和盐酸反应是放热反应 D．比较Cu、Ag的金属活泼性 A. A B. B C. C D. D 5. 已知： 。若断裂键、键需要吸收的能量分别为、，则断裂键需要吸收的能量为 A.   B.   C.   D. 阅读下列材料，完成下面小题。 氢能是以氢气为载体的二次能源，热值高（约为汽油的3倍），燃烧产物只有水，被称为“最清洁的能源”。氢气来源广泛，可通过电解水、化石燃料重整等途径制取。氢能的应用形式多样，氢燃料电池可驱动汽车、发电等，但制氢成本、储运安全等问题仍需突破。 6. 已知下列热化学方程式： ① △H1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3 下列叙述正确的是 A. ΔH3=ΔH2=2ΔH1 B. ΔH1>ΔH3>ΔH2 C. ΔH2>ΔH3>ΔH1 D. ΔH3=2ΔH1，ΔH2>0 7. 某小组以铂为电极设计如图所示的H2-O2燃料电池。下列叙述错误的是 A. 电子由b极流出，经电流计流向a极 B. a极为正极，发生还原反应 C. 电解质溶液中的H+向a极迁移 D. a极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- 8. 某些物质的燃烧热（、）如表所示： 气体 正丁烷 甲烷 乙烷 丙烯 乙烯 -2877 -890.3 -1559.8 -2058 -1411 已知：质量热值是指单位质量的燃料完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。下列叙述错误的是 A. 上述5种燃料中，甲烷的质量热值最高 B. 乙烯完全燃烧生成液态水时放出的热量为 C.   D.   9. 科研人员开发光催化剂，实现高效光催化合成氨，原理如图所示。已知：光照条件下，光催化剂吸收光能，产生光生电子和空穴（h+），光生电子具有还原性，可以使体系中的物质发生还原反应；空穴具有氧化性，可以氧化体系中的物质，启动化学反应合成氨。下列说法错误的是 A. 该光催化剂实现了太阳能→化学能的转化 B. N2在光催化剂表面生成NH3的反应为N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH- C. 若反应体系中O2含量过高，会促进NH3的生成 D. 当有2.24L N2（标准状况）参与反应时，理论上生成3.4g NH3 10. 以Ru为催化剂，Li-O2电池的能量转化效率高，装置示意图如图所示。 下列说法正确的是 A. 电流由a极通过外电路流向b极 B. 该电池工作时化学能全部转化为电能 C. b极的电极反应式为O2+4e-+2Li+=Li2O2 D. 当外电路中有1mol电子转移时，理论上有7g Li被氧化 11. 根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 镁片、铝片在NaOH溶液中构成原电池，镁片上产生气泡 金属活泼性：铝大于镁 B 以石墨为电极，电解MgCl2溶液，阴极产生白色沉淀，两极均产生气泡 阴极产生H2 C 粗锌、纯锌分别与同浓度H2SO4溶液反应，前者产生气泡较快 粗锌中杂质作催化剂 D 以铂为电极，电解含等浓度MSO4、NSO4的溶液，先析出金属M 氧化性：M2+<N2+ A. A B. B C. C D. D 12. 西周国宝何尊为Cu-Sn青铜礼器，器内铭文记载有最早的“中国”文字。文物埋藏于含氯离子的潮湿黄土层（呈弱碱性）中，会患上“青铜病”，生成具有自催化破坏能力的粉状有害锈Cu2(OH)3Cl，腐蚀过程在器物表面形成大量微型原电池。 下列说法错误的是 A. 负极反应为Cu-2e-=Cu2+，铜单质因发生氧化反应而被腐蚀 B. 土壤中Cl-向负极迁移，参与有害锈蚀物Cu2(OH)3Cl的生成 C. 正极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ D. 文物保护可采用外加电流阴极保护法，将何尊与电源负极相连 13. 某小组设计如图所示装置探究电化学原理（“光伏”代表“电源”）。 下列说法正确的是 A. 电极电势：c>d B. 电极d可选用Mg作电极材料 C. 电极d上发生反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 电解总反应： 14. 近日，科学家成功制备了高性能的铁基普鲁士蓝作为正极材料用于钠离子电池，装置如图所示。钠铁普鲁士蓝类似物的化学式为NaxFe[Fe(CN)6]y。已知：充电过程中，Na+由a极流出经隔膜流向b极。 下列说法正确的是 A. 放电时，a极为负极，充电时，a极为阴极 B. 充电过程中，电子从b极经外电路流向电源正极，再从电源负极流向a极 C. 放电时，a极的电极反应式为NaxFe[Fe(CN)6]y-e-=Na1-xFe[Fe(CN)6]y+Na+ D. 若放电时转移0.1mol电子，理论上充电时必通过0.1mol电子才能使电池恢复初始状态 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 钾及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： （1）已知： ； 。则__________（填“>”或“<”）， __________（用含、的代数式表示）。 （2）工业上，采用热置换法制备钾： 。已知：在下，由最稳定的单质生成某化合物时的摩尔焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓，符号：。反应热等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。、、、的标准摩尔生成焓（）依次为+2.6、-402.0、-385.9、+89.2，则反应热__________。在金属活动顺序表中，钾排在钠之前，上述方法能制备钾的原理是______________________________。 （3）一定条件下，钾和氧气反应的热循环图如下： ①断裂中的化学键吸收的能量为__________。 ②图中__________。 （4）常温下，钾与足量完全反应生成时放出的热量为。常温下，钾与氧气反应的热化学方程式为_____________________________________。 16. 某小组设计如图所示装置探究电化学原理。 回答下列问题： （1）上述装置中属于原电池的是______（填“甲”“乙”或“丙”，下同），属于电镀池的是______。 （2）Cu极为______（填“阴极”或“阳极”），发生反应的类型是______。 （3）写出Pt极的电极反应式：______。 （4）写出乙池中总反应的化学方程式：______。 （5）一段时间后，丙池中c(NiSO4)______（填“增大”“减小”或“不变”）。丙池中锌极的电极反应式为______。 （6）当甲池中消耗4.48L（标准状况）O2时，乙池中用100mL CuSO4溶液替代AlCl3溶液，理论上乙池中两极收集的气体体积相等（同温同压下），则该CuSO4溶液的浓度为______mol·L-1. 17. 某小组利用简易量热计测定中和反应的反应热。 试剂：100mL 1.0mol·L-1盐酸、100mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液。 已知：HF(aq)⇌H+(aq)+F-(aq) ΔH<0。 回答下列问题： （1）酸碱混合时，快速地一次性加入酸（或碱），而不是分批加入，其主要原因是__________________________。 （2）酸碱反应时，搅拌的操作方法是__________________________。 （3）实验测得100mL 1.0mol·L-1盐酸和100mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液反应放出的热量为5.73kJ。写出该中和反应的热化学方程式：______。 （4）如果用相同方法、相同体积、相同浓度的试剂测得稀KOH溶液和稀盐酸反应、稀NaOH溶液和稀硝酸反应的反应热，理论上所测得的上述三个中和反应的反应热______（填“相同”或“不同”），理由是__________________________________。 （5）如果用氢氟酸代替盐酸与NaOH溶液反应，测得的反应热（ΔH）______（填“偏高”“偏低”或“无影响”），理由是__________________________。 （6）实验室配制Fe2(SO4)3溶液时常添加少量稀硫酸。该小组利用简易量热计测定反应2Fe3+(aq)+Fe(s)=3Fe2+(aq) ΔH的反应热，直接取用该配制好的溶液和铁粉反应进行测定，不考虑装置和操作带来的热量损失，测得的反应热（ΔH）总是偏低，其原因可能是______________________________。 18. 电化学在生产、环境保护领域有广泛应用。 Ⅰ．研究人员利用肼-过氧化氢燃料电池作为电源，电解碱性肼溶液制备氢气，装置如图所示。 回答下列问题： （1）甲池中能量转化形式为______。 （2）a极的电极反应式为______。 （3）一段时间后，乙池中电解质溶液的pH______（填“升高”“降低”或“不变”）。甲池中通过阳离子交换膜的离子是______（填离子符号）。 （4）如果上述装置共收集氧化产物4.48L（标准状况），理论上电路中通过的电子数为______。 Ⅱ．用如图所示的电解法处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水，图中海水为模拟海水（含NaCl和Na2SO4的溶液）。 （5）已知：CN-中的碳元素转化为。写出a极的电极反应式：______。 （6）一段时间后，理论上通过交换膜Ⅰ、Ⅱ的离子数依次为n1、n2，则n1______（填“>”“<”或“=”）n2. （7）若a极区收集2240mL N2（标准状况）时，理论上模拟海水中有x mol离子通过交换膜Ⅰ．则x的范围为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $