精品解析：河南周口市鹿邑县高级中学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

高二10月阶段性检测 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  C 12  O 16  S 32  Ca 40  Cu 64  Zn 65 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 生活中处处存在化学现象，下列化学现象中涉及吸热反应的是 A．食物缓慢氧化变质 B．冰雪融化 C．天然气（）燃烧 D．生活用水加热产生水垢 A. A B. B C. C D. D 2. 已知氢气与碘单质反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 转化为属于吸热反应 B. 反应是放热反应 C. 与反应形成原电池时，通的电极作正极 D. 与的反应比与的反应断裂的共价键少 3. 下列说法正确的是 A. 铜电解精炼过程中，阳极质量每减少64 g，导线中通过的电子的物质的量为2 mol B. 为防止铁管道被腐蚀，可将电源负极与废铁相连，电源正极与铁管道相连 C. 可通过电解饱和食盐水制备金属钠 D. 锌与稀硫酸反应时，可以加入几滴溶液加快反应速率 4. 某小组用如图所示装置进行实验探究，其步骤如下： ⅰ．常温下，将适量粉末与粉末依次加入烧瓶中。再搅拌一段时间，用手触摸烧瓶外壁。 ⅱ．滴加浓盐酸。 对实验步骤中反应的描述合理的是 A. 步骤ⅰ中烧瓶内有液态物质生成，说明该反应的 B. 步骤ⅰ中试纸会变蓝，说明发生离子反应 C. 步骤ⅱ中有白烟产生，说明与化合是吸热反应 D. 该实验能探究粉末与粉末反应的热效应 5. 一定温度及催化剂条件下，在恒容密闭容器中利用反应制取HCHO，下表是一定条件下，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 H—H C=O O—H C—H 能量 436 745 463 413 已知：HCHO分子的结构式是。下列说法正确的是 A. 更换高效催化剂，该反应的减小 B. 该过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 C. 当该反应生成时，吸收135 kJ的能量 D. 该反应中反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量 6. 已知在、下，发生某些变化时的能量变化如图所示（已知：）。下列说法正确的是 A.    B. 氢气的燃烧热 C. 的总能量小于的总能量 D. 和恰好完全反应生成气态水，放出能量 7. 某课外小组用如图所示装置进行探究实验，下列说法正确的是 A. 实验装置组装好后无需其他操作，可直接加入试剂进行实验 B. 甲装置放置一段时间后，右侧烧杯中导管内略有水柱形成，铁粉发生了吸氧腐蚀 C. 乙装置放置一段时间后，右侧烧杯中导管内形成一段水柱，铁粉发生了吸氧腐蚀 D. 丙装置放置一段时间后，无明显现象，铁粉发生了析氢腐蚀 8. 利用高温固体氧化物燃料电池可去除含硫废气，一种获得单质硫的燃料电池的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 该装置中阴离子的迁移方向：电极b→电极a B. 电极a发生的电极反应： C. 相同条件下，电极a与电极b消耗气体的体积比为2∶1 D. 该装置能实现含硫废气的资源化利用并获得电能 9. 下列对于事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 相同条件下电解时比先“放电” Cl的得电子能力比I强，的失电子能力比弱，先放电 B 航海船只船底四周通常镶嵌锌块 属于牺牲阳极保护法保护金属，锌比铁活泼，在海水中作负极被损耗，铁作正极被保护 C Mg和Al作电极、NaOH溶液作电解质溶液的原电池中，Al为负极 Al比Mg活泼，构成原电池时，Al失电子，作负极 D 用洁净的玻璃管向包有的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧 与、的反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 10. 汽油的主要成分是辛烷（），其在、时燃烧的热化学方程式为  。下列叙述正确的是 A. 液态辛烷的燃烧热 B. 其他不变，若生成气态水，则 C. 上述反应过程中的相对能量变化可用上图表示 D. 该反应焓变单位中的“”表示辛烷 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 某课题组设计了一种功能性甲醛-硝酸根离子电池，用于甲醛和硝酸根离子废水的净化（生成无毒气体），装置如图所示。下列说法正确的是 A. Q电极的电势高于R电极的电势 B. R电极的电极反应式为 C. 电解质溶液可为酸性，膜可为质子交换膜 D. 理论上，该装置处理的 12. 时，碳及一氧化碳燃烧的能量转化如图所示（）。该温度下，下列说法正确的是 A. 的燃烧热（）小于的燃烧热（） B. 在反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 C. 由图可得出热化学方程式：   D. 燃烧放出的热量在 13. 工业上用黄铁矿（主要成分可表示为，其中还有少量等）为原料制备硫酸的流程如图所示： 下列说法错误的是 A. 将黄铁矿粉碎处理可以提高原料的利用率 B. 沸腾炉中矿石粉末的“沸腾”加快了黄铁矿的反应速率 C. 氧化在高温下进行是因为其为吸热反应 D. 工业上吸收塔中吸收的试剂是纯水 14. 双极膜（BP）是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂（简称PFS）的电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A. 装置工作时，BP1和BP2中水分子解离的均向右移动 B. 可以同时获得硫酸等副产品 C. 若Ⅳ室是KOH溶液，则N电极的电极反应式为 D. 在电场力作用下Ⅱ室中的部分移入Ⅲ室，Ⅰ室中的移入Ⅱ室生成PFS 15. 某学科组用燃料电池作为电源，模拟氯碱工业的装置如图所示（Z为离子交换膜）。下列说法错误的是 A. X为，Z为阳离子交换膜 B. 向乙中Fe电极附近滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀 C. 理论上Pt（Ⅰ）电极通入的X与石墨电极产生的气体的物质的量之比为1∶2 D. 当乙中产生标准状况下22.4 L气体时，理论上Pt（Ⅱ）电极需要通入2 g Y 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 某温度下，ⅥA族元素的单质、、与反应生成的能量变化如图所示： 回答下列问题： （1）其中单质_________（填分子式）与的反应属于吸热反应，该反应的热化学方程式是_____________________________________________。 （2）10 g 完全燃烧生成气态水，放出的热量为_________。 （3）该条件下与反应生成和的热化学方程式为_________________________________。若生成等质量的和，放出热量较多的是生成_________[填“”或“”]，判断理由是_____________________________________________。 17. 某小组通过如图所示的量热装置测量反应前后体系温度变化，并利用（、稀溶液的）计算反应的热量变化。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为________。 （2）该小组取溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度分别为、，则该过程中放出的热量______（保留一位小数，下同），该反应生成液态水时的______。若装置杯盖密封不严，则测得的______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （3）该小组测量与水反应的焓变（忽略实验装置对实验结果的影响），实验结果如表所示。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.56 g 固体、100 mL水 25.0 26.8 ⅱ 25.0 29.6 ⅲ 25.0 26.6 已知：溶于水放热；与水反应生成消石灰时放出的热量。 ①CaO与水反应生成消石灰的热化学方程式是____________________。 ②实验测得的反应前后体系温度变化的平均值_________℃。 ③该实验测得的小于理论值，造成实验与理论值偏差的主要原因可能是_________________。 18. 图1是一种染料敏化太阳能电池的装置，其一个电极（）由有机光敏染料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成。用该电池给图2装置（Q、R均为惰性电极）供电，将含有、和少量的浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液。 已知：。 回答下列问题： （1）图1电池工作时： ①染料敏化太阳能电池的能量转化形式是将__________能转化为__________能。 ②N电极的电极反应式是_____________________。 ③含、的电解质__________（填“需要”或“不需要”）定期更换，理由是__________________。 （2）图2装置工作时： ①Q电极接图1中的__________（填“M”或“N”）电极；Q电极的电极反应式为______________________。 ②R电极附近溶液的颜色变化为__________________________。 19. 已知在25℃、101 kPa下，几种物质间的转化及能量变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）图中的数据可以表示摩尔燃烧焓的是__________（填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）。 （2）分解为和的热化学方程式为________________________________________；若完全分解成与，需要吸收__________kJ的能量。 （3）燃料电池具有能量利用效率高、可连续使用等优点。一种以甲烷为原料的燃料电池的工作原理如图所示。 ①电极a为__________（填“正极”或“负极”），该电极的电极反应式为_______________________。 ②若用该电池作电源在铁制品表面镀锌，则与铁制品相连的电极为__________极（填“a”或“b”），当铁制品表面增重13 g时，理论上消耗甲烷的物质的量为__________mol。若实际消耗了，则该过程中损失__________kJ的能量（结果保留三位有效数字）。 20. 氨的用途十分广泛，主要作为氮肥原料，同时也广泛应用于制冷、化工合成及新兴能源领域。回答下列问题： （1）传统合成氨反应是在催化剂作用下发生反应：ΔH，其反应历程和能量变化如图所示（*表示微粒处于吸附状态）。 ①上述合成氨反应的ΔH = __________。 ②该反应历程中决速步骤的基元反应方程式为_________________。 ③微粒由常态变为吸附状态能量降低的主要原因是___________________________________________。 （2）科学家设计出一种新型锂介导电化学电解池，可实现合成氨，装置示意图如图所示。 ①M电极与电源的__________（填“正”或“负”）极相连接，判断理由是______________________。 ②N电极区生成发生的总反应式为_____________________。 ③与传统的合成氨相比，本方法的优点是____________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二10月阶段性检测 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  C 12  O 16  S 32  Ca 40  Cu 64  Zn 65 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 生活中处处存在化学现象，下列化学现象中涉及吸热反应的是 A．食物缓慢氧化变质 B．冰雪融化 C．天然气（）燃烧 D．生活用水加热产生水垢 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．食物缓慢氧化变质时发生氧化反应，并放出热量，属于放热反应，A错误； B．冰雪融化时吸收热量，但只是水的状态发生变化，没有生成新物质，属于物理变化，不属于吸热反应，B错误； C．天然气中的甲烷燃烧时放出大量热，属于放热反应，C错误； D．生活用水中的碳酸氢钙受热分解，生成碳酸钙沉淀、二氧化碳和水，碳酸钙是水垢的成分之一，反应为。该分解反应吸收热量，D正确； 故选D。 2. 已知氢气与碘单质反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 转化为属于吸热反应 B. 反应是放热反应 C. 与反应形成原电池时，通的电极作正极 D. 与的反应比与的反应断裂的共价键少 【答案】B 【解析】 【详解】A．转化为是碘的升华过程，需要吸收热量，但没有新物质生成，属于物理变化，不能称为吸热反应，A错误； B．图中所在的能量水平高于所在的能量水平，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，反应过程中释放热量，因此反应是放热反应，B正确； C．与反应时，氢元素的化合价由0价升高到+1价，氢气失去电子，发生氧化反应，电极反应式为。原电池中发生氧化反应的电极是负极，因此通的电极作负极，C错误； D．固态碘和气态碘均由分子构成，碘升华时克服的是分子间作用力，不破坏分子内的共价键。在生成等物质的量的时，两种反应消耗的和的物质的量分别相同，断裂的键和键的数目也分别相同，因此断裂的共价键数目相同，D错误； 故选B。 3. 下列说法正确的是 A. 铜电解精炼过程中，阳极质量每减少64 g，导线中通过的电子的物质的量为2 mol B. 为防止铁管道被腐蚀，可将电源负极与废铁相连，电源正极与铁管道相连 C. 可通过电解饱和食盐水制备金属钠 D. 锌与稀硫酸反应时，可以加入几滴溶液加快反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜电解精炼时，阳极为粗铜，铜发生反应，其中的锌、铁等杂质也能失去电子而溶解，银、金等不易失去电子的杂质会脱落形成阳极泥。因此，阳极减少的质量不能全部按铜溶解计算，阳极质量减少64 g时，通过导线的电子的物质的量不一定为2 mol，A错误； B．铁管道与电源正极相连时作阳极，发生反应，会加快铁管道的腐蚀。采用外加电流的阴极保护法时，应将电源负极与铁管道相连，使铁管道作阴极，电源正极与废铁相连，B错误； C．电解饱和食盐水时，阴极发生反应，生成氢气，不能得到金属钠。制备金属钠应电解熔融氯化钠，C错误； D．加入几滴溶液后，发生反应，析出的铜附着在锌表面，锌、铜与稀硫酸构成原电池。锌作负极，发生反应；铜作正极，氢离子在其表面发生反应，从而加快锌与稀硫酸的反应，D正确； 故选D。 4. 某小组用如图所示装置进行实验探究，其步骤如下： ⅰ．常温下，将适量粉末与粉末依次加入烧瓶中。再搅拌一段时间，用手触摸烧瓶外壁。 ⅱ．滴加浓盐酸。 对实验步骤中反应的描述合理的是 A. 步骤ⅰ中烧瓶内有液态物质生成，说明该反应的 B. 步骤ⅰ中试纸会变蓝，说明发生离子反应 C. 步骤ⅱ中有白烟产生，说明与化合是吸热反应 D. 该实验能探究粉末与粉末反应的热效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．步骤ⅰ中液态物质是反应生成的，不能通过产物状态判断反应焓变，的判断依据是烧瓶外壁发凉，A错误； B．步骤ⅰ是固体与固体的反应，不在溶液中进行，不能书写离子方程式，B错误； C．与化合生成的反应为放热反应，白烟现象无法证明反应吸热，C错误； D．通过触摸烧瓶外壁的温度变化，可判断与反应的热效应，D正确； 故选D。 5. 一定温度及催化剂条件下，在恒容密闭容器中利用反应制取HCHO，下表是一定条件下，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 H—H C=O O—H C—H 能量 436 745 463 413 已知：HCHO分子的结构式是。下列说法正确的是 A. 更换高效催化剂，该反应的减小 B. 该过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 C. 当该反应生成时，吸收135 kJ的能量 D. 该反应中反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量 【答案】D 【解析】 【分析】根据反应方程式，1 mol与2 mol反应生成1 mol HCHO和1 mol时，反应物中需断裂2 mol和2 mol，生成物中形成1 mol、2 mol和2 mol。由题给键能，断键吸收的能量为，成键释放的能量为。成键释放的能量大于断键吸收的能量，该反应为放热反应，按反应方程式的化学计量数进行上述反应时，放出的热量为，相应的。 【详解】A．反应的取决于反应物和生成物的总能量之差，催化剂不能改变反应物和生成物的总能量，因此更换高效催化剂不改变该反应的，A错误； B．该反应成键释放的能量大于断键吸收的能量，属于放热反应，因此反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误； C．该反应的，反应方程式中的化学计量数为1，因此生成时放出135 kJ的能量，C错误； D．按反应方程式的化学计量数，1 mol与2 mol反应时，反应物断键吸收2362 kJ能量，生成物成键释放2497 kJ能量，前者小于后者，D正确； 故选D。 6. 已知在、下，发生某些变化时的能量变化如图所示（已知：）。下列说法正确的是 A.    B. 氢气的燃烧热 C. 的总能量小于的总能量 D. 和恰好完全反应生成气态水，放出能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应的焓变单位应为，选项单位错误，正确的热化学方程式为，A错误； B．氢气的燃烧热是完全燃烧生成液态水的反应焓变，根据能量变化图可知，，B错误； C．分解为和为吸热反应，反应物X的总能量小于生成物Z的总能量，C正确； D．和反应生成气态水，根据能量变化图可知，放出能量，D错误； 故选C。 7. 某课外小组用如图所示装置进行探究实验，下列说法正确的是 A. 实验装置组装好后无需其他操作，可直接加入试剂进行实验 B. 甲装置放置一段时间后，右侧烧杯中导管内略有水柱形成，铁粉发生了吸氧腐蚀 C. 乙装置放置一段时间后，右侧烧杯中导管内形成一段水柱，铁粉发生了吸氧腐蚀 D. 丙装置放置一段时间后，无明显现象，铁粉发生了析氢腐蚀 【答案】C 【解析】 【分析】三组装置的导管下端均浸入红墨水中，可通过导管内液面的变化反映试管内气体量的变化。在装置气密性良好、温度基本不变的条件下，若试管内氧气被消耗，管内压强减小，红墨水便在大气压作用下沿导管上升。甲、乙均用食盐溶液润湿铁粉，比较纯铁与生铁的腐蚀情况；乙、丙均用生铁粉，比较食盐溶液和植物油对腐蚀的影响。 【详解】A．本实验通过气体被消耗引起的压强变化观察腐蚀现象，装置漏气会影响实验结果，因此组装好装置后应先检查气密性，再加入试剂，A错误； B．甲中为食盐溶液润湿的纯铁粉，不能像生铁那样由铁与其中的碳形成原电池。纯铁与氧气直接发生化学反应而缓慢腐蚀，属于化学腐蚀，消耗少量氧气可使导管内略有水柱形成；吸氧腐蚀属于电化学腐蚀，不能仅由消耗氧气这一现象判定发生了吸氧腐蚀，B错误； C．乙中生铁含有碳，铁、碳与食盐溶液形成原电池，铁作负极，电极反应为；碳作正极，溶解的氧气在正极得到电子，电极反应为。该过程消耗氧气，属于吸氧腐蚀，使试管内压强减小，红墨水沿导管上升，形成一段水柱，C正确； D．丙中植物油在生铁粉表面形成油膜，隔绝水和空气，且不提供形成腐蚀原电池所需的电解质溶液环境，生铁粉受到保护，因而无明显现象。该条件下没有发生析氢腐蚀，D错误； 故选C。 8. 利用高温固体氧化物燃料电池可去除含硫废气，一种获得单质硫的燃料电池的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 该装置中阴离子的迁移方向：电极b→电极a B. 电极a发生的电极反应： C. 相同条件下，电极a与电极b消耗气体的体积比为2∶1 D. 该装置能实现含硫废气的资源化利用并获得电能 【答案】B 【解析】 【分析】图中电极a处通入并生成，硫元素的化合价由−2价升高到0价，发生氧化反应，因此电极a为负极。电极b处通入，氧气得电子发生还原反应，因此电极b为正极。两极之间的固体电解质膜传导的离子为，电极反应应结合氧离子的参与及图中所示产物书写。 【详解】A．电极b为正极，氧气得电子生成氧离子，电极反应为；电极a为负极，氧离子参与反应并生成水。因此，由电极b侧穿过氧离子固体电解质膜迁移到电极a侧，A正确； B．电极a处的转化为，硫元素的化合价由−2价升高到0价，故每2 mol 失去4 mol电子。原式把这一过程写成得电子的形式，且左右两侧总电荷不相等；同时，固体电解质传导的是，应将其列入反应物，并结合图中产物配平。正确的电极反应为，B错误； C．将负极反应与正极反应相加，可得电池总反应为。由反应系数可知，消耗的与的物质的量之比为2∶1；同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，故电极a与电极b消耗气体的体积比为2∶1，C正确； D．该装置将含硫废气中的转化为单质硫，实现含硫废气的资源化利用；同时，燃料电池将化学能转化为电能，D正确； 故选B。 9. 下列对于事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 相同条件下电解时比先“放电” Cl的得电子能力比I强，的失电子能力比弱，先放电 B 航海船只船底四周通常镶嵌锌块 属于牺牲阳极保护法保护金属，锌比铁活泼，在海水中作负极被损耗，铁作正极被保护 C Mg和Al作电极、NaOH溶液作电解质溶液的原电池中，Al为负极 Al比Mg活泼，构成原电池时，Al失电子，作负极 D 用洁净的玻璃管向包有的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧 与、的反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯原子的得电子能力比碘原子强，相应地，的失电子能力比弱。因此，相同条件下电解时，比更容易在阳极失去电子，优先发生反应，A正确； B．锌比铁活泼，锌块与铁质船体接触并浸在海水中时构成原电池，锌作负极，发生反应而被损耗；铁作正极，其表面发生反应，铁受到保护。这属于牺牲阳极保护法，B正确； C．金属活动性顺序中Mg比Al活泼，但判断原电池的负极还要考虑电解质溶液。Mg不能与NaOH溶液反应，Al能与NaOH溶液反应，在该原电池中失去电子，负极反应为；Mg作正极，其表面发生反应。因此，Al作负极的原因是Al能在该电解质溶液中发生氧化反应，“Al比Mg活泼”的解释错误，C错误； D．呼出的气体中含有水蒸气和，它们分别与发生反应：、。两个反应均放出热量，使脱脂棉的温度达到着火点，同时生成的氧气支持燃烧，故脱脂棉能够燃烧，D正确； 故选C。 10. 汽油的主要成分是辛烷（），其在、时燃烧的热化学方程式为  。下列叙述正确的是 A. 液态辛烷的燃烧热 B. 其他不变，若生成气态水，则 C. 上述反应过程中的相对能量变化可用上图表示 D. 该反应焓变单位中的“”表示辛烷 【答案】B 【解析】 【详解】A．燃烧热是可燃物完全燃烧生成指定产物的反应热，已知给出的热化学方程式中辛烷燃烧放热，故辛烷的燃烧热，A错误； B．液态水变为气态水需要吸热，其他条件不变生成气态水时，反应放出的总热量减少，为负值，放热越少越大，故，B正确； C．反应物总能量应为和的总能量，图中仅标注了的能量，不能表示反应的相对能量变化，C错误； D．焓变单位中的表示每摩尔反应（即按方程式计量数完成反应进度的反应），不是指代辛烷，D错误； 故选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 某课题组设计了一种功能性甲醛-硝酸根离子电池，用于甲醛和硝酸根离子废水的净化（生成无毒气体），装置如图所示。下列说法正确的是 A. Q电极的电势高于R电极的电势 B. R电极的电极反应式为 C. 电解质溶液可为酸性，膜可为质子交换膜 D. 理论上，该装置处理的 【答案】C 【解析】 【分析】该装置是原电池，HCHO被氧化为无毒气体CO2，因此Q电极为负极；被还原为无毒气体N2，因此R电极为正极。 【详解】A．Q极发生HCHO的氧化反应，为原电池负极，R极为正极，原电池中正极电势高于负极，故Q电极电势低于R电极，A错误； B．题干说明还原产物是无毒气体，NO是有毒气体，R电极的还原产物应为N2，该电极反应式为：，B错误； C．酸性条件下，负极反应为，正极反应为，质子交换膜可允许负极生成的迁移到正极参与反应、平衡电荷，故电解质溶液可为酸性，膜可为质子交换膜，C正确； D．根据电子守恒，1mol HCHO完全氧化失去4mol电子，1mol 被还原为0.5 mol无毒的得到5mol电子，故，，D错误； 故选C。 12. 时，碳及一氧化碳燃烧的能量转化如图所示（）。该温度下，下列说法正确的是 A. 的燃烧热（）小于的燃烧热（） B. 在反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 C. 由图可得出热化学方程式：   D. 燃烧放出的热量在 【答案】AC 【解析】 【详解】A．的燃烧热（）和的燃烧热（）均为负值，，因此，A正确； B．根据能量转化图可知，反应中反应物总能量大于生成物总能量，B错误； C．根据盖斯定律，已知①，②，①②可得目标反应，，C正确； D．根据能量转化图可知，完全燃烧放出热量，不完全燃烧生成放出热量，因此放出的热量在范围内，D错误； 故选AC。 13. 工业上用黄铁矿（主要成分可表示为，其中还有少量等）为原料制备硫酸的流程如图所示： 下列说法错误的是 A. 将黄铁矿粉碎处理可以提高原料的利用率 B. 沸腾炉中矿石粉末的“沸腾”加快了黄铁矿的反应速率 C. 氧化在高温下进行是因为其为吸热反应 D. 工业上吸收塔中吸收的试剂是纯水 【答案】CD 【解析】 【分析】黄铁矿在沸腾炉中与空气中的氧气反应，主要反应为，生成的等作为废渣排出，含的气体进入接触室。接触室中补充空气，在催化剂和高温条件下发生反应。生成的进入吸收塔被吸收，随后制得硫酸产品；吸收后气体中未反应的和返回接触室继续反应，提高原料的利用率。 【详解】A．将黄铁矿粉碎，可以增大矿石与氧气的接触面积，加快反应速率，使矿石在焙烧过程中反应更充分，从而提高原料的利用率，A正确； B．沸腾炉中矿石粉末的“沸腾”是指矿石粉末在气流作用下不断翻动，能使矿石粉末与空气充分接触，从而加快黄铁矿的反应速率，B正确； C．被氧气氧化生成的反应是放热反应。工业上选择适宜的较高温度，是为了加快反应速率，并使催化剂具有较高的活性，不能根据反应需要高温就判断其为吸热反应，C错误； D．与水发生反应，并放出大量热。用纯水直接吸收容易形成酸雾，影响吸收效果，因此工业上用浓硫酸吸收，D错误； 故选CD。 14. 双极膜（BP）是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂（简称PFS）的电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A. 装置工作时，BP1和BP2中水分子解离的均向右移动 B. 可以同时获得硫酸等副产品 C. 若Ⅳ室是KOH溶液，则N电极的电极反应式为 D. 在电场力作用下Ⅱ室中的部分移入Ⅲ室，Ⅰ室中的移入Ⅱ室生成PFS 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为电解池，M与电源负极相连，是阴极；N与电源正极相连，是阳极。在电场力作用下，阳离子向左侧阴极方向移动，阴离子向右侧阳极方向移动。因此，BP1中水分子解离产生的向左进入Ⅰ室，向右进入Ⅱ室；BP2中水分子解离产生的向左进入Ⅲ室，向右进入Ⅳ室。Ⅱ室通入硫酸铁溶液，利用BP1提供的制取PFS，同时部分向右通过Ⅱ、Ⅲ室之间的阴离子交换膜进入Ⅲ室。 【详解】A．N为右侧阳极，带负电，在电场力作用下向阳极方向移动。因此，BP1中水分子解离产生的向右进入Ⅱ室，BP2中水分子解离产生的向右进入Ⅳ室，A正确； B．Ⅱ室中的部分通过中间的阴离子交换膜向右进入Ⅲ室，BP2中水分子解离产生的向左进入Ⅲ室，二者共同使Ⅲ室获得硫酸，故Q（aq）为硫酸溶液，可以同时获得硫酸等副产品，B正确； C．N与电源正极相连，是发生氧化反应的阳极。若Ⅳ室为KOH溶液，则在N电极上失去电子生成氧气，电极反应式为，C正确； D．Ⅱ室中的部分向右通过阴离子交换膜进入Ⅲ室，这一迁移方向正确；但进入Ⅱ室并参与生成PFS的来自BP1中水分子的解离，并非来自Ⅰ室。BP1向Ⅰ室提供的是，向Ⅱ室提供的是，D错误； 故选D。 15. 某学科组用燃料电池作为电源，模拟氯碱工业的装置如图所示（Z为离子交换膜）。下列说法错误的是 A. X为，Z为阳离子交换膜 B. 向乙中Fe电极附近滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀 C. 理论上Pt（Ⅰ）电极通入的X与石墨电极产生的气体的物质的量之比为1∶2 D. 当乙中产生标准状况下22.4 L气体时，理论上Pt（Ⅱ）电极需要通入2 g Y 【答案】BD 【解析】 【分析】乙模拟氯碱工业，电解饱和NaCl溶液，Fe电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为；石墨电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为。根据导线连接，Pt（Ⅱ）与Fe阴极相连，是燃料电池的负极；Pt（Ⅰ）与石墨阳极相连，是燃料电池的正极。甲中的电解质为KOH溶液，负极上氢气失电子，电极反应式为；正极上氧气得电子，电极反应式为，因此X为，Y为。 【详解】A．Pt（Ⅰ）与石墨阳极相连，是氢氧燃料电池的正极，氧气在此得电子，因此X为。乙中Fe阴极处产生，为维持溶液电中性，需从石墨电极所在的阳极室穿过Z，迁入Fe电极所在的阴极室；同时应阻止进入阳极室与反应，因此Z为阳离子交换膜，A正确； B．Fe电极为阴极，电极反应式为，铁电极本身不失电子生成。铁氰化钾溶液用于检验，此处没有由铁电极溶解产生的，故滴加铁氰化钾溶液不会出现蓝色沉淀，B错误； C．Pt（Ⅰ）的电极反应式为，石墨电极的电极反应式为。每消耗1 mol氧气得到4 mol电子，每生成1 mol氯气失去2 mol电子。根据串联电路中转移电子的物质的量相等，消耗氧气与生成氯气的物质的量满足，故二者的物质的量之比为1∶2，C正确； D．乙中发生的总反应为，因此乙中产生的气体包括氢气和氯气，二者的物质的量相等。气体的总物质的量为，其中氢气的物质的量为。由Fe阴极的电极反应，每生成1 mol氢气转移2 mol电子，故电路中转移电子的物质的量为。Pt（Ⅱ）通入的Y为氢气，其电极反应式为，理论上需要氢气的物质的量为，质量为，D错误； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 某温度下，ⅥA族元素的单质、、与反应生成的能量变化如图所示： 回答下列问题： （1）其中单质_________（填分子式）与的反应属于吸热反应，该反应的热化学方程式是_____________________________________________。 （2）10 g 完全燃烧生成气态水，放出的热量为_________。 （3）该条件下与反应生成和的热化学方程式为_________________________________。若生成等质量的和，放出热量较多的是生成_________[填“”或“”]，判断理由是_____________________________________________。 【答案】（1） ①. ②. （合理即可） （2）1210 （3） ①. ②. ③. 是由气态变为固态，放热，故若生成等质量的和，生成放出的热量较多（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 根据元素周期律，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，放出的热量越来越少（或吸收的热量越来越多）。因此，生成、、的反应热依次增大。结合图示可知，Z代表，Y代表，X代表。与反应生成吸收热量，属于吸热反应，其热化学方程式为或。 【小问2详解】 由图可知，生成放出热量，此时消耗。的物质的量为，完全燃烧生成气态水放出的热量为。 【小问3详解】 根据图示可写出如下热化学方程式：①，②；根据盖斯定律，将 ① - ② 即可得到目标反应：，其焓变。由于物质由气态转化为固态时会放出热量，即同质量的所具有的能量比高，因此生成等质量的时放出的热量较多。 17. 某小组通过如图所示的量热装置测量反应前后体系温度变化，并利用（、稀溶液的）计算反应的热量变化。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为________。 （2）该小组取溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度分别为、，则该过程中放出的热量______（保留一位小数，下同），该反应生成液态水时的______。若装置杯盖密封不严，则测得的______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （3）该小组测量与水反应的焓变（忽略实验装置对实验结果的影响），实验结果如表所示。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.56 g 固体、100 mL水 25.0 26.8 ⅱ 25.0 29.6 ⅲ 25.0 26.6 已知：溶于水放热；与水反应生成消石灰时放出的热量。 ①CaO与水反应生成消石灰的热化学方程式是____________________。 ②实验测得的反应前后体系温度变化的平均值_________℃。 ③该实验测得的小于理论值，造成实验与理论值偏差的主要原因可能是_________________。 【答案】（1）（环形）玻璃搅拌器 （2） ①. 1137.0 ②. -56.8 ③. 偏大 （3） ①. ②. 1.7 ③. 溶于水放热造成测定的偏小 【解析】 【小问1详解】 仪器a的名称为(环形)玻璃搅拌器； 【小问2详解】 放出的热量 ；该实验中生成水的物质的量为 ，因此该反应的中和热为；若装置杯盖密封不严，会导致热量散失，温度差偏小，从而使计算出放出的热量变小，由于中和热为负值，放出热量变小，中和热偏大； 【小问3详解】 ①根据已知信息，与水反应生成消石灰时放出的热量，因此与水反应生成的热化学方程式是； ②三次实验的温度差分别为、、，其中第二组实验数据偏差过大属于异常值舍去，其他两组的平均温度差为； ③根据已知信息可知，除了反应放热，溶于水的过程也放热，使得体系中总放热量大于理论值，由于放热反应中为负值，放出热量变大，变小，小于理论值。 18. 图1是一种染料敏化太阳能电池的装置，其一个电极（）由有机光敏染料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成。用该电池给图2装置（Q、R均为惰性电极）供电，将含有、和少量的浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液。 已知：。 回答下列问题： （1）图1电池工作时： ①染料敏化太阳能电池的能量转化形式是将__________能转化为__________能。 ②N电极的电极反应式是_____________________。 ③含、的电解质__________（填“需要”或“不需要”）定期更换，理由是__________________。 （2）图2装置工作时： ①Q电极接图1中的__________（填“M”或“N”）电极；Q电极的电极反应式为______________________。 ②R电极附近溶液的颜色变化为__________________________。 【答案】（1） ①. 光或太阳 ②. 电 ③. ④. 不需要 ⑤. M电极的电极反应式为，溶液中，消耗的、生成的与N电极生成的、消耗的相等（合理即可） （2） ①. M ②. ③. 先由无色变成黄色，再变成橙色 【解析】 【分析】根据图1中电子的流向可知，电子从M极流出，经外电路流入N极，故M极为负极，N极为正极。 图2装置为电解池，目的是将 从混合物浆液中分离出来。在电场作用下，阴离子 应向阳极移动并穿过阴离子交换膜进入右侧极室，因此R极为阳极，Q极为阴极。 【小问1详解】 ①染料敏化太阳能电池在光照条件下工作，其能量转化形式是将光能转化为电能。 ②N极上发生还原反应， 得电子生成 ，电极反应式为 。 ③电池工作时，负极区 被 氧化为 ，正极区 被还原为 ，两者在电池内部循环转化，总物质的量保持不变，因此不需要定期更换电解质。 【小问2详解】 ①阴极Q极应接电源的负极，即图1中的M极。 Q极室中水电离出的 得电子发生还原反应，电极反应式为 。 ②R极为阳极，水失电子发生氧化反应生成 和 ，使R极附近溶液呈酸性。同时，中间室的 (黄色)通过阴离子交换膜进入R极室，在酸性条件下发生反应 ，转化为橙色的 。R极室初始为无色的 溶液，故R电极附近溶液的颜色变化为先由无色变成黄色，再变成橙色。 19. 已知在25℃、101 kPa下，几种物质间的转化及能量变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）图中的数据可以表示摩尔燃烧焓的是__________（填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）。 （2）分解为和的热化学方程式为________________________________________；若完全分解成与，需要吸收__________kJ的能量。 （3）燃料电池具有能量利用效率高、可连续使用等优点。一种以甲烷为原料的燃料电池的工作原理如图所示。 ①电极a为__________（填“正极”或“负极”），该电极的电极反应式为_______________________。 ②若用该电池作电源在铁制品表面镀锌，则与铁制品相连的电极为__________极（填“a”或“b”），当铁制品表面增重13 g时，理论上消耗甲烷的物质的量为__________mol。若实际消耗了，则该过程中损失__________kJ的能量（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）乙 （2） ①. ②. 37.4 （3） ①. 负极 ②. ③. a ④. 0.05 ⑤. 17.8 【解析】 【小问1详解】 摩尔燃烧焓的定义是：1 mol纯物质完全燃烧生成指定稳定氧化物（C对应、H对应）时的焓变。甲的产物是气态水、丙的产物是气态水、戊对应2 mol CO的反应，均不符合定义；只有乙表示1 mol C(s)完全燃烧生成稳定产物的放热数值，符合摩尔燃烧焓的要求。 【小问2详解】 根据盖斯定律推导热化学方程式： 已知：①，②，③；用③ - ② - 2×①，可得，计算得。 6 g C(s)为0.5 mol C，2g为1 mol，对应分解0.5 mol，吸收的热量为。 【小问3详解】 ①酸性甲烷燃料电池中，通入燃料的电极a发生失电子的氧化反应，为负极；在酸性环境下，失电子生成，结合质子交换膜允许通过的特点，配平得到电极反应式：。 ②镀锌时，待镀的铁制品作电解池的阴极，需要连接原电池的负极（即a极）；铁制品增重13 g，对应析出Zn的物质的量为，析出1 mol Zn转移2 mol电子，故电路中转移电子总物质的量为0.4 mol；1 mol反应转移8 mol电子，因此理论消耗​的物质的量为。1 mol 完全燃烧的摩尔燃烧焓为：将丙的反应中2 mol气态水液化，总焓变为，即1 mol 完全燃烧放热890.3 kJ。实际消耗0.07 mol ​，损失的能量为。 20. 氨的用途十分广泛，主要作为氮肥原料，同时也广泛应用于制冷、化工合成及新兴能源领域。回答下列问题： （1）传统合成氨反应是在催化剂作用下发生反应：ΔH，其反应历程和能量变化如图所示（*表示微粒处于吸附状态）。 ①上述合成氨反应的ΔH = __________。 ②该反应历程中决速步骤的基元反应方程式为_________________。 ③微粒由常态变为吸附状态能量降低的主要原因是___________________________________________。 （2）科学家设计出一种新型锂介导电化学电解池，可实现合成氨，装置示意图如图所示。 ①M电极与电源的__________（填“正”或“负”）极相连接，判断理由是______________________。 ②N电极区生成发生的总反应式为_____________________。 ③与传统的合成氨相比，本方法的优点是____________________________________________________。 【答案】（1） ①. -92 ②. ③. 形成新的相互作用（或化学键）时释放能量（合理即可） （2） ①. 负 ②. M电极上，发生还原反应，为阴极，接电源负极（合理即可） ③. ④. 常温常压下进行，能耗低，效率高（合理即可） 【解析】 【分析】能量图表示气态氮气和氢气先被吸附，吸附态分子经过过渡态Ⅰ形成吸附态原子，吸附态原子再经过过渡态Ⅱ形成吸附态氨，最后氨脱附成为气体。图中90、148对应的能量差均以气态反应物所在能级为参照；比较各步活化能时，应分别计算过渡态与该步反应物之间的能量差。整个反应的焓变则取决于气态生成物与气态反应物的能量差。 电解装置中，M电极附近的先转化为Li，Li与通入的反应生成，后者接受甲醇提供的生成。甲醇提供后形成；N电极附近通入的转化为，再与结合生成甲醇。因此，分析N电极区的总反应时，需要合并氢气的电极反应与甲醇的再生反应。 【小问1详解】 ①根据反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，结合图中数据知，反应的。 ②反应历程中的决速步骤反应最慢，即活化能最大的一步，由图知，过渡态I所处的步骤活化能为。过渡态Ⅱ所处的步骤活化能为。故过渡态Ⅱ所处的步骤为决速步骤，其基元反应方程式为。 ③微粒吸附到催化剂表面时，与催化剂表面形成新的相互作用或化学键，形成这些相互作用或化学键的过程释放能量，因此微粒由常态变为吸附状态时能量降低； 【小问2详解】 ①图中M电极附近发生向Li的转化，锂离子得到电子，电极反应式为，属于还原反应。电解池中发生还原反应的电极为阴极，阴极与电源负极相连接，故填负。 ②N电极为阳极，通入的失去电子生成，电极反应式为。生成的与结合，发生。故N电极区生成甲醇的总反应式为。 ③传统合成氨需要在较高温度、较高压强下进行，维持这些条件需要消耗能量。锂介导电化学方法利用电能驱动反应，通过锂与氮气反应及后续生成氨的过程实现氮气的转化，可在常温常压下进行，减少维持高温、高压所需的能量消耗，有利于提高合成效率。因此，本方法的优点可表述为常温常压下进行，能耗低，效率高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $