精品解析：福建厦门市杏南中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

2026—2027学年上学期10月阶段测试卷 高二化学 试卷总分：100分 考试时间：75分钟 相对原子质量：H：1 O：16 C：12 N：14 Zn：65 Cu：64 Ag：108 S：32 Li：7 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每题均只有一个正确答案) 1. 能量与科学、生活关系密切。下列图中能量转化关系不正确的是 植物光合作用 手机电池充电 A．光能→化学能 B．化学能→电能 太阳能电池 天然气燃气炉 C．太阳能→电能 D．化学能→热能 A. A B. B C. C D. D 2. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式： B. 碱性氢氧燃料电池的负极反应式： C. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式： D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式： 3. 北京奥运会火炬“祥云”的燃料主要成分是丙烯（）。已知： ① ② 丙烷脱氢可得到丙烯，则反应的为 A. B. C. D. 4. 下列有关电化学装置完全正确的是 A．防止Fe被腐蚀 B．设计铜锌原电池 C．铁上镀银 D．外加电流法保护钢闸门 A. A B. B C. C D. D 5. 下列关于热化学方程式的说法正确的是 A. 的燃烧热为，则表示燃烧的热化学方程式可表示为： B. 中和热为，则NaOH与醋酸反应的中和热可以表示如下： C. 由“C(s，石墨)(s，金刚石) ，可知，石墨比金刚石稳定 D. 在一定条件下将1mol和0.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为 kJ/mol 6. 已知25℃，101 kPa下， ，则下列酸碱的稀溶液在相同条件下中和生成1 mol 时，释放57.3 kJ热量的是 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 7. 反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应的 B. 的总能量高于和的总能量 C. 断开中的化学键需要吸收能量 D. 中和反应的热量变化趋势与图像所示一致 8. 下列烧杯中均盛有稀硫酸，其中锌片最难被腐蚀的是 A. B. C. D. 9. 是一种高效、清洁的火箭燃料。0.25 mol 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A. B. C. D. 10. 如图是一种新型锂电池原理示意图。下列有关说法正确的是 A. 可将有机电解液改为水溶液 B. 电子经乙导线流向甲 C. 通过阳离子交换膜向左移动 D. 电池的正极反应式： 11. 已知反应吸热分两步进行；①放热；②吸热。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 12. 电化学气敏传感器可监测环境中的含量，其工作原理示意图如图所示。下列错误的是 A. 溶液中向电极a移动 B. 在电极b上发生还原反应 C. 反应消耗的与的物质的量之比为 D. 电极a的反应式为 13. 运用生物电催化技术可实现CO2到甲烷的转化，稀H2SO4做电解液，其电解原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电势：a>b B. 电解过程中，b电极附近pH降低 C. 若产生标准状况下1.12 L的CH4，则理论上导线中通过的电子为0.4 mol D. 若处理的有机物为CH3COOH，则a电极的电极反应式为： 14. 已知某些化学键的键能数据如下表： 共价键 H-H Cl-Cl H-Cl 键能/ 436 247 434 则反应的焓变________。 A. B. 185 C. 249 D. 15. 锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是目前常用的电池之一。一种锂离子电池的工作原理如图所示，其电解质为一种能传导的高分子材料且隔膜只允许通过。电池总反应式为。下列说法正确的是 A. 放电时，B极为负极 B. 充电时从右室流向左室 C. 充电时，A极电极反应式为 D. 若放电时转移电子，两侧质量差将增加 二、填空题(共55分) 16. 化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： （1）已知： kJ/mol kJ/mol 则反应 ______kJ/mol。 （2）已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： (白磷，s) kJ/mol； 4P(红磷，s) kJ/mol。 若a、b均大于零，则a和b的关系为______(填序号)。 A. B. C. D. 无法确定 （3）下图是1mol和1mol反应生成1mol和1mol过程的能量变化示意图 ①该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式：___________。 （4）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5kJ热量，其热化学方程式为___________。 （5）盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。实验数据如下表。 起始温度/℃ 终止温度 /℃ 温度差 /℃ HCl NaOH 平均值 1 25.5 25.0 25.25 28.5 3.25 2 24.5 24.2 24.45 27.6 3.15 3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75 ①从实验装置看，图中还缺少的一种玻璃仪器是______。 ②近似认为溶液和溶液的密度都是中和后生成溶液的比热容，则中和热______(取小数点后一位)。 ③下列情况会使测得中和热的数值偏小的是______(填字母)。 A．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度 B．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的量热计的内筒中 C．量取NaOH溶液时仰视读数 ④现将一定量的稀醋酸、稀盐酸、稀硫酸分别和1L1mol/L的稀氢氧化钠溶液恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为___________。 17. 甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料，下图是一个电化学过程的装置示意图。请回答下列问题： （1）①甲池中通入的电极作______极，该电池的负极反应式为___________。 ②写出下列各电极反应式 A电极___________；B电极___________； C电极___________；D电极___________。 ③丙池是______(填“原电池“或电解池”)，总反应的化学方程式为___________。 ④当乙池中B极质量增重21.6g时，甲池中理论上消耗的体积为______L(标准状况)。 （2）利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ① ② ③ 回答下列问题：已知反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 436 343 1076 465 根据盖斯定律______，利用反应①计算键能=______。 18. Ⅰ．电化学在物质制备、新材料和环境保护等方面具有独到的应用优势。 （1）高铁酸钠()是一种新型水处理剂，强碱性条件下稳定存在。电解法制备的工作原理如图所示，a是电源的______极(填“正”或“负”)。阳极的电极反应式为______，其中离子交换膜c是______(阳离子交换膜或阴离子交换膜)。 Ⅱ．尿素是一种高效的含氮化肥，应用广泛，回答下列问题： （2）工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应过程的能量变化如图所示，已知 ，计算第二步反应的______。 （3）尿素燃料电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化水，又能发电。其装置如下图所示，正极反应为____________。 （4）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①电极b是电解池的______极。 ②尿素分子中，N的化合价为，则C元素的价态为______。电解过程中生成尿素的电极反应为______。当转移16mol时，阴极区溶液pH______(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是______。 （5）以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除，电解过程中各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图所示。 ①0～1min时，阴极发生的主要电极反应式为____________。 ②若向废水中加入一定量的NaCl，则电解后的废水中几乎完全转化为，原因是____________。 附加题(全对加5分) 19. 以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。 （1）电解过程中，向______(“a”或”b”)电极迁移 （2）电极b上的电极反应式为____________。 （3）物质Z为______，电解总反应离子方程式为____________。 （4）若用铅酸蓄电池为电源，理论上消耗98g时，此装置中有______molX生成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年上学期10月阶段测试卷 高二化学 试卷总分：100分 考试时间：75分钟 相对原子质量：H：1 O：16 C：12 N：14 Zn：65 Cu：64 Ag：108 S：32 Li：7 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每题均只有一个正确答案) 1. 能量与科学、生活关系密切。下列图中能量转化关系不正确的是 植物光合作用 手机电池充电 A．光能→化学能 B．化学能→电能 太阳能电池 天然气燃气炉 C．太阳能→电能 D．化学能→热能 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．植物光合作用将光能转化为化学能储存于合成的有机物中，A正确； B．手机电池充电过程为电能转化为电池内部的化学能，不是化学能转化为电能，B错误； C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，C正确； D．天然气燃气炉利用天然气燃烧放热的反应，将化学能转化为热能，D正确； 故答案选B。 2. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式： B. 碱性氢氧燃料电池的负极反应式： C. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式： D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极上放电生成，阳极的电极反应式为，A正确； B．碱性氢氧燃料电池负极上失电子，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，B错误； C．粗铜精炼时，粗铜连接电源正极，作电解池的阳极，纯铜连接电源负极，作电解池的阴极，C错误； D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：， D错误； 故选A。 3. 北京奥运会火炬“祥云”的燃料主要成分是丙烯（）。已知： ① ② 丙烷脱氢可得到丙烯，则反应的为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据盖斯定律，将反应①减去反应②即可得到目标反应，计算得，B正确；故答案选B。 4. 下列有关电化学装置完全正确的是 A．防止Fe被腐蚀 B．设计铜锌原电池 C．铁上镀银 D．外加电流法保护钢闸门 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．连接电源负极作阴极，得到保护，可防止被腐蚀，A正确； B．带盐桥的铜锌原电池中，应置于溶液中，应置于溶液中，该装置电解质溶液颠倒，直接与反应，无法形成稳定原电池，B错误； C．铁上镀银时，镀层金属应作阳极接电源正极，镀件作阴极接电源负极，该装置电极连接颠倒，C错误； D．外加电流法保护钢闸门需要外接电源使钢闸门作阴极，该装置无外接电源，属于牺牲阳极的阴极保护法，不符合要求，D错误； 故答案选A。 5. 下列关于热化学方程式的说法正确的是 A. 的燃烧热为，则表示燃烧的热化学方程式可表示为： B. 中和热为，则NaOH与醋酸反应的中和热可以表示如下： C. 由“C(s，石墨)(s，金刚石) ，可知，石墨比金刚石稳定 D. 在一定条件下将1mol和0.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为 kJ/mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物，氢元素对应的稳定氧化物为液态水，该热化学方程式中生成气态水，A错误； B．中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1 mol液态水的反应热，醋酸为弱酸，电离过程吸热，因此该反应放出的热量小于，，B错误； C．该反应焓变为正，说明石墨的能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，因此石墨比金刚石稳定，C正确； D．与生成的反应为可逆反应，和无法完全反应，若完全反应放出的热量大于，因此，D错误； 故答案选C。 6. 已知25℃，101 kPa下， ，则下列酸碱的稀溶液在相同条件下中和生成1 mol 时，释放57.3 kJ热量的是 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】C 【解析】 【详解】A．是弱碱，电离过程需要吸收热量，反应放出的热量小于57.3 kJ，A错误； B．是弱酸，电离过程需要吸收热量，反应放出的热量小于57.3 kJ，B错误； C．是强碱、是强酸，二者稀溶液反应生成可溶性盐和1 mol 时，释放热量为57.3 kJ，C正确； D．反应除了生成水还会生成沉淀，沉淀生成过程伴随热量变化，释放热量不等于57.3 kJ，D错误； 故选C。 7. 反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应的 B. 的总能量高于和的总能量 C. 断开中的化学键需要吸收能量 D. 中和反应的热量变化趋势与图像所示一致 【答案】C 【解析】 【分析】反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，； 【详解】A．图示中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，所以的，故A错误； B．该反应为吸热反应反应物HI的总能量低于和的总能量，故B错误； C．断键吸热，成键放热，故C正确； D．中和反应为放热反应，该反应为吸热反应，热量变化趋势与图像所示不一致，故D错误； 答案选C。 8. 下列烧杯中均盛有稀硫酸，其中锌片最难被腐蚀的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．锌直接与稀硫酸接触发生化学腐蚀，存在明显的腐蚀速率，A不符合题意； B．镁的金属活动性强于锌，二者构成原电池时镁为负极、锌为正极，锌被牺牲阳极法保护，腐蚀速率慢于化学腐蚀，但保护效果弱于外加电流法，B不符合题意； C．铂的金属活动性弱于锌，二者构成原电池时锌为负极，腐蚀速率被加快，C不符合题意； D．锌与电源负极相连，作为电解池的阴极，受外加电流的阴极保护，腐蚀速率最慢，最难被腐蚀，D符合题意； 故选D。 9. 是一种高效、清洁的火箭燃料。0.25 mol 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】0.25 mol N2H4(l) 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(l) 完全燃烧生成氮气和气态水时放热534 kJ，所以热化学方程式为 ； 故选B。 10. 如图是一种新型锂电池原理示意图。下列有关说法正确的是 A. 可将有机电解液改为水溶液 B. 电子经乙导线流向甲 C. 通过阳离子交换膜向左移动 D. 电池的正极反应式： 【答案】D 【解析】 【分析】在该锂电池原理图中，金属锂同时作电极材料和反应物，金属锂可以失电子发生氧化反应，则金属锂作负极；氧气作电极反应物，可以得电子发生还原反应，则通入氧气的一端电极作正极； 【详解】A．金属是活泼金属，可与水发生反应，若将有机电解液改为水溶液，电极会被消耗，无法正常工作，A错误； B．由分析可知甲为负极，乙为正极，原电池中电子从负极经外电路流向正极，即电子经导线从甲流向乙，B错误； C．阳离子交换膜只允许阳离子通过，根据原电池中离子移动规律可知，阳离子在电解质溶液中从负极移向正极，则通过阳离子交换膜向右移动，C错误； D．正极上得电子发生还原反应，在水电解液环境中反应生成，反应式为，D正确； 故答案选D。 11. 已知反应吸热分两步进行；①放热；②吸热。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】反应①为放热反应，则的总能量高于X的总能量，反应②为吸热反应，则X的总能量低于C的总能量，故A正确， 故选：A。 12. 电化学气敏传感器可监测环境中的含量，其工作原理示意图如图所示。下列错误的是 A. 溶液中向电极a移动 B. 在电极b上发生还原反应 C. 反应消耗的与的物质的量之比为 D. 电极a的反应式为 【答案】C 【解析】 【分析】电极a上，转化为，氮元素失去电子发生氧化反应，故电极a为负极，且体系中为碱性介质，电极反应式为； 电极b上，转化为，氧元素得到电子发生还原反应，故电极b为正极，电极反应式为。 【详解】A．电极a上转化为，元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，a为负极，原电池中阴离子向负极移动，故向a移动，A正确； B．电极b通入，元素化合价降低，发生得电子的还原反应，B正确； C．根据电子守恒，1mol 完全反应失去3mol电子，1mol 完全反应得到4mol电子，故反应消耗的，C错误； D．碱性环境下，负极失电子生成，配平后电极反应式为，D正确； 故选C。 13. 运用生物电催化技术可实现CO2到甲烷的转化，稀H2SO4做电解液，其电解原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电势：a>b B. 电解过程中，b电极附近pH降低 C. 若产生标准状况下1.12 L的CH4，则理论上导线中通过的电子为0.4 mol D. 若处理的有机物为CH3COOH，则a电极的电极反应式为： 【答案】B 【解析】 【分析】结合电解原理示意图分析可知，b电极发生反应，即b电极为阴极，则a电极为阳极，发生氧化反应，据此分析结合选项解题。 【详解】A．由分析可知，a为电解池的阳极，b为电解池的阴极，故电势a>b，A正确； B．由分析可知，电解过程中，b电极发生的反应消耗了H+，故b电极附近pH升高，B错误； C．标准状况下1.12 LCH4物质的量为=0.05 mol，故理论上导线中通过的电子的物质的量为0.05 mol×8=0.4 mol，C正确； D．由分析可知，a电极为阳极，发生氧化反应，故若处理的有机物为CH3COOH，则a电极的电极反应式为：，D正确； 故答案为：B。 14. 已知某些化学键的键能数据如下表： 共价键 H-H Cl-Cl H-Cl 键能/ 436 247 434 则反应的焓变________。 A. B. 185 C. 249 D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据反应焓变与键能的关系：反应物总键能生成物总键能，代入数据得，A正确； 15. 锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是目前常用的电池之一。一种锂离子电池的工作原理如图所示，其电解质为一种能传导的高分子材料且隔膜只允许通过。电池总反应式为。下列说法正确的是 A. 放电时，B极为负极 B. 充电时从右室流向左室 C. 充电时，A极电极反应式为 D. 若放电时转移电子，两侧质量差将增加 【答案】B 【解析】 【分析】根据电池反应式，放电时（即A极）发生失电子的氧化反应：，故（即A极）为负极，（即B极）为正极。充电时是电解池装置，此时原电池的负极（即A极）为阴极，原电池的正极（即B极）为阳极。 【详解】A．根据分析可知，放电时A极为负极，B极为正极，A错误； B．充电时A极为阴极，B极为阳极，电解池中阳离子会向阴极移动，故会从阳极室（B极，右室）流向阴极室（A极，左室），B正确； C．充电时A极为阴极，阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为，C错误； D．放电时，转移电子的同时会转移（A极→B极），此时左侧质量减轻，右侧质量增加，故两侧质量差增加，D错误； 故答案选B。 二、填空题(共55分) 16. 化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： （1）已知： kJ/mol kJ/mol 则反应 ______kJ/mol。 （2）已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： (白磷，s) kJ/mol； 4P(红磷，s) kJ/mol。 若a、b均大于零，则a和b的关系为______(填序号)。 A. B. C. D. 无法确定 （3）下图是1mol和1mol反应生成1mol和1mol过程的能量变化示意图 ①该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式：___________。 （4）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5kJ热量，其热化学方程式为___________。 （5）盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。实验数据如下表。 起始温度/℃ 终止温度 /℃ 温度差 /℃ HCl NaOH 平均值 1 25.5 25.0 25.25 28.5 3.25 2 24.5 24.2 24.45 27.6 3.15 3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75 ①从实验装置看，图中还缺少的一种玻璃仪器是______。 ②近似认为溶液和溶液的密度都是中和后生成溶液的比热容，则中和热______(取小数点后一位)。 ③下列情况会使测得中和热的数值偏小的是______(填字母)。 A．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度 B．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的量热计的内筒中 C．量取NaOH溶液时仰视读数 ④现将一定量的稀醋酸、稀盐酸、稀硫酸分别和1L1mol/L的稀氢氧化钠溶液恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为___________。 【答案】（1）+53.1 （2）C （3） ①. 放热 ②. kJ/mol （4） kJ/mol （5） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. -53.5kJ/mol ③. AB ④. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将已知反应分别命名为(1)和(2)，目标反应可由得到，因此目标反应的焓变。 【小问2详解】 常温下红磷比白磷稳定，说明白磷的能量高于红磷；等量的白磷和红磷完全燃烧生成相同的产物时，能量较高的白磷放出的热量更多；由于放热反应的，放热越多，的绝对值越大，即，故选C。 【小问3详解】 ①由图可知，该反应中反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应。 ②反应的焓变=正反应活化能-逆反应活化能；根据图示数据（正反应活化能，逆反应活化能），得，该反应的热化学方程式为 。 【小问4详解】 乙硼烷燃烧放出热量，则乙硼烷燃烧放出的热量为 ；书写热化学方程式时需注意标注物质的状态，即 kJ/mol。 【小问5详解】 ①测定中和热时需要上下搅动以保证反应充分和温度均匀，图中缺少环形玻璃搅拌棒。 ②第3次实验温差（）误差较大，应舍去；前两次温差平均值为 ，反应放出的热量 。生成水的物质的量为，则中和热 ； ③ A．未洗温度计会导致酸碱提前反应，初始温度偏高，测得温差偏小，Ａ符合题意； B．分多次倒入会导致热量散失过多，最高温度偏低，测得温差偏小，Ｂ符合题意； C．仰视量取NaOH，实际NaOH体积偏大，反应更充分，放热更多，结果偏大，Ｃ不符合题意； 故选AB； ④中和反应放热，为负值；醋酸是弱酸，电离过程需要吸收热量，导致最终放出的总热量最少，其最大（负值中绝对值最小）；盐酸和硫酸均为强酸，与强碱发生中和反应放出的热量相等，因此。 17. 甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料，下图是一个电化学过程的装置示意图。请回答下列问题： （1）①甲池中通入的电极作______极，该电池的负极反应式为___________。 ②写出下列各电极反应式 A电极___________；B电极___________； C电极___________；D电极___________。 ③丙池是______(填“原电池“或电解池”)，总反应的化学方程式为___________。 ④当乙池中B极质量增重21.6g时，甲池中理论上消耗的体积为______L(标准状况)。 （2）利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ① ② ③ 回答下列问题：已知反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 436 343 1076 465 根据盖斯定律______，利用反应①计算键能=______。 【答案】（1） ①. 正 ②. ③. (或) ④. ⑤. ⑥. ⑦. 电解池 ⑧. ⑨. 1.12 （2） ①. +41 ②. 413 【解析】 【小问1详解】 ①甲池为甲醇燃料电池，通入氧气的一极发生还原反应，作正极；通入甲醇的一极发生氧化反应，作负极。在 碱性溶液中，甲醇失电子生成碳酸根离子和水，负极反应式为 ； ②乙池中B极质量增重，说明B极有银析出，故B极为阴极，发生还原反应：。由此推断A极为阳极，溶液中的水（或氢氧根离子）失电子生成氧气：。根据串联电路规律，A极连甲池正极，B极连丙池C极，D极连甲池负极。因此C极为阳极，氯离子失电子：；D极为阴极，铜离子得电子：； ③丙池消耗电能发生化学反应，属于电解池，电解氯化铜溶液的总反应方程式为； ④B极增重，即析出的物质的量为，根据反应：，整个串联电路中转移电子。甲池中正极反应为，理论上消耗的物质的量为，在标准状况下的体积为； 【小问2详解】 根据盖斯定律，将反应②减去反应①即可得到反应③，故 ；对于反应①，反应热 ，代入数据得：解得 。 18. Ⅰ．电化学在物质制备、新材料和环境保护等方面具有独到的应用优势。 （1）高铁酸钠()是一种新型水处理剂，强碱性条件下稳定存在。电解法制备的工作原理如图所示，a是电源的______极(填“正”或“负”)。阳极的电极反应式为______，其中离子交换膜c是______(阳离子交换膜或阴离子交换膜)。 Ⅱ．尿素是一种高效的含氮化肥，应用广泛，回答下列问题： （2）工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应过程的能量变化如图所示，已知 ，计算第二步反应的______。 （3）尿素燃料电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化水，又能发电。其装置如下图所示，正极反应为____________。 （4）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。 ①电极b是电解池的______极。 ②尿素分子中，N的化合价为，则C元素的价态为______。电解过程中生成尿素的电极反应为______。当转移16mol时，阴极区溶液pH______(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是______。 （5）以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除，电解过程中各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图所示。 ①0～1min时，阴极发生的主要电极反应式为____________。 ②若向废水中加入一定量的NaCl，则电解后的废水中几乎完全转化为，原因是____________。 【答案】（1） ①. 负 ②. ③. 阳离子交换膜 （2）15.5kJ/mol （3） （4） ①. 阳 ②. +4 ③. ④. 变大 ⑤. b电极为阳极，电极反应式为，当转移16mol时，阴极消耗18mol，有16mol从阳极移动到阴极，总体阴极区浓度下降，因此当电解一段时间后，阴极区溶液pH变大 （5） ①. ②. 电解时阳极产生，将溶液中的氧化为 【解析】 【小问1详解】 制备Na2FeO4时，Fe元素化合价由0价升高到+6价，Fe电极失电子发生氧化反应，作电解池阳极，阳极接电源正极b，因此Ni电极为阴极，电源a端为负极；电解液是强碱性环境，Fe失电子，用OH-配平电荷、H2O配平原子，得到阳极反应式Fe-6e-+8OH-= +4H2O。阴极2H2O+2e-=H2↑+2OH-，稀NaOH电解后浓度升高，故钠离子移动至Ni电极，则离子交换膜c为阳离子交换膜； 【小问2详解】 第一步反应，合成尿素总反应，根据盖斯定律，第二步反应可由总反应减去第一步反应，则第二步反应的-101.5 kJ/mol -（-117 kJ/mol）=+15.5kJ/mol； 【小问3详解】 尿素燃料电池中，氧气为电源正极，发生还原反应，；故答案为：； 【小问4详解】 ①H2O在电极b上转化为O2，氧元素化合价升高，故电极b为阳极，则电极a为阴极；也可根据H+的移动方向与电流方向相同，推出电源右侧为正极，则电极b为阳极； ②尿素中，N为-3价、H为+1价、O为-2价，则C为+4价；在电极a(阴极)上得电子生成CO(NH2)2，氮元素化合价由+5降至-3，H+从阳极室穿过质子交换膜进入阴极室，故生成尿素的电极反应式为；b电极为阳极，电极反应式为，当转移16mol时，阴极消耗18mol，有16mol从阳极移动到阴极，总体阴极区浓度下降，因此当电解一段时间后，阴极区溶液pH变大；；b电极为阳极，电极反应式为，当转移16mol时，阴极消耗18mol，有16mol从阳极移动到阴极，总体阴极区浓度下降，因此当电解一段时间后，阴极区溶液pH变大； 【小问5详解】 ①由图可知0~1min时，减小，NH3浓度增大趋势大于氮气，则此时发生的主要反应为转化为NH3，阴极电极反应为：；故答案为：； ②若向废水中加入一定量的NaCl，氯离子在阳极放电生成氯气，氯气具有强氧化性，能将溶液中的NH3氧化成氮气；故答案为：电解时阳极产生Cl2，Cl2将NH3氧化为N2。 附加题(全对加5分) 19. 以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。 （1）电解过程中，向______(“a”或”b”)电极迁移 （2）电极b上的电极反应式为____________。 （3）物质Z为______，电解总反应离子方程式为____________。 （4）若用铅酸蓄电池为电源，理论上消耗98g时，此装置中有______molX生成。 【答案】（1）a （2） （3） ①. ②. （4）0.5 【解析】 【分析】根据图示，电极b上转化为，发生失电子的氧化反应，故电极b为阳极，电极a为阴极。 【小问1详解】 根据图示，电极b上转化为，发生失电子的氧化反应，故电极b为阳极，电极a为阴极，电解池中阳离子向阴极迁移，因此向a电极迁移。 【小问2详解】 电极b为阳极，在阳极失去电子并与水反应生成和，其电极反应式为。 【小问3详解】 电极a为阴极，水得电子发生还原反应生成，即X为；阴阳两极的总反应离子方程式为。在催化循环阶段，被还原成循环使用，根据题意该装置用于“高效制和”，可知同时生成的物质Z为。 【小问4详解】 铅酸蓄电池的总反应为，每消耗转移电子。的物质的量为，反应时理论上转移电子。本装置中X为，生成需要转移电子，因此当转移电子时，理论上生成氢气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $