精品解析:福建省长泰第二中学2026-2027学年高二上学期第一次月考 化学试题
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内容正文:
长泰二中2026-2027学年高二上月考1化学试卷
(考试时间:75分钟;滿分:100分)
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ag-108
一、单项选择题(每小题3分,共60分)
1. 下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是
A. Zn与稀硫酸反应放出氢气 B. 酸碱中和反应.
C. 硫在空气中燃烧 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
【答案】D
【解析】
【详解】反应中生成物的总能量高于反应物的总能量,说明是吸热反应。则A. Zn与稀硫酸反应放出氢气属于放热反应,A错误;B. 酸碱中和反应属于放热反应,B错误;C. 硫在空气中燃烧属于放热反应,C错误;D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应,D错误,答案选D。
点睛:掌握常见的放热反应和吸热反应是解答的关键,注意放热反应和吸热反应的判断依据,即可以从能量的相对大小或键能等角度去分析解答。
2. 下列说法中正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 任何放热反应在常温条件下一定能够发生
C. 反应物总能量大于生成物总能量的反应是吸热反应
D. 反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热
【答案】D
【解析】
【详解】A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如木炭燃烧,A错误;
B.任何放热反应在常温条件下不一定能够发生,例如硫燃烧等,B错误;
C.反应物总能量大于生成物总能量的反应是放热反应,C错误;
D.反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热反应物,如果反应物总能量高于生成物总能量,则反应是放热反应,反之是吸热反应,D正确。
答案选D。
3. 已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol CO2气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4b kJ·mol-1
B. C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=2b kJ·mol-1
C. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2b kJ·mol-1
D. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-b kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】选项中各热化学方程式的物质状态均正确,因此主要是计量系数和△H关系。当生成1molCO2时,即CO2系数为1,放出热量为bkJ,所以若系数为4,则放出热量4bkJ,又△H为负,所以A正确。
4. 下列说法正确的是
A. 常温下反应2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)可自发进行,则该反应为吸热反应
B. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
C. 所有自发过程都将导致体系的熵值增大
D. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)为自发反应,可通过焓判据来解释该反应能自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判据为,该反应生成气体,为熵增()的反应,无法仅通过自发判断反应为吸热,实际上活泼金属与水的反应为放热反应,A错误;
B.反应能否自发进行需要结合焓变、熵变、温度综合判断,放热反应若熵减,高温下可能非自发;吸热反应若熵增,高温下也可能自发,B错误;
C.的反应可自发进行,部分自发反应为熵减反应,并非所有自发过程都使体系熵值增大,C错误;
D.该反应为熵减()的反应,能自发进行的主要原因是反应放热(),焓变起主导作用,可通过焓判据解释,D正确;
故选D。
5. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】速率比等于化学计量数比,将B、C、D项中的反应速率换算成A表示的反应速率,、 、 ,
故反应速率最快的是C项,答案为:C
6. 已知H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A. 2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量
B. 1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C. 在相同条件下,1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D. 1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.由热化学方程式可以知道2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,化学计量数表示物质的量,不是体积,故A错误;
B.液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;
C.反应为放热反应,在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C正确;
D.热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,故D错误;
答案选C。
7. 利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能,如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)。已知: ①C7H8(l)(NBD)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(l) ΔH1;②C7H8(l)(Q)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(l) ΔH2;③ ΔH=+88.62 kJ·mol-1。下列叙述不正确的是( )
A. ΔH1>ΔH2 B. NBD的能量比Q的能量高
C. NBD比Q稳定 D. NBD转化为Q是吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、①②为放热反应,△H<0,③该反应为吸热反应,即Q的能量高于NBD,利用△H=生成物总能量-反应物总能量,得出△H1>△H2,也可以采用①-②得出:△H1-△H2=△H>0,即△H1>△H2,故A说法正确;
B、根据③,此反应是吸热反应,根据能量守恒,Q的能量高于NBD,故B说法错误;
C、根据能量越低,物质越稳定,根据B的分析,NBD的能量低于Q,即NBD比Q稳定,故C说法正确;
D、根据③△H>0,说明此反应为吸热反应,故D说法正确;
本题答案选B。
8. 有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的下列表述正确的是( )
A. 2b=c B. a、b和c均为正值 C. a=b D. 它们都是吸热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=b kJ•mol-1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=c kJ•mol-1,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比,则c=2b,故A正确;
B.放热反应的焓变为负值,△H<0,则a、b和c均为负值,故B错误;
C.反应物相同时,生成物为气态水,本身的能量高,放出的热量小,生成物为液态水,本身的能量低,放出热量多,故C错误;
D.燃烧为放热反应,均为氢气的燃烧反应,则都是放热反应,故D错误;
答案为A。
9. 如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是
A. 该安装方式的水表更容易被腐蚀
B. 发生腐蚀过程中,电子从接头流向水表
C. 腐蚀时水表发生的电极反应为: 2H2O+O2+4e-=4OH-
D. 腐蚀过程还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
【答案】A
【解析】
【详解】这种安装方式可形成原电池,铁接头作负极,铜质水表做正极,水作电解质。
A.铁接头作负极更易被腐蚀,铜质水表做正极被保护,故A不正确;
B.铁接头与铜水表相连,则电子从负极沿导线移向正极,即从接头流向水表,B正确;
C.水为中性,发生吸氧腐蚀,铜水表作正极,腐蚀时水表发生的电极反应为: 2H2O+O2+4e−4OH−,C正确:
D.铁单质参与电化学反应只生成亚铁离子,腐蚀过程还涉及反应4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3,D正确。
本题选不正确的,故选A。
10. H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零),下列说法不正确的是
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量
C. 断开2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a) kJ
D. 向密闭容器中加入1 mol H2和1 mol I2,充分反应后放出的热量小于a kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应,属于放热反应,放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.反应热与键能的关系为反应物总键能生成物总键能,代入数据得,整理得,因,故,即断开键和键所需总能量小于断开键所需能量,B错误;
C.由上述关系式移项可得,即断开键所需能量约为,C正确;
D.该反应为可逆反应,加入和无法完全反应,故充分反应后放出的热量小于,D正确;
故选B。
11. 将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成下图装置,下列各叙述中正确的是
A. 构成原电池,锌片作正极
B. 铜片上有铜析出,锌片上没有
C. 铜片附近Cu2+浓度不变
D. 导线中电子的方向是由铜片流向锌片
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.上述原电池中金属锌比铜活泼,因此锌失去电子,发生氧化反应,锌做负极,故A错误;
B.正极Cu片上Cu2+得电子被还原成铜单质,锌片上发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,故B正确;
C.铜片上Cu2+得电子被还原成铜单质,Cu2+浓度减小,故C错误;
D.电子从负极流向正极,即导线中电子的方向由锌片流向铜片,故D错误;
故选B。
12. 如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
锌
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属活动性,则M()为原电池负极,失电子溶解变细,N()为正极,正极上得电子生成,无金属析出,不符合M变粗、N变细的现象,A错误;
B.金属活动性,则N()为负极失电子溶解变细,M()为正极,正极上得电子生成,无金属析出,M棒不会变粗,B错误;
C.金属活动性,则N()为负极失电子溶解变细,M()为正极,正极上得电子生成单质附着在M棒上,M棒变粗,符合题意,C正确;
D.金属活动性,则M()为原电池负极,失电子溶解变细,不符合M变粗的要求,D错误;
故选C。
13. 最近,国际能源期刊Nano Energy报道了一种正负电极均涉及氢气反应的全氢电池,产生能源的源泉为酸和碱的中和能(如图所示),吸附层A、B均为惰性电极。下列说法错误的是
A. H2可循环利用,基本不需要补充
B. 电子由吸附层B极经外电路流入吸附层A极
C. 吸附层B上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
D. 电池工作时,Na+通过离子交换膜由左极室向右极室移动
【答案】B
【解析】
【分析】该全氢电池以酸和碱的中和能为能源,两极都是惰性电极且均涉及氢气反应,吸附层A上在碱性环境中失电子生成,为负极,电极反应式为;吸附层B上氢离子得电子生成氢气,作正极。放电时电子由负极经外电路流向正极,电池内部阳离子向正极移动,氢气在正负极之间循环利用。
【详解】A.吸附层A消耗,吸附层B生成,可循环利用,基本不需要补充,A正确;
B.吸附层A为负极、吸附层B为正极,电子由负极A经外电路流入正极B,选项描述电子流动方向相反,B错误
C.吸附层B为正极,酸性条件下得电子生成,电极反应式为,C正确;
D.原电池中阳离子向正极移动,故通过离子交换膜由左极室(负极区)向右极室(正极区)移动,D正确。
故答案为B。
14. 下列措施中,能够明显增大原反应的化学反应速率的是
A. 在利用Cu与稀HNO3制取NO时,将稀硝酸改为浓硝酸
B. 在Na与水反应时,增大水的用量
C. 在稀硫酸与NaOH溶液反应时,增大压强
D. 在工业合成氨时,恒容条件下增加氮气的量
【答案】D
【解析】
【详解】A.在利用Cu与稀HNO3制取NO时,将稀硝酸改为浓硝酸,会生成二氧化氮,故A不符合题意;
B.在Na与水反应时,增大水的用量,水的液体,浓度是定值,速率不变,故B不符合题意;
C.在稀硫酸与NaOH溶液反应时,增大压强,由于两者的液体,压强对它们没有影响,速率不变,故C不符合题意;
D.在工业合成氨时,恒容条件下增加氮气的量,浓度增大,反应速率加快,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
15. Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的一种制取Cu2O的电解池示意图如下,电池总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是
A. 石墨电极上产生氢气
B. 铜电极发生还原反应
C. 铜电极接直流电源的负极
D. 当有0.1mol电子转移时,有0.1mol Cu2O生成
【答案】A
【解析】
【分析】根据电池总反应2Cu+H2OCu2O+H2↑可知,Cu化合价升高,失去电子,做阳极,发生氧化反应,电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,石墨电极为阴极,H+在阴极得到电子,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,据此可分析解答问题。
【详解】A.根据上述分析,石墨作阴极,H+在阴极得到电子,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,A选项正确;
B.根据电池总反应2Cu+H2OCu2O+H2↑可知,Cu化合价升高,失去电子,做阳极,发生氧化反应,B选项错误;
C.铜电极为阳极,阳极接电源正极,C选项错误;
D.根据2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,当有0.1mol电子转移时,有0.05mol Cu2O生成,D选项错误;
答案选A。
16. 将设计成熔融固态氧化物燃料电池,总反应方程式为,该装置如图所示。下列关于该装置工作时的叙述正确的是
A. 电极为正极,发生还原反应
B. 电池工作时,氧离子从极向极移动
C. 极的电极反应式:
D. 若参与反应,则通过外电路电子的物质的量是
【答案】C
【解析】
【分析】由总反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知,电极X上二氧化氮转化为氮气,N元素化合价降低,则X为正极,电极反应式为2NO2+8e-=N2+4O2-;电极Y上氨气转化为氮气N元素化合价升高,Y为负极,电极反应式为2NH3+3O2--6e-=3H2O+N2;据此分析解答。
【详解】A.电极Y上氨气转化为氮气N元素化合价升高,Y为负极,发生氧化反应,A错误;
B.根据分析,X为正极,Y为负极,氧离子从X极向Y极移动,B错误;
C.根据分析,X为正极,电极反应式为2NO2+8e-=N2+4O2-,C正确;
D.未指明气体所处状态,无法计算气体的物质的量,因而无法计算通过外电路电子的物质的量,D错误;
故选C。
17. 采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是
A. Zn与电源的负极相连
B. ZnC2O4在交换膜右侧生成
C. 电解的总反应为2CO2+ZnZnC2O4
D. 通入11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子
【答案】C
【解析】
【分析】采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中,碳元素的化合价降低,所以通入二氧化碳的电极是阴极,即Pb是阴极,和电源的负极相连,Zn是阳极,和电源的正极相连,总反应为:2CO2+ZnZnC2O4,根据反应式计算。
【详解】A、采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中,碳元素的化合价降低,所以通入二氧化碳的电极是阴极,即Pb是阴极,和电源的负极相连,Zn是阳极,和电源的正极相连,选项A错误;
B、在阴极上,二氧化碳得电子得C2O42-,在阳极上,金属锌失电子成为锌离子,从阳极移向阴极,所以ZnC2O4在交换膜左侧生成,选项B错误;
C、在阴极上,二氧化碳得电子得C2O42-,在阳极上,金属锌失电子成为锌离子,电解的总反应为:2CO2+ZnZnC2O4,选项C正确;
D、电解的总反应为:2CO2+ZnZnC2O4,2mol二氧化碳反应伴随2mol电子转移,当通入标况下的11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子,但题干中没说明标准状况下,选项D错误.
答案选C。
【点睛】本题考查学生电解池的工作原理以及电极反应式的书写和应用知识,注意知识的迁移应用是关键,难度不大。
18. 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是( )
A. 负极发生的反应为:Fe-2e-=Fe2+
B. 正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-=4OH-
C. 原电池是将电能转变为化学能的装置
D. 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【答案】A
【解析】
【分析】钢铁中含有铁和碳,在潮湿的环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极。
【详解】A、根据反应方程式知,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,正确;
B、正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则正极发生的反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,错误;
C、原电池是将化学能转变为电能的装置,错误;
D、氧气在水中的溶解度较小,在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀,错误;
故选A。
19. 下图所示原电池工作时,右池中Y2O72-转化为Y3+。下列叙述正确的是
A. 左池电极反应式:X4+ + 2e- = X2+
B. 每消耗1mol Y2O72-,转移3mol电子
C. 左池中阴离子数目增加
D. 在工作中,电流的方向:左池→导线→右池
【答案】C
【解析】
【详解】A.右池中Y2O72-转化为Y3+,Y元素化合价降低,右池为正极、左池为负极;左池电极反应式:X2+ - 2e- = X4+,故A错误;
B. Y2O72-转化为Y3+,每消耗1mol Y2O72-,转移6mol电子,故B错误;
C.左池为负极,盐桥中阴离子流入左池,左池中阴离子数目增加,故C正确;
D.右池为正极、左池为负极,电子的方向:左池→导线→右池,电流的方向和电子的流向相反,故D错误。
故选C。
20. 一定温度下,将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中,发生反应,末反应达到平衡,生成,并测得的物质的量浓度为。下列说法错误的是
A. B. A的平衡转化率为
C. 此温度下该反应的平衡常数 D. A和B的平衡转化率之比为
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知信息列出三段式。
【详解】A.平衡时C的物质的量浓度为,与D相等,则,A正确;
B.平衡时消耗了,则其平衡转化率为,B正确;
C.此温度下该反应的平衡常数,C错误;
D.平衡时B消耗了,则其平衡转化率为,A和B的平衡转化率之比,D正确;
故选C。
二、填空题:
21. 填空
(1)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C8H18(l)在O2(g)中充分燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518 kJ热量。请写出此反应的热化学方程式________________________________________。
(2)已知:P4(白磷)+3O2(g)= P4O6(g)的反应热△H=-1638 kJ·mol1 ,白磷和P4O6的分子结构如图所示,化学键的键能(kJ·mol1):P—P:198 P—O:360,则断开1molO2所需要的能量为____________kJ。
【答案】(1)
(2)498
【解析】
【小问1详解】
热化学方程式需注明各物质的聚集状态,且反应热与化学计量数一一对应。题目明确1mol液态辛烷完全燃烧生成气态和液态放热5518kJ,因此辛烷的计量数取1,配平反应后标注负的反应热即可,热化学方程式:。
【小问2详解】
反应热与键能的关系为:反应物总键能生成物总键能。1 mol白磷()为正四面体结构,含6 mol键;1 mol中每个P原子形成3个键,共含12 mol键。设键键能为,代入数据列式:,解得,即断开1 mol需要的能量为498 kJ。
22. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择________(填字母)。
a.碳棒 b.锌板 c.铜板
(2)图2中,C为钢闸门。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应为________________________________________
【答案】(1)b (2)2Cl--2e-=Cl2↑
【解析】
【小问1详解】
图1采用的是牺牲阳极的阴极保护法。为了减缓海水对钢闸门A(主要成分为铁)的腐蚀,A应作为原电池的正极被保护,材料B应作为原电池的负极被消耗。因此,材料B的金属活动性必须强于铁。碳棒活泼性弱于铁,铜板活泼性也弱于铁,只有锌板的活泼性强于铁,符合要求,故选b;
【小问2详解】
图2采用的是外加电流的阴极保护法。钢闸门C作为被保护的金属,应与直流电源的负极相连作阴极;石墨块D与直流电源的正极相连作阳极。在模拟海水的氯化钠溶液中,阳极上氯离子优先失电子发生氧化反应生成氯气,其电极反应式为。
23. 将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,,C的平均反应速率为。求:
(1)此时A的浓度______mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=______mol;
(2)前5 min内用B表示的平均反应速率v(B)=______;
(3)化学反应方程式中x的值为______。
【答案】(1) ①. 0.75 ②. 3
(2)0.05 (3)2
【解析】
【分析】C的平均反应速率为,则5 min后,C的浓度为0.5 mol/L。所以根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,x=2。
所以,解得;
【小问1详解】
此时A的浓度
反应开始前容器中的A、B的物质的量:,故答案为:0.75;3;
【小问2详解】
前5 min内用B表示的平均反应速率,故答案为:0.05;
【小问3详解】
由题干可知,。根据反应速率之比等于化学计量数之比,有 。又知 ,故 ,解得 。
24. 某研究性学习小组研究下图电化学装置:(相对原子质量:Ag-108)
(1)图中乙池是________________装置(填“电解池”或“原电池”),甲池中通O2电极的反应式为____________________________。
(2)常温下,若丙池中的电解质溶液为Na2SO4溶液,当甲池消耗112 mlO2(标准状况),则乙池中增重的电极为______极(填“A”或“B”),增重的质量为_______g,丙池中的D电极析出气体是_______,其体积为________ml(标准状况)。
(3)若丙中电极不变,将其溶液换成CuSO4溶液,丙池中总反应的化学方程式为______________________________________________。
【答案】(1) ①. 电解池 ②.
(2) ①. B ②. 2.16 ③. ④. 224
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲池通入甲烷和氧气,为甲烷燃料电池,属于原电池,作为整个装置的电源。乙池和丙池外接甲池,均属于电解池。甲池中通入的一极为正极,在碱性条件下发生得电子的还原反应,其电极反应式为:。
【小问2详解】
根据装置图的连接方式,甲池通入的电极为负极,通入的电极为正极。乙池中A电极与正极相连,为阳极;B电极与丙池C电极相连,丙池D电极与负极相连,故D为阴极,C为阳极,B为阴极。甲池消耗标准状况下,其物质的量为 ,整个串联电路中转移电子的物质的量为 。乙池中B电极(阴极)发生还原反应:,析出银单质,故增重的电极为B极。根据电子守恒,析出的物质的量为,增重质量为。丙池电解溶液,实质是电解水。D电极(阴极)发生还原反应:,析出的气体为。根据电子守恒,生成的物质的量为 ,在标准状况下的体积为。
【小问3详解】
若丙池换成溶液,C、D均为惰性电极。电解时,阳极(C极)溶液中的失电子生成,阴极(D极)溶液中的得电子生成单质。丙池中总反应的化学方程式为:。
25. Cu2O是一种重要的工业原料,广泛用作催化剂。
Ⅰ.制备Cu2O
(1)微乳液—还原法:在100℃的Cu(NO3)2溶液中加入一定体积的NaOH溶液,搅拌均匀,再逐滴加入肼(N2H4)产生红色沉淀,抽滤、洗涤、干燥,得到Cu2O。
已知:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH =-akJ·mol-1
Cu(OH)2(s)=CuO(s)+H2O(l) ΔH =+bkJ·mol-1
4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) ΔH =+ckJ·mol-1
则由N2H4(l)和Cu(OH)2(s)反应制备Cu2O(s)的热化学方程式为___________________________________。
(2)电解法:纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用阴离子交换膜制备纳米级Cu2O的装置如图所示:
阳极的电极反应式为_______________________。
Ⅱ.纳米级Cu2O催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH =-90.8kJ·mol-1。
(3)能说明反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)已达平衡状态的是__________ (填字母)。
A.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
B.一定条件,CO的转化率不再变化
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
(4)t℃时,在体积为2L固定体积的密闭容器中加入1.00mol的CO(g)和2.00molH2(g),CO(g)的物质的量随时间的变化如表:根据表中数据回答:
时间(s)
0
2
5
10
20
40
80
物质的量(mol)
1.00
0.50
0.375
0.25
0.20
0.20
0.20
①氢气平衡转化率为_____________。
②t℃时该反应的平衡常数为____________。
【答案】(1)N2H4(l)+4Cu(OH)2(s)=N2(g)+2Cu2O(s)+6H2O(l) ΔH=(4b+c-a) kJ∙mol-1
(2)2Cu-2e- +2OH-= Cu2O + H2O
(3)BC (4) ①. 80% ②. 100
【解析】
【小问1详解】
已知热化学方程式:
①
②
③
根据盖斯定律,将 ① + ② + ③,即可消去 和 ,得到目标反应的热化学方程式:,其焓变 。
【小问2详解】
由电解装置图可知,Cu 电极与电源正极相连,作阳极。阳极上 Cu 失去电子发生氧化反应,在碱性环境中结合 生成 沉淀和水,电极反应式为 。
【小问3详解】
A.CO 的消耗速率与 的生成速率均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡状态,A错误;
B.在一定条件下,CO 的转化率不再变化,说明体系中各组分的浓度不再改变,反应已达到平衡状态,B正确;
C.该反应为放热反应,在绝热恒容容器中,随着反应的进行,体系温度不断升高,平衡常数会发生变化。当平衡常数不再变化时,说明体系温度不再改变,即反应达到平衡状态,C正确;
故选 BC。
【小问4详解】
① 由表格数据可知,20 s 后 CO 的物质的量保持 0.20 mol 不变,说明反应已达平衡。反应消耗的 CO 物质的量为 。根据反应方程式 ,消耗的 物质的量为 。因此,氢气的平衡转化率为 。
② 容器体积为 2 L,平衡时各物质的浓度分别为:、、,则 时该反应的平衡常数 。
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长泰二中2026-2027学年高二上月考1化学试卷
(考试时间:75分钟;滿分:100分)
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ag-108
一、单项选择题(每小题3分,共60分)
1. 下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是
A. Zn与稀硫酸反应放出氢气 B. 酸碱中和反应.
C. 硫在空气中燃烧 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
2. 下列说法中正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 任何放热反应在常温条件下一定能够发生
C. 反应物总能量大于生成物总能量的反应是吸热反应
D. 反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热
3. 已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol CO2气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4b kJ·mol-1
B. C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=2b kJ·mol-1
C. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2b kJ·mol-1
D. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-b kJ·mol-1
4. 下列说法正确的是
A. 常温下反应2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)可自发进行,则该反应为吸热反应
B. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
C. 所有自发过程都将导致体系的熵值增大
D. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)为自发反应,可通过焓判据来解释该反应能自发进行
5. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
6. 已知H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A. 2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量
B. 1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C. 在相同条件下,1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D. 1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
7. 利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能,如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)。已知: ①C7H8(l)(NBD)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(l) ΔH1;②C7H8(l)(Q)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(l) ΔH2;③ ΔH=+88.62 kJ·mol-1。下列叙述不正确的是( )
A. ΔH1>ΔH2 B. NBD的能量比Q的能量高
C. NBD比Q稳定 D. NBD转化为Q是吸热反应
8. 有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的下列表述正确的是( )
A. 2b=c B. a、b和c均为正值 C. a=b D. 它们都是吸热反应
9. 如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是
A. 该安装方式的水表更容易被腐蚀
B. 发生腐蚀过程中,电子从接头流向水表
C. 腐蚀时水表发生的电极反应为: 2H2O+O2+4e-=4OH-
D. 腐蚀过程还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
10. H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零),下列说法不正确的是
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量
C. 断开2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a) kJ
D. 向密闭容器中加入1 mol H2和1 mol I2,充分反应后放出的热量小于a kJ
11. 将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成下图装置,下列各叙述中正确的是
A. 构成原电池,锌片作正极
B. 铜片上有铜析出,锌片上没有
C. 铜片附近Cu2+浓度不变
D. 导线中电子的方向是由铜片流向锌片
12. 如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
锌
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 最近,国际能源期刊Nano Energy报道了一种正负电极均涉及氢气反应的全氢电池,产生能源的源泉为酸和碱的中和能(如图所示),吸附层A、B均为惰性电极。下列说法错误的是
A. H2可循环利用,基本不需要补充
B. 电子由吸附层B极经外电路流入吸附层A极
C. 吸附层B上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
D. 电池工作时,Na+通过离子交换膜由左极室向右极室移动
14. 下列措施中,能够明显增大原反应的化学反应速率的是
A. 在利用Cu与稀HNO3制取NO时,将稀硝酸改为浓硝酸
B. 在Na与水反应时,增大水的用量
C. 在稀硫酸与NaOH溶液反应时,增大压强
D. 在工业合成氨时,恒容条件下增加氮气的量
15. Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的一种制取Cu2O的电解池示意图如下,电池总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是
A. 石墨电极上产生氢气
B. 铜电极发生还原反应
C. 铜电极接直流电源的负极
D. 当有0.1mol电子转移时,有0.1mol Cu2O生成
16. 将设计成熔融固态氧化物燃料电池,总反应方程式为,该装置如图所示。下列关于该装置工作时的叙述正确的是
A. 电极为正极,发生还原反应
B. 电池工作时,氧离子从极向极移动
C. 极的电极反应式:
D. 若参与反应,则通过外电路电子的物质的量是
17. 采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是
A. Zn与电源的负极相连
B. ZnC2O4在交换膜右侧生成
C. 电解的总反应为2CO2+ZnZnC2O4
D. 通入11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子
18. 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是( )
A. 负极发生的反应为:Fe-2e-=Fe2+
B. 正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-=4OH-
C. 原电池是将电能转变为化学能的装置
D. 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
19. 下图所示原电池工作时,右池中Y2O72-转化为Y3+。下列叙述正确的是
A. 左池电极反应式:X4+ + 2e- = X2+
B. 每消耗1mol Y2O72-,转移3mol电子
C. 左池中阴离子数目增加
D. 在工作中,电流的方向:左池→导线→右池
20. 一定温度下,将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中,发生反应,末反应达到平衡,生成,并测得的物质的量浓度为。下列说法错误的是
A. B. A的平衡转化率为
C. 此温度下该反应的平衡常数 D. A和B的平衡转化率之比为
二、填空题:
21. 填空
(1)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C8H18(l)在O2(g)中充分燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518 kJ热量。请写出此反应的热化学方程式________________________________________。
(2)已知:P4(白磷)+3O2(g)= P4O6(g)的反应热△H=-1638 kJ·mol1 ,白磷和P4O6的分子结构如图所示,化学键的键能(kJ·mol1):P—P:198 P—O:360,则断开1molO2所需要的能量为____________kJ。
22. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择________(填字母)。
a.碳棒 b.锌板 c.铜板
(2)图2中,C为钢闸门。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应为________________________________________
23. 将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,,C的平均反应速率为。求:
(1)此时A的浓度______mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=______mol;
(2)前5 min内用B表示的平均反应速率v(B)=______;
(3)化学反应方程式中x的值为______。
24. 某研究性学习小组研究下图电化学装置:(相对原子质量:Ag-108)
(1)图中乙池是________________装置(填“电解池”或“原电池”),甲池中通O2电极的反应式为____________________________。
(2)常温下,若丙池中的电解质溶液为Na2SO4溶液,当甲池消耗112 mlO2(标准状况),则乙池中增重的电极为______极(填“A”或“B”),增重的质量为_______g,丙池中的D电极析出气体是_______,其体积为________ml(标准状况)。
(3)若丙中电极不变,将其溶液换成CuSO4溶液,丙池中总反应的化学方程式为______________________________________________。
25. Cu2O是一种重要的工业原料,广泛用作催化剂。
Ⅰ.制备Cu2O
(1)微乳液—还原法:在100℃的Cu(NO3)2溶液中加入一定体积的NaOH溶液,搅拌均匀,再逐滴加入肼(N2H4)产生红色沉淀,抽滤、洗涤、干燥,得到Cu2O。
已知:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH =-akJ·mol-1
Cu(OH)2(s)=CuO(s)+H2O(l) ΔH =+bkJ·mol-1
4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) ΔH =+ckJ·mol-1
则由N2H4(l)和Cu(OH)2(s)反应制备Cu2O(s)的热化学方程式为___________________________________。
(2)电解法:纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用阴离子交换膜制备纳米级Cu2O的装置如图所示:
阳极的电极反应式为_______________________。
Ⅱ.纳米级Cu2O催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH =-90.8kJ·mol-1。
(3)能说明反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)已达平衡状态的是__________ (填字母)。
A.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
B.一定条件,CO的转化率不再变化
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
(4)t℃时,在体积为2L固定体积的密闭容器中加入1.00mol的CO(g)和2.00molH2(g),CO(g)的物质的量随时间的变化如表:根据表中数据回答:
时间(s)
0
2
5
10
20
40
80
物质的量(mol)
1.00
0.50
0.375
0.25
0.20
0.20
0.20
①氢气平衡转化率为_____________。
②t℃时该反应的平衡常数为____________。
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