还剩16页未读，
继续阅读
江苏省连云港高级中学2022-2023高二上学期第一次阶段测试化学试题（Word版附解析）
展开
这是一份江苏省连云港高级中学2022-2023高二上学期第一次阶段测试化学试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了 在下列各说法中，正确的是， 如图所示两个烧杯中均盛有海水等内容，欢迎下载使用。
连云港高级中学2022—2023学年度高二上学期第一次阶段测试
化学试卷
本卷满分100分，考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量： H=1 O=16 N=14 S=32 C=12 Cl=35.5 Na=23 Mg=24 Cu=64 Ag=108
一、选择题(本题包括18个小题，每小题只有一个正确选项，共54分)：
1. “能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题，下列措施中不利于可持续发展的是
A. 大力开采煤、石油和天然气 B. 将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C. 开发太阳能、氢能、海洋能等新能源 D. 增加资源的重复使用和循环再生
【答案】A
【解析】
【详解】A．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求，不能减少化石燃料的使用，不利于可持续发展，A符合题意；
B．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可减少化石能源使用，B不符合题意；
C．开发太阳能、氢能、海洋能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料，符合“开源节流”，C不符合题意；
D．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生，能减少化石燃料等资源使用，D不符合题意；
故选A。
2. 在下列各说法中，正确的是
A. 任何化学反应都有热效应，△H<0表示吸热反应，△H>0表示放热反应
B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用是分数表示，也可以用整数表示
C. 1molH2SO4与1mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D. 1molH2与0.5mol O2反应放出热就是H2的燃烧热
【答案】B
【解析】
【详解】A．放热ΔH为负，吸热ΔH为正，故A错误；
B．热化学方程式中化学计量数表示参加反应的物质的的物质的量，因此热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用是分数表示，也可以用整数表示，故B正确；
C．中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量稀，1molH2SO4与1mol Ba(OH)2反应生成生成2mol水，且生成BaSO4沉淀时，由于SO+Ba2+=BaSO4时放出热量，导致反应热增大，故C错误；
D．燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，1molH2与0.5mol O2反应生成1mol液态水时放出的热就是H2的燃烧热，故D错误。
故选B。
3. 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是
A. v(NH3)=0.05 mol/(L•min) B. v(NH3)=0.2 mol/(L•min)
C. v(H2)=0.3 mol/(L•min) D. v(H2)=0.4 mol/(L•min)
【答案】D
【解析】
【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比；先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，从而确定选项。
【详解】反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，以N2的反应速率为标准进行判断。
A.v(NH3)=0.05 mol/(L•min)，所以v(N2)=0.025 mol/(L•min)；
B.v(NH3)=0.2 mol/(L•min)，所以v(N2)=0.1 mol/(L•min)；
C.v(H2)=0.3 mol/(L•min)，所以v(N2)=0.1 mol/(L•min)；
D.v(H2)=0.4 mol/(L•min)，所以v(N2)=mol/(L•min)>0.1 mol/(L•min)，所以反应速率最快的是mol/(L•min)，故合理选项是D。
【点睛】本题考查了化学反应速率快慢比较，注意要把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，还要注意单位是否相同。
4. 反应C(s)+H2O (g)CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行，下列条件的改变能加快反应速率是
A. 增加C的量 B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持容器体积不变，充入N2 D. 保持压强不变，充入He
【答案】B
【解析】
【详解】A.C是固体，增加固体C的量，化学反应速率不变，A错误；
B.将容器的体积缩小一半，各种气体物质的浓度增大，化学反应速率加快，B正确；
C.保持容器体积不变，充入N2，反应体系的物质浓度不变，反应速率不变，C错误； D.保持压强不变，充入He，体系的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小，D错误；
故合理选项是B。
5. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A. 由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D. 若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，则测定数值偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、H2O的反应是吸热反应而不是放热反应，A错误；
B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后，反应物接触面积增大，Al与盐酸反应速率加快，但反应释放出的热量不变，B错误；
C．Fe是金属，容易导热，使反应放出的热量散失，导致中和热数据偏少，因此实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果会产生一定的影响，C错误；
D．NaOH固体溶于水时会放出热量，因此若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，会使中和热测定数值偏高，D正确；
故合理选项是D。
6. 有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与C构成原电池时，电极反应式为：C2-+2e-→C，B-2e-→B2+则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为（ ）
A. A＞B＞C＞D B. A＞B＞D＞C
C. D＞C＞A＞B D. D＞A＞B＞C
【答案】D
【解析】
【分析】原电池中，电子由负极流向正极，活泼金属作负极，负极上失去电子发生氧化，以此分析。
【详解】当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B，则金属活泼性为A>B；当A、D组成原电池时，A为正极，则金属活泼性为D>A；B与C构成原电池时，电极反应式为：C2-+2e-→C，B-2e-→B2+，B失去电子，则金属活泼性为B>C；综上所述，这四种金属的活泼性为：D＞A＞B＞C。
答案选D。
7. 下列图示中关于铜电极的连接错误的是
A. 铜锌原电池 B. 电解精炼铜
C. 镀件上镀铜 D. 电解氯化铜溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A．铜锌原电池中，锌的活泼性强于铜，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，故A正确；
B．电解池中，与电源正极相连为阳极，与电源负极相连为阴极，电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，纯铜作阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，故B正确；
C．电镀时，镀层铜作阳极，镀件作阴极，电解过程中，铜离子在阴极析出，图示中电极连接相反，无法完成在镀件上镀铜，故C错误；
D．电解氯化铜溶液时，惰性电极作阳极，则阳极上氯离子放电生成氯气，无论阴极是否活泼，阴极上都是铜离子得电子生成铜，故D正确；
答案选C。
8. 如图所示两个烧杯中均盛有海水。下列说法正确的是
A. 图一中因铁和氯化钠不发生反应，所以铁不会腐蚀
B. 图一中正极的电极反应式为：
C. 图二中反应一段时间后.向铜片附近滴加少量的酚酞试液，溶液变红
D. 图二中电子流向为：电源正极→铁片→溶液→铜片→电源负极
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．图一中铁、铜和海水构原电池，铁作负极，铁被腐蚀，A错误；
B．图一中铜作正极，氧气得到电子，正极的电极反应式为：O2+4e－+2H2O＝4OH－，B错误；
C．图二中构成电解池，铁作阳极，铜作阴极，水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，则反应一段时间后.向铜片附近滴加少量的酚酞试液，溶液变红，C正确；
D．图二中电子流向为：电源正极→铁片、铜片→电源负极，电子不能通过溶液传递，D错误；
答案选C。
9. 下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是
A. CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
B. CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
C. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D. H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．符合燃烧热的概念，A正确；
B．生成物中的水是气体，属于不稳定氧化物，B错误；
C．热化学方程式中是2 mol可燃物氢气燃烧放热，不符合燃烧热的概念，C错误；
D．HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，D错误；
故选A。
10. 下图为两个原电池装置图，由此判断下列说法错误的是
A. 当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同
B. 两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
C. 由此可判断能够发生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反应
D. 由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn
【答案】C
【解析】
【详解】A．两个原电池中Ni对应的离子为Ni2+，则当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B正确；
C．两个电解池发生的反应分别为2Cr+3Ni2+=3Ni+2Cr3+和Ni+Sn2+=Sn+Ni2+，故C错误；
D．原电池负极较为活泼，由原电池正极可知由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn，故D正确．
故选C．
11. 下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是
A. 图(a)中，MnO2的作用是催化剂
B. 图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大
C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D. 图(d)所示电池充电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
【答案】B
【解析】
【详解】A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，其不是催化剂，A错误；
B．铅蓄电池放电时，正极电极反应式为：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，两极板的质量不断增大，B正确；
C．粗铜中不仅含有铜，还含有其它金属，电解时粗铜中有铜和其中比其活泼的金属溶解，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C错误；
D．充电时，阳极上银失电子生成氧化银，发生氧化反应，银作还原剂，电池工作时，氧化银在正极得电子生成银， D错误；
故选B。
12. 铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO2PbSO4+2H2O，则下列说法正确的是
A. 电池工作时，负极反应为：Pb−2e-=Pb2+
B. 铅蓄电池是二次电池，放电时电能转化为化学能
C. 铅蓄电池放电时两个电极质量都增大
D. 铅蓄电池充电时阳极电极反应为PbSO4+2H2O+2e-=PbO2+4H++SO
【答案】C
【解析】
【详解】A．电池工作时，负极Pb失去电子与SO结合生成PbSO4，所以电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4，故A错误；
B．铅蓄电池是可充电电池、是二次电池，放电时作为原电池，将化学能转化为电能，故B错误；
C．铅蓄电池中负极反应：Pb-2e-+SO=PbSO4，正极反应为：PdO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O，反应后两极板质量均增加，故C正确；
D．铅蓄电池充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO，故D错误；
故选C。
13. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A. 放电时负极反应为Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2
B. 充电时阳极反应为Fe(OH)3-3e-＋5OH-=FeO＋4H2O
C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据总反应式，高铁电池放电时锌为负极失电子，被氧化，发生电极反应为Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2，故A正确；
B．充电时阳极失去电子，氢氧化铁被氧化成高铁酸钾，发生氧化反应：Fe(OH)3-3e-＋5OH-=FeO＋4H2O，故B正确；
C．放电时K2FeO4正极得到电子，被还原，故C错误；
D．放电时正极附近生成OH-，溶液的碱性增强，故D正确；
答案选C。
14. 下列对于化学反应方向说法正确的是
A. 反应2A(g)+B(g)=3C(s)+D(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的ΔH>0
B. 常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH<0
C. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)在一定条件下能自发进行，则该反应的ΔH>0
D. 一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0
【答案】B
【解析】
【详解】A．该反应的△S＜0，在一定条件下能自发进行，△H应小于0，故A错误；
B．该反应的△S＜0，由△G=△H-T•△S＜0时反应可自发进行可知，△H＜0，故B正确；
C．该反应的△S＜0，由△G=△H-T•△S＜0时反应可自发进行可知，△H＜0，故C错误；
D．该反应的△S＞0，反应是分解反应，为吸热反应，反应的△H＞0，故D错误；
故选B。
15. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是
A. 盐桥中Cl-向Y极移动
B. 温度越高，越有利于垃圾渗透液中微生物将NH硝化
C. 电流由X极沿导线流向Y极
D. Y极发生的反应为2NO＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH增大
【答案】D
【解析】
【分析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知，装置属于原电池装置，氨气失电子生成氮气，发生氧化反应，故X是负极，Y是正极，硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子从负极流向正极。
【详解】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，即氯离子向X极移动，A错误；
B．温度太高，微生物可能因温度过高而失活，此外铵根离子与氧气反应生成硝酸根离子是一个放热反应，温度过高不利于反应正向进行，B错误；
C．电流由正极流向负极，即Y极沿导线流向X极，C错误；
D．Y是正极，发生还原反应，电极反应式为2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，生成氢氧根离子，Y极周围pH增大，D正确；
故答案选D。
16. 已知反应S2O (aq)+2I-(aq) 2SO (aq)+I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq) I2(aq)+2Fe2+(aq)
② 2Fe2+(aq)+S2O (aq) 2Fe3+(aq)+2SO (aq)
A. Fe2+是该反应的催化剂
B. 该反应正反应活化能小于逆反应活化能
C. 该反应可设计成原电池
D. 加入Fe3+后降低了该反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A．由总反应和反应①、②可知，总反应=反应①+反应②，因此Fe3+在该反应中做催化剂，而不是Fe2+，A错误；
B．由图可知，生成物的能量低于反应物的能量，因此逆反应的活化能高于正反应的活化能，B正确；
C．该反应中I、S元素化合价均发生变化，属于氧化还原反应，且为放热反应，可设计成原电池，C正确；
D．从图示可知，Fe3+为催化剂，加入了Fe3+降低了反应的活化能，D正确；
故答案选A。
17. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)，下列有关叙述正确的是
A. E1—E2=△H B. 该反应为吸热反应
C. 升高温度，不影响活化分子的百分数 D. 使用催化剂使该反应的反应热发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热△H=—(E2—E1)。
【详解】A．由分析可知，反应热△H=—(E2—E1)= E1—E2，故A正确；
B．由图可知，该反应为放热反应，故B错误；
C．升高温度，活化分子的数目和百分数都增大，故C错误；
D．使用催化剂能降低反应的活化能，但反应的反应热不发生改变，故D错误；
故选A。
18. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 产物的稳定性：
C. 该历程中最大正反应的活化能
D. 相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故A错；
B．产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ，所以产物P2比产物P1要稳定，故B错；
C．由图示可知中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大，则，故选C；
D．由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：，故D错。
答案选C。
二、填空题(本题包括3个小题，共46分)：
19. 十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示：
（1）已知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H1=-41kJ/mol
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g) △H2= +174.1kJ/mol
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：_______。
（2）以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：_______；每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中_______mol硫酸。
（3）据文献报道， CO2可在碱性水溶液中电解生成CH4，写出生成CH4的电极反应式为：_______。
（4）在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g) 3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min时测得生成C 3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。试回答下列问题：
①5 min时B的物质的量浓度为_______。
②5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为_______。
③化学方程式中n为_______。
【答案】（1）CH3CH2OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=+256.1kJ/mol
（2） ①. 12H++2CO2+12e- = CH3CH2OH+3H2O ②. 6
（3）CO2+6H2O+8e- =CH4+8OH-
（4） ①. 2 mol·L-1 ②. 0.1 mol·L-1·min-1 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H1=-41kJ/mol
②CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g) △H2= +174.1kJ/mol
利用盖斯定律，将反应②-①×2得：反应Ⅰ的热化学方程式：CH3CH2OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=+174.1kJ/mol -(-41kJ/mol)×2=+256.1kJ/mol。答案为：CH3CH2OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=+256.1kJ/mol；
【小问2详解】
由CO2生成乙醇，碳元素化合价降低，则左侧电极为阴极，在阴极上，CO2得电子产物与电解质反应生成乙醇等，电极反应式为：12H++2CO2+12e- = CH3CH2OH+3H2O；由铅蓄电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可建立如下关系式：CH3CH2OH——12e-——12H2SO4，则每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中6mol硫酸。答案为：12H++2CO2+12e- = CH3CH2OH+3H2O；6；
【小问3详解】
碱性水溶液中，CO2得电子产物与电解质反应生成CH4，电极反应式为：CO2+6H2O+8e- =CH4+8OH-。答案为：CO2+6H2O+8e- =CH4+8OH-；
【小问4详解】
在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g) 3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min时测得生成C 3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。可建立如下三段式：
①5 min时B的物质的量浓度为=2 mol·L-1。
②5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为=0.1 mol·L-1·min-1。
③依据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可得出化学方程式中n为2。答案为：2 mol·L-1；0.1 mol·L-1·min-1；2。
【点睛】由已知量、平衡量求变化量时，可利用三段式。
20. 某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：
(1)甲池为__________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为______________。
(2)丙池中E电极为_________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，电极的电极反应式为_____________。该池总反应的化学方程式为___________________。
(3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_____mL(标准状况)。
(4)一段时间后，断开电键K,下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是___(填选项字母)。
A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
【答案】 ①. 原电池 ②. CH3OH - 6e-+ 8OH－= CO32－+ 6H2O ③. 阳极 ④. 2H2O-4e-= O2↑+4H+ ⑤. 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 ⑥. 560 ⑦. B
【解析】
【分析】由图可知甲图为原电池是一甲醇燃料电池，通甲醇的A为负极、B为正极；乙池为电解池，C为阳极电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；丙池为电解池，E为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F电极为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，一段时间后，断开电键K，要使丙池恢复到反应前浓度需加入CuO或者CuCO3，据此分析解答。
【详解】(1)由图可知甲图为原电池，A电极通入甲醇，为负极，电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
(2)丙池为电解池，其中E电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F电极连接电源负极，为阴极，发生反应：Cu2++2e-=Cu，总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑；
(3)乙池中C为阳极电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；n(Ag)=10.8g÷108g/mol=0.1mol，由于Ag是+1价的金属，所以转移电子的物质的量为0.1mol，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以甲池中反应消耗O2的物质的量n(O2)=×0.1mol=0.025mol，则消耗氧气在标准状况下的体积V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；
(4)一段时间后，断开电键K，根据少什么加什么，丙池一个电极产生Cu单质，另一个电极产生O2，相当于从溶液中出去的物质为Cu与O2反应产生的CuO。
A.Cu与硫酸不能反应，不能达到目的，A错误；
B.CuO与硫酸反应，产生硫酸铜和水，能达到目的，B正确；
C.Cu(OH)2比CuO多一个水的组成，相当于对溶液进行了稀释，不能使丙池恢复到反应前浓度，C错误；
D.Cu2(OH)2CO3与硫酸生成硫酸铜、二氧化碳和水，比等物质的量的CuO多一个水的组成，相当于对溶液进行了稀释，不能使丙池恢复到反应前浓度，D错误；
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了原电池和电解池，侧重于电极反应式书写和电子守恒在计算中应用的考查，对于多池串联电路，通入燃料的电池为原电池，其它各池为电解池，其中在燃料电池中通入燃料的电极为负极，通入氧气或空气的电极为正极；与负极连接的电极为阴极，与正极连接的电极为阳极，原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极发生还原反应，电极反应式书写时要结合电解质溶液的酸碱性进行。在整个闭合回路中电子转移数目相等。
21. 回答下列问题：
（1）肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气。肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是_______；负极的电极反应式是_______。
（2）如图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是_______。
②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量减少128 g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_______L(假设空气中的氧气体积含量为20%)。
（3）传统制备肼的方法，以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是_______。
（4）工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用了下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间后，随着溶液酸性减弱，铁元素和铬元素转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：
①写出两极发生反应的电极反应式：阳极：_______；阴极：_______。
②写出酸性条件下Cr2O与Fe2+反应变为Cr3+的离子方程式：_______。
③该装置_______(填“能”或“不能”)改用石墨作电极。
【答案】（1） ①. O2+2H2O+4e-=4OH- ②. N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
（2） ①. Cu2++2e-=Cu ②. 112
（3）ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O
（4） ①. Fe-2e-=Fe2+ ②. 2H++2e-=H2↑ ③. Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ④. 不能
【解析】
【小问1详解】
肼-空气燃料电池放电时肼反应氧化反应为电源负极，氧气发生还原反应为正极；电解质溶液为碱性，则氧气得到电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-；负极的电极反应式是肼失去电子生成氮气和水：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；
【小问2详解】
①由图可知，锌电极为阴极，锌片上铜离子放电生成铜，发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu。
②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量减少128 g，铜的物质的量为2mol，根据电子守恒可知，2Cu~4e-~O2，则消耗氧气的物质的量为1mol，肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气的体积为1mol×22.4L/mol÷20%=112L；
【小问3详解】
以NaClO氧化NH3制得肼，氨气发生氧化反应生成肼，则次氯酸钠发生还原反应生成氯离子，反应为ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O；
【小问4详解】
①电解池中铁为阳极，失去电子发生氧化反应，反应为Fe-2e-=Fe2+；阴极上氢离子放电生成氢气，反应为2H++2e-=H2↑；
②重铬酸根离子具有强氧化性，可以把亚铁离子转化为铁离子，酸性条件下Cr2O与Fe2+反应变为Cr3+同时生成铁离子，反应为Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
③该装置中铁做阳极，生成亚铁离子参与反应，石墨为惰性电极不参与电极反应，故不能改用石墨作电极。
连云港高级中学2022—2023学年度高二上学期第一次阶段测试
化学试卷
本卷满分100分，考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量： H=1 O=16 N=14 S=32 C=12 Cl=35.5 Na=23 Mg=24 Cu=64 Ag=108
一、选择题(本题包括18个小题，每小题只有一个正确选项，共54分)：
1. “能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题，下列措施中不利于可持续发展的是
A. 大力开采煤、石油和天然气 B. 将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C. 开发太阳能、氢能、海洋能等新能源 D. 增加资源的重复使用和循环再生
【答案】A
【解析】
【详解】A．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求，不能减少化石燃料的使用，不利于可持续发展，A符合题意；
B．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可减少化石能源使用，B不符合题意；
C．开发太阳能、氢能、海洋能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料，符合“开源节流”，C不符合题意；
D．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生，能减少化石燃料等资源使用，D不符合题意；
故选A。
2. 在下列各说法中，正确的是
A. 任何化学反应都有热效应，△H<0表示吸热反应，△H>0表示放热反应
B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用是分数表示，也可以用整数表示
C. 1molH2SO4与1mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D. 1molH2与0.5mol O2反应放出热就是H2的燃烧热
【答案】B
【解析】
【详解】A．放热ΔH为负，吸热ΔH为正，故A错误；
B．热化学方程式中化学计量数表示参加反应的物质的的物质的量，因此热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用是分数表示，也可以用整数表示，故B正确；
C．中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量稀，1molH2SO4与1mol Ba(OH)2反应生成生成2mol水，且生成BaSO4沉淀时，由于SO+Ba2+=BaSO4时放出热量，导致反应热增大，故C错误；
D．燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，1molH2与0.5mol O2反应生成1mol液态水时放出的热就是H2的燃烧热，故D错误。
故选B。
3. 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是
A. v(NH3)=0.05 mol/(L•min) B. v(NH3)=0.2 mol/(L•min)
C. v(H2)=0.3 mol/(L•min) D. v(H2)=0.4 mol/(L•min)
【答案】D
【解析】
【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比；先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，从而确定选项。
【详解】反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，以N2的反应速率为标准进行判断。
A.v(NH3)=0.05 mol/(L•min)，所以v(N2)=0.025 mol/(L•min)；
B.v(NH3)=0.2 mol/(L•min)，所以v(N2)=0.1 mol/(L•min)；
C.v(H2)=0.3 mol/(L•min)，所以v(N2)=0.1 mol/(L•min)；
D.v(H2)=0.4 mol/(L•min)，所以v(N2)=mol/(L•min)>0.1 mol/(L•min)，所以反应速率最快的是mol/(L•min)，故合理选项是D。
【点睛】本题考查了化学反应速率快慢比较，注意要把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，还要注意单位是否相同。
4. 反应C(s)+H2O (g)CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行，下列条件的改变能加快反应速率是
A. 增加C的量 B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持容器体积不变，充入N2 D. 保持压强不变，充入He
【答案】B
【解析】
【详解】A.C是固体，增加固体C的量，化学反应速率不变，A错误；
B.将容器的体积缩小一半，各种气体物质的浓度增大，化学反应速率加快，B正确；
C.保持容器体积不变，充入N2，反应体系的物质浓度不变，反应速率不变，C错误； D.保持压强不变，充入He，体系的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小，D错误；
故合理选项是B。
5. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A. 由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D. 若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，则测定数值偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、H2O的反应是吸热反应而不是放热反应，A错误；
B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后，反应物接触面积增大，Al与盐酸反应速率加快，但反应释放出的热量不变，B错误；
C．Fe是金属，容易导热，使反应放出的热量散失，导致中和热数据偏少，因此实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果会产生一定的影响，C错误；
D．NaOH固体溶于水时会放出热量，因此若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，会使中和热测定数值偏高，D正确；
故合理选项是D。
6. 有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与C构成原电池时，电极反应式为：C2-+2e-→C，B-2e-→B2+则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为（ ）
A. A＞B＞C＞D B. A＞B＞D＞C
C. D＞C＞A＞B D. D＞A＞B＞C
【答案】D
【解析】
【分析】原电池中，电子由负极流向正极，活泼金属作负极，负极上失去电子发生氧化，以此分析。
【详解】当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B，则金属活泼性为A>B；当A、D组成原电池时，A为正极，则金属活泼性为D>A；B与C构成原电池时，电极反应式为：C2-+2e-→C，B-2e-→B2+，B失去电子，则金属活泼性为B>C；综上所述，这四种金属的活泼性为：D＞A＞B＞C。
答案选D。
7. 下列图示中关于铜电极的连接错误的是
A. 铜锌原电池 B. 电解精炼铜
C. 镀件上镀铜 D. 电解氯化铜溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A．铜锌原电池中，锌的活泼性强于铜，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，故A正确；
B．电解池中，与电源正极相连为阳极，与电源负极相连为阴极，电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，纯铜作阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，故B正确；
C．电镀时，镀层铜作阳极，镀件作阴极，电解过程中，铜离子在阴极析出，图示中电极连接相反，无法完成在镀件上镀铜，故C错误；
D．电解氯化铜溶液时，惰性电极作阳极，则阳极上氯离子放电生成氯气，无论阴极是否活泼，阴极上都是铜离子得电子生成铜，故D正确；
答案选C。
8. 如图所示两个烧杯中均盛有海水。下列说法正确的是
A. 图一中因铁和氯化钠不发生反应，所以铁不会腐蚀
B. 图一中正极的电极反应式为：
C. 图二中反应一段时间后.向铜片附近滴加少量的酚酞试液，溶液变红
D. 图二中电子流向为：电源正极→铁片→溶液→铜片→电源负极
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．图一中铁、铜和海水构原电池，铁作负极，铁被腐蚀，A错误；
B．图一中铜作正极，氧气得到电子，正极的电极反应式为：O2+4e－+2H2O＝4OH－，B错误；
C．图二中构成电解池，铁作阳极，铜作阴极，水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，则反应一段时间后.向铜片附近滴加少量的酚酞试液，溶液变红，C正确；
D．图二中电子流向为：电源正极→铁片、铜片→电源负极，电子不能通过溶液传递，D错误；
答案选C。
9. 下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是
A. CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
B. CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
C. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D. H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．符合燃烧热的概念，A正确；
B．生成物中的水是气体，属于不稳定氧化物，B错误；
C．热化学方程式中是2 mol可燃物氢气燃烧放热，不符合燃烧热的概念，C错误；
D．HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，D错误；
故选A。
10. 下图为两个原电池装置图，由此判断下列说法错误的是
A. 当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同
B. 两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
C. 由此可判断能够发生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反应
D. 由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn
【答案】C
【解析】
【详解】A．两个原电池中Ni对应的离子为Ni2+，则当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B正确；
C．两个电解池发生的反应分别为2Cr+3Ni2+=3Ni+2Cr3+和Ni+Sn2+=Sn+Ni2+，故C错误；
D．原电池负极较为活泼，由原电池正极可知由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn，故D正确．
故选C．
11. 下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是
A. 图(a)中，MnO2的作用是催化剂
B. 图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大
C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D. 图(d)所示电池充电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
【答案】B
【解析】
【详解】A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，其不是催化剂，A错误；
B．铅蓄电池放电时，正极电极反应式为：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，两极板的质量不断增大，B正确；
C．粗铜中不仅含有铜，还含有其它金属，电解时粗铜中有铜和其中比其活泼的金属溶解，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C错误；
D．充电时，阳极上银失电子生成氧化银，发生氧化反应，银作还原剂，电池工作时，氧化银在正极得电子生成银， D错误；
故选B。
12. 铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO2PbSO4+2H2O，则下列说法正确的是
A. 电池工作时，负极反应为：Pb−2e-=Pb2+
B. 铅蓄电池是二次电池，放电时电能转化为化学能
C. 铅蓄电池放电时两个电极质量都增大
D. 铅蓄电池充电时阳极电极反应为PbSO4+2H2O+2e-=PbO2+4H++SO
【答案】C
【解析】
【详解】A．电池工作时，负极Pb失去电子与SO结合生成PbSO4，所以电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4，故A错误；
B．铅蓄电池是可充电电池、是二次电池，放电时作为原电池，将化学能转化为电能，故B错误；
C．铅蓄电池中负极反应：Pb-2e-+SO=PbSO4，正极反应为：PdO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O，反应后两极板质量均增加，故C正确；
D．铅蓄电池充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO，故D错误；
故选C。
13. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A. 放电时负极反应为Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2
B. 充电时阳极反应为Fe(OH)3-3e-＋5OH-=FeO＋4H2O
C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据总反应式，高铁电池放电时锌为负极失电子，被氧化，发生电极反应为Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2，故A正确；
B．充电时阳极失去电子，氢氧化铁被氧化成高铁酸钾，发生氧化反应：Fe(OH)3-3e-＋5OH-=FeO＋4H2O，故B正确；
C．放电时K2FeO4正极得到电子，被还原，故C错误；
D．放电时正极附近生成OH-，溶液的碱性增强，故D正确；
答案选C。
14. 下列对于化学反应方向说法正确的是
A. 反应2A(g)+B(g)=3C(s)+D(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的ΔH>0
B. 常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH<0
C. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)在一定条件下能自发进行，则该反应的ΔH>0
D. 一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0
【答案】B
【解析】
【详解】A．该反应的△S＜0，在一定条件下能自发进行，△H应小于0，故A错误；
B．该反应的△S＜0，由△G=△H-T•△S＜0时反应可自发进行可知，△H＜0，故B正确；
C．该反应的△S＜0，由△G=△H-T•△S＜0时反应可自发进行可知，△H＜0，故C错误；
D．该反应的△S＞0，反应是分解反应，为吸热反应，反应的△H＞0，故D错误；
故选B。
15. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是
A. 盐桥中Cl-向Y极移动
B. 温度越高，越有利于垃圾渗透液中微生物将NH硝化
C. 电流由X极沿导线流向Y极
D. Y极发生的反应为2NO＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH增大
【答案】D
【解析】
【分析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知，装置属于原电池装置，氨气失电子生成氮气，发生氧化反应，故X是负极，Y是正极，硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子从负极流向正极。
【详解】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，即氯离子向X极移动，A错误；
B．温度太高，微生物可能因温度过高而失活，此外铵根离子与氧气反应生成硝酸根离子是一个放热反应，温度过高不利于反应正向进行，B错误；
C．电流由正极流向负极，即Y极沿导线流向X极，C错误；
D．Y是正极，发生还原反应，电极反应式为2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，生成氢氧根离子，Y极周围pH增大，D正确；
故答案选D。
16. 已知反应S2O (aq)+2I-(aq) 2SO (aq)+I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq) I2(aq)+2Fe2+(aq)
② 2Fe2+(aq)+S2O (aq) 2Fe3+(aq)+2SO (aq)
A. Fe2+是该反应的催化剂
B. 该反应正反应活化能小于逆反应活化能
C. 该反应可设计成原电池
D. 加入Fe3+后降低了该反应的活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A．由总反应和反应①、②可知，总反应=反应①+反应②，因此Fe3+在该反应中做催化剂，而不是Fe2+，A错误；
B．由图可知，生成物的能量低于反应物的能量，因此逆反应的活化能高于正反应的活化能，B正确；
C．该反应中I、S元素化合价均发生变化，属于氧化还原反应，且为放热反应，可设计成原电池，C正确；
D．从图示可知，Fe3+为催化剂，加入了Fe3+降低了反应的活化能，D正确；
故答案选A。
17. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)，下列有关叙述正确的是
A. E1—E2=△H B. 该反应为吸热反应
C. 升高温度，不影响活化分子的百分数 D. 使用催化剂使该反应的反应热发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热△H=—(E2—E1)。
【详解】A．由分析可知，反应热△H=—(E2—E1)= E1—E2，故A正确；
B．由图可知，该反应为放热反应，故B错误；
C．升高温度，活化分子的数目和百分数都增大，故C错误；
D．使用催化剂能降低反应的活化能，但反应的反应热不发生改变，故D错误；
故选A。
18. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 产物的稳定性：
C. 该历程中最大正反应的活化能
D. 相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故A错；
B．产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ，所以产物P2比产物P1要稳定，故B错；
C．由图示可知中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大，则，故选C；
D．由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：，故D错。
答案选C。
二、填空题(本题包括3个小题，共46分)：
19. 十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示：
（1）已知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H1=-41kJ/mol
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g) △H2= +174.1kJ/mol
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：_______。
（2）以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：_______；每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中_______mol硫酸。
（3）据文献报道， CO2可在碱性水溶液中电解生成CH4，写出生成CH4的电极反应式为：_______。
（4）在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g) 3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min时测得生成C 3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。试回答下列问题：
①5 min时B的物质的量浓度为_______。
②5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为_______。
③化学方程式中n为_______。
【答案】（1）CH3CH2OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=+256.1kJ/mol
（2） ①. 12H++2CO2+12e- = CH3CH2OH+3H2O ②. 6
（3）CO2+6H2O+8e- =CH4+8OH-
（4） ①. 2 mol·L-1 ②. 0.1 mol·L-1·min-1 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H1=-41kJ/mol
②CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g) △H2= +174.1kJ/mol
利用盖斯定律，将反应②-①×2得：反应Ⅰ的热化学方程式：CH3CH2OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=+174.1kJ/mol -(-41kJ/mol)×2=+256.1kJ/mol。答案为：CH3CH2OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=+256.1kJ/mol；
【小问2详解】
由CO2生成乙醇，碳元素化合价降低，则左侧电极为阴极，在阴极上，CO2得电子产物与电解质反应生成乙醇等，电极反应式为：12H++2CO2+12e- = CH3CH2OH+3H2O；由铅蓄电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可建立如下关系式：CH3CH2OH——12e-——12H2SO4，则每生成0.5mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中6mol硫酸。答案为：12H++2CO2+12e- = CH3CH2OH+3H2O；6；
【小问3详解】
碱性水溶液中，CO2得电子产物与电解质反应生成CH4，电极反应式为：CO2+6H2O+8e- =CH4+8OH-。答案为：CO2+6H2O+8e- =CH4+8OH-；
【小问4详解】
在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g) 3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min时测得生成C 3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。可建立如下三段式：
①5 min时B的物质的量浓度为=2 mol·L-1。
②5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为=0.1 mol·L-1·min-1。
③依据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可得出化学方程式中n为2。答案为：2 mol·L-1；0.1 mol·L-1·min-1；2。
【点睛】由已知量、平衡量求变化量时，可利用三段式。
20. 某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：
(1)甲池为__________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为______________。
(2)丙池中E电极为_________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，电极的电极反应式为_____________。该池总反应的化学方程式为___________________。
(3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_____mL(标准状况)。
(4)一段时间后，断开电键K,下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是___(填选项字母)。
A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
【答案】 ①. 原电池 ②. CH3OH - 6e-+ 8OH－= CO32－+ 6H2O ③. 阳极 ④. 2H2O-4e-= O2↑+4H+ ⑤. 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 ⑥. 560 ⑦. B
【解析】
【分析】由图可知甲图为原电池是一甲醇燃料电池，通甲醇的A为负极、B为正极；乙池为电解池，C为阳极电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；丙池为电解池，E为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F电极为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，一段时间后，断开电键K，要使丙池恢复到反应前浓度需加入CuO或者CuCO3，据此分析解答。
【详解】(1)由图可知甲图为原电池，A电极通入甲醇，为负极，电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
(2)丙池为电解池，其中E电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F电极连接电源负极，为阴极，发生反应：Cu2++2e-=Cu，总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑；
(3)乙池中C为阳极电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；n(Ag)=10.8g÷108g/mol=0.1mol，由于Ag是+1价的金属，所以转移电子的物质的量为0.1mol，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以甲池中反应消耗O2的物质的量n(O2)=×0.1mol=0.025mol，则消耗氧气在标准状况下的体积V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；
(4)一段时间后，断开电键K，根据少什么加什么，丙池一个电极产生Cu单质，另一个电极产生O2，相当于从溶液中出去的物质为Cu与O2反应产生的CuO。
A.Cu与硫酸不能反应，不能达到目的，A错误；
B.CuO与硫酸反应，产生硫酸铜和水，能达到目的，B正确；
C.Cu(OH)2比CuO多一个水的组成，相当于对溶液进行了稀释，不能使丙池恢复到反应前浓度，C错误；
D.Cu2(OH)2CO3与硫酸生成硫酸铜、二氧化碳和水，比等物质的量的CuO多一个水的组成，相当于对溶液进行了稀释，不能使丙池恢复到反应前浓度，D错误；
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了原电池和电解池，侧重于电极反应式书写和电子守恒在计算中应用的考查，对于多池串联电路，通入燃料的电池为原电池，其它各池为电解池，其中在燃料电池中通入燃料的电极为负极，通入氧气或空气的电极为正极；与负极连接的电极为阴极，与正极连接的电极为阳极，原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极发生还原反应，电极反应式书写时要结合电解质溶液的酸碱性进行。在整个闭合回路中电子转移数目相等。
21. 回答下列问题：
（1）肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气。肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是_______；负极的电极反应式是_______。
（2）如图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是_______。
②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量减少128 g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_______L(假设空气中的氧气体积含量为20%)。
（3）传统制备肼的方法，以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是_______。
（4）工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用了下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间后，随着溶液酸性减弱，铁元素和铬元素转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：
①写出两极发生反应的电极反应式：阳极：_______；阴极：_______。
②写出酸性条件下Cr2O与Fe2+反应变为Cr3+的离子方程式：_______。
③该装置_______(填“能”或“不能”)改用石墨作电极。
【答案】（1） ①. O2+2H2O+4e-=4OH- ②. N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
（2） ①. Cu2++2e-=Cu ②. 112
（3）ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O
（4） ①. Fe-2e-=Fe2+ ②. 2H++2e-=H2↑ ③. Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ④. 不能
【解析】
【小问1详解】
肼-空气燃料电池放电时肼反应氧化反应为电源负极，氧气发生还原反应为正极；电解质溶液为碱性，则氧气得到电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-；负极的电极反应式是肼失去电子生成氮气和水：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；
【小问2详解】
①由图可知，锌电极为阴极，锌片上铜离子放电生成铜，发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu。
②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量减少128 g，铜的物质的量为2mol，根据电子守恒可知，2Cu~4e-~O2，则消耗氧气的物质的量为1mol，肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气的体积为1mol×22.4L/mol÷20%=112L；
【小问3详解】
以NaClO氧化NH3制得肼，氨气发生氧化反应生成肼，则次氯酸钠发生还原反应生成氯离子，反应为ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O；
【小问4详解】
①电解池中铁为阳极，失去电子发生氧化反应，反应为Fe-2e-=Fe2+；阴极上氢离子放电生成氢气，反应为2H++2e-=H2↑；
②重铬酸根离子具有强氧化性，可以把亚铁离子转化为铁离子，酸性条件下Cr2O与Fe2+反应变为Cr3+同时生成铁离子，反应为Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
③该装置中铁做阳极，生成亚铁离子参与反应，石墨为惰性电极不参与电极反应，故不能改用石墨作电极。
相关试卷
浙江省湖州市吴兴高级中学2023-2024学年高二上学期10月阶段性测试化学试题（Word版附解析）： 这是一份浙江省湖州市吴兴高级中学2023-2024学年高二上学期10月阶段性测试化学试题（Word版附解析），共23页。试卷主要包含了5 K， 下列说法正确的是，3kJ/ml，所以1等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年江苏省海安高级中学高二上学期阶段测试（二）化学试题（Word版）： 这是一份2021-2022学年江苏省海安高级中学高二上学期阶段测试（二）化学试题（Word版），共11页。试卷主要包含了2ml/L的氨水与0等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省靖江高级中学高一上学期第三次阶段测试化学试题（解析版）： 这是一份2022-2023学年江苏省靖江高级中学高一上学期第三次阶段测试化学试题（解析版），共20页。试卷主要包含了 下列实验操作正确的是， 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
