还剩15页未读，
继续阅读
2023-2024学年福建省泉州市永春重点中学高二（上）开学化学试卷（含解析）
展开
这是一份2023-2024学年福建省泉州市永春重点中学高二（上）开学化学试卷（含解析），共35页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.能源与人类的生活和社会发展密切相关，下列关于能源开发和利用的说法中不正确的是( )
A. 因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能
B. 乙醇属于可再生能源，使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧张的矛盾
C. 人类日常利用的煤、石油、天然气等的能量，归根结底是由太阳能转变来的
D. 太阳能、风能、核能、氢能等符合未来新能源的特点，能源都是通过化学反应获得的
2.已知在酸性条件下，硫代硫酸钠会发生歧化反应：H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 常温常压下，20gD2O中含有的氧原子的数目为NA
B. 0.01ml/L的H2SO4溶液中，含有的H+数目为0.02NA
C. 常温下，向100mL18ml⋅L−1浓硫酸中加入足量的Cu，该过程转移电子的数目为1.8NA
D. 32gSO2与足量的O2充分反应，生成的SO3分子总数为0.5NA
3.下列所示装置能达到实验目的的是 ( )
A. AB. BC. CD. D
4.有四种短周期元素X、M、Q、R 原子序数依次减小。R的阴离子核外电子排布与He原子的相同，Q与M形成的化合物中有一种为红棕色的气体，X与R属于同一主族。则下列叙述正确的是( )
A. M、Q、R三种元素组成的物质中只含共价键
B. QMx是形成酸雨和雾霾的原因之一
C. X单质常温下与M单质反应，生成X2M2
D. 碳元素与R元素形成的原子个数比为1：1的化合物只有1种
5.下列事实得出的相应结论正确的是 ( )
A. AB. BC. CD. D
6.碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种絮凝剂，常用于污水处理。工业上利用废铁屑(含少量Al2O3、Fe2O3等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. “反应Ⅰ”中包含的反应类型有置换反应、复分解反应和化合反应
B. “过滤”所得滤液中溶质主要是Fe2(SO4)3
C. “反应Ⅱ”对应的离子方程式Fe2++NO2−+2H+=Fe3++NO↑+H2O
D. 合理处理废铁屑有利于环境保护和资源再利用
7.盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)是一种无机物，可用作合成抗癌药，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法不正确的是 ( )
A. 该装置能将化学能转化为电能，Pt电极为负极
B. 图2中，A为H+，B为NH3OH+
C. 电池工作一段时间后，正极区溶液的pH下降
D. 每制取0.1mlNH2OH⋅HCl，有3.36L(标准状况)H2参与反应
8.某种含二价铜的催化剂[CuII(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中正确的是( )
A. 该脱硝过程总反应的△H>0
B. 由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应
C. 总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O2=催化剂6H2O+3N2
D. 依据反应历程能量变化，反应过程中不同态物质体系稳定性降低
9.氨气含氢量高，是很好的氢源载体，NH3−O2燃料电池结构如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. b极发生还原反应
B. 电池工作过程中OH−从b极向a极移动
C. 负极的电极反应式为2NH3+6OH−+6e−=N2+6H2O
D. a极消耗的NH3与b极消耗的O2物质的量之比为4：3
10.已知：在标准压强(101kPa)、298K下，由最稳定的单质合成1ml物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔfHm⊖(kJ⋅ml−1)表示。部分物质的ΔfHm⊖说有如图所示关系。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断不正确的是( )
A. 2ml NO(g)的能量大于1ml N2(g)与1ml O2(g)的能量之和
B. 合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−91.8kJ⋅ml−1
C. NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=+902kJ⋅ml−1
D. H2O(l)的ΔfHm⊖<−241.8kJ⋅ml−1
二、非选择题（共60分）
11.化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量的变化，它是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题：
(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示：
该反应为 ______ (填“放热”或“吸热”)反应，生成2mlHCl(g)吸收或放出的热量为 ______ 。
(2)下列变化中属于吸热反应的是 ______ (填标号)。
①液态水汽化
②生石灰与水反应生成熟石灰
④Ba(OH)2⋅8H2O与固体NH4Cl混合
(3)某反应过程中的能量变化如图所示，写出该反应的热化学方程式： ______ 。
(4)氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车。碱性氢燃料电池的构造如上图所示。
①在导线中电流方向为 ______ (用a、b表示)。
②负极反应式为 ______ 。
12.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 ______ 电极溶液中。
(2)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02ml⋅L−1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= ______ 。
(3)根据(1)、(2)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ______ ，铁电极的电极反应式为 ______ 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 ______ 、还原性小于 ______ 。
13.某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[Cu(NO3)2⋅3H2O]，生产的工艺流程如图所示，回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中除生成SO2的反应外，另外一个反应的化学方程式是 ______ 。
(2)“酸化”过程为加快反应速率，可采用的措施有 ______ (写出一条即可)。
(3)若试剂a为Zn，则“置换”的离子方程式为 ______ 。
(4)若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，则试剂b是 ______ 。
(5)“反应”一步中使用20%HNO3和10% H2O2整个过程无红棕色气体产生，则发生反应的化学方程式为 ______ ；若该步骤只使用20%HNO3，随着反应的进行，温度升高，出现大量红棕色气体，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ______ 。
(6)“一系列操作”是指化学实验操作，这些操作的名称是 ______ 。
14.某实验小组用0.50ml/LNaOH溶液和0.50ml/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.某研究性学习小组用如图所示的装置制备硫酸，M、N均为惰性材料。
(1)请写出M极的电极反应式为 ______ 。
Ⅱ.配制0.50ml/LNaOH溶液
(2)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体 ______ g。
(3)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号) ______ 。
Ⅲ.测定中和热的实验装置如图2所示。取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
(4)请填写下表中的空白：
(5)近似认为0.50ml/LNaOH溶液和0.50ml/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g⋅℃)。则中和热ΔH= ______ (取小数点后一位)。
(6)上述实验结果的数值与57.3kJ/ml有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母) ______ 。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
15.Ⅰ.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)ΔH。转化步骤如图所示：
(1)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4，则总反应的ΔH= ______ (用图中焓变以及ΔH4表示)。
Ⅱ.利用工业尾气(含硫氧化物与氮氧化物)制备Na2S2O4和NH4NO3，实现了“变废为宝”并保护了自然环境。如图是相关的工艺流程(Ce为铈元素，有Ce4+与Ce3+)：
请回答下列问题：
(2)装置Ⅲ中发生反应的离子方程式是： ______ 。
(3)日常生活中，常用硝酸铵和水，硝酸铵和水合碳酸钠作冷敷袋，试写出硝酸铵和水合碳酸钠(Na2CO3⋅10H2O)反应的化学方程式(该反应中产生了两种气体) ______ 。
(4)已知，装置Ⅲ中电解时，使用的电源为室温钠—硫电池，其结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪坐膜上作为一个电极，表面喷涂有硫磺粉末(S8)的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：12S8+e−→12S82−，12S82−+e−→S42−，2Na++x4S42−+2(1−x4)e−→Na2Sx，该电池放电时正极反应式为 ______ 。有人提出用常温下的液体甲醇一空气燃料电池(ZrO2作为固体电解质)替代钠−硫电池。当有0.5ml甲醇消耗时，负极消耗O2−为 ______ ml；在O2不足时原电池会发生负极区固体电解质堵塞，导致堵塞的物质是 ______ 。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A.风能、水能、地热能、潮汐能都属于绿色能源，应因地制宜的开发利用，故A正确；
B.乙醇属于可再生能源，使用乙醇汽油可以缓解石油的紧张的矛盾，故B正确；
C.煤、石油和天然气等都是太阳能转变来的，故C正确；
D.能源不一定是通过化学反应获得的，例如风能等，故D错误；
故选：D。
A.风能、水能、地热能、潮汐能都属于绿色能源；
B.乙醇属于可再生能源；
C.煤、石油和天然气等都是太阳能转变来的；
D.能源不一定是通过化学反应获得的。
本题考查了能源的利用，属于基础性知识的考查，注意基础知识的积累。
2.【答案】A
【解析】解：A.D2O的相对分子质量为20，20gD2O的物质的量为1ml，含有的氧原子的数目为NA，故A正确；
B.选项中未说明硫酸的体积，无法得知氢离子的数目，故B错误；
C.常温下，浓硫酸和铜不反应，没有电子转移，故C错误；
D.32gSO2为0.5ml，SO2与O2反应生成SO3的反应为可逆反应，则最终生成的SO3分子数小于0.5NA，故D错误；
故选：A。
A.根据n=mM进行计算；
B.选项中未说明硫酸的体积；
C.常温下，浓硫酸和铜不反应；
D.SO2与O2反应生成SO3的反应为可逆反应。
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，掌握物质的量的计算公式和物质结构是解题关键，难度不大。
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查化学实验方案评价，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确实验原理、元素化合物的性质、实验操作规范性是解本题关键，C选项为解答易错点。
【解答】
A.由于碱石灰溶于水，多孔塑料隔板不能起到分离反应阻止反应发生的作用，即装置不能实现“随关随停”制取氨气，故A错误；
B.实验室灼烧固体应该用坩埚，故B错误；
C.Zn和Cu棒的位置互换才能形成原电池，该装置不符合条件，故C错误；
D.氮气和氢气是在铁丝作催化剂的条件下进行的，检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，故D正确；
故选：D。
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查位置、结构与性质关系的应用，为高频考点，题目难度不大，推断元素为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，试题培养了学生的综合应用能力。
【解答】
有四种短周期元素X、M、Q、R原子序数依次减小，R的阴离子核外电子排布与He原子的相同，则R为H元素；Q与M形成的化合物中有一种为红棕色的气体，该气体为二氧化氮，则Q为N、M为O元素；X与R属于同一主族，四种元素中X的原子序数最大，则X为Na元素，以此解答该题。
由以上分析可知X为Na元素、M为O元素、Q为N元素、R为H元素。
A.M、Q、R分别为O、N、H元素，三种元素形成的硝酸铵为离子化合物，含有离子键，故A错误；
B.QMx为NOx，氮的氧化物为形成酸雨和雾霾的原因之一，故B正确；
C.Na与氧气在常温下反应生成Na2O，不是Na2O2，故C错误；
D.R为H元素，C、H形成的原子个数比为1：1的化合物有乙炔、苯等多种物质，故D错误。
故选：B。
5.【答案】C
【解析】解：在足量O2中完全燃烧放出70.8kJ的热量，则反应的热化学方程式为：CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=−283.2kJ⋅ml−1，故A错误；
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1为可逆反应，因此密闭容器中通入1mlN2(g)、3mlH2(g)，反应达到平衡时放出的热量小于92.4kJ，故B错误；
C.将铜片插入FeCl3溶液中，反应的方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，该反应为自发的氧化还原反应，因此以Cu、石墨棒为电极，以FeCl3溶液为电解质溶液可设计原电池，故C正确；
D.已知反应①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH1；②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH2，根据盖斯定律①−②得反应H2O(l)=H2O(g)ΔH1−ΔH2>0，则ΔH1>ΔH2，故D错误；
故选：C。
在足量O2中完全燃烧放出70.8kJ的热量，则反应的热化学方程式为：CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=−283.2kJ⋅ml−1；
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1为可逆反应；
C.将铜片插入FeCl3溶液中，反应的方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，该反应为自发的氧化还原反应；
D.已知反应①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH1；②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH2，根据盖斯定律①−②得反应H2O(l)=H2O(g)ΔH1−ΔH2，液态水到气态水吸热。
本题主要考查化学反应与能量的变化，为高频考点，题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：A.“反应I”中Fe与硫酸的反应是置换反应，Al2O3、Fe2O3与硫酸反应是复分解反应，Fe与Fe3+反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，是化合反应，故A正确；
B.根据上述分析可知，“过滤”所得滤液中溶质主要是FeSO4，故B错误；
C.“反应II”是亚硝酸根氧化Fe2+的反应，生成Fe3+和NO，结合电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为：Fe2++NO2−+2H+=Fe3++NO↑+H2O，故C正确；
D.合理处理废铁屑可制取碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]，有利于环境保护和资源再利用，故D正确；
故选：B。
废铁屑加入足量稀硫酸，“反应I”中涉及的反应为：Fe、Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，生成Fe2+、Al3+，调节pH使Al3+反应生成氢氧化铝沉淀，滤液溶质为FeSO4，滤液中加入硫酸和亚硝酸钠，反应得到碱式硫酸铁，据此分析。
本题考查制备原理的设计与判断，题目难度中等，涉及氧化还原反应的计算、盐的水解原理应用、常见离子检验等知识，注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。
7.【答案】C
【解析】解：A.该装置是原电池装置，将化学能转化为电能，Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，做正极，Pt电极H2→H+，H元素化合价升高，做负极，故A正确；
B.NH2OH与盐酸反应生成盐酸羟胺，则A为H+，B为NH3OH+，故B正确；
C.正极电极反应为：NO+3e−+4H++Cl−=NH3OHCl，正极区H+浓度减小，pH增大，C错误；
D.负极氢气失电子生成氢离子，每消耗1个氢气转移2个电子，正极NO得电子生成NH2OH⋅HCl，每生成1个NH2OH⋅HCl转移3个电子，则制取0.1mlNH2OH⋅HCl，转移0.3ml电子，消耗0.15mlH2，标准状况体积为3.36L，故D正确；
故选：C。
该装置是原电池装置，将化学能转化为电能，Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，做正极，Pt电极上氢气失电子生成氢离子，H元素化合价升高，做负极。
本题考查原电池，侧重考查学生原电池原理和反应机理的掌握情况，试题难度中等。
8.【答案】B
【解析】解：A.根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓变△H<0，故A错误；
B.由图1可知，状态④到状态⑤中O的化合价发生变化，发生了氧化还原反应，故B正确；
C.由图1知，该过程反应物有：NH3、NO、O2，生成物有H2O、N2，依据参数配平反应为：4NH3+4NO+O2=催化剂6H2O+4N2，故C错误；
D.物质能量越低越稳定，依据反应历程能量变化，反应过程中不同态物质体系稳定性升高，故D错误；
故选：B。
A.反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
B.状态④到状态⑤中O的化合价发生变化；
C.该过程反应物有：NH3、NO、O2，生成物有H2O、N2；
D.物质能量越低越稳定。
本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。
9.【答案】C
【解析】解：A.b极为正极，发生氧化反应，故A正确；
B.电池工作过程中OH−从b极(正极)向a极(负极)移动，故B正确；
C.a极为负极，电极反应式为2NH3+6OH−−6e−=N2+6H2O，故C错误；
D.依据电子守恒可知，a极消耗的NH3与b极消耗的O2物质的量之比为4：3，故D正确；
故选：C。
由图可知，a极氮元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为2NH3+6OH−−6e−=N2+6H2O，b极为正极，电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−，据此作答。
本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
10.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查反应过程中的能量变化，侧重考查学生热化学方程式书写和概念的理解，试题难度中等。
【解答】
A.由于NO的标准摩尔生成焓为91.3kJ⋅ml−1，则1mlN2(g)与1mlO2(g)生成2mlNO(g)的过程中吸收能量，则2mlNO(g)的能量大于1mlN2(g)与1mlO2(g)的能量之和，故A正确；
B.NH3(g)的标准摩尔生成焓为−45.9kJ⋅ml−1，则合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−91.8kJ⋅ml−1，故B正确；
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=4×NO的标准摩尔生成焓+6×H2O(g)的标准摩尔生成焓−4×NH3(g)的标准摩尔生成焓=4×(91.3kJ⋅ml−1)+6×(−241.8kJ⋅ml−1)−4×(−45.9kJ⋅ml−1)=−902kJ⋅ml−1，故C错误；
D.H2O(g)的ΔfHm⊖=−241.8kJ⋅ml−1，H2O(g)转化为H2O(l)释放能量，则H2O(l)的ΔfHm⊖<−241.8kJ⋅ml−1，故D正确；
故选：C。
11.【答案】放热 183 kJ ③④ A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=−432kJ⋅ml−1 b→a H2−2e−+2OH−=2H2O
【解析】解：(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反应焓变ΔH=(436kJ/ml+243kJ/ml)−2×431kJ/ml=−183kJ/ml，反应为放热反应，
故答案为：放热；183 kJ；
(2)①液态水汽化过程中吸收能量，不是化学反应，故①错误；
②生石灰与水反应生成熟石灰的过程中放出热量，故②错误；
的反应过程中吸收能量，为吸热反应，故③正确；
④Ba(OH)2⋅8H2O与固体NH4Cl混合反应是吸热反应，故④正确；
故答案为：③④；
(3)图象分析可知反应的热化学方程式为：A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=−432kJ⋅ml−1，
故答案为：A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=−432kJ⋅ml−1；
(4)①碱性氢燃料电池中氢气失电子发生氧化反应，为原电池的负极，通入氧气道德电解为原电池的正极，氧气得到电子发生还原反应，在导线中电流方向为：b→a，
故答案为：b→a；
②负极上氢气失电子发生氧化反应生成水，反应的电极反应为：H2−2e−+2OH−=2H2O，
故答案为：H2−2e−+2OH−=2H2O。
(1)反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，反应的焓变ΔH=反应物总键能−生成物总键能；
(2)化学反应分为吸热反应和放热反应，常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、以碳或氢气或CO为还原剂的氧化还原反应、C与CO2的化合反应、碳酸氢钠和盐酸的反应、氢氧化钡与氯化铵的反应等；常见的放热反应：绝大多数的化合反应、金属与水或酸的反应、所有的酸碱中和反应、所有的燃烧、铝热反应、食物的腐败等，据此分析；
(3)图中分析可知反应为放热反应，标注物质聚集状态和对应反应的焓变，写出热化学方程式；
(4)①碱性氢燃料电池中氢气失电子发生氧化反应，为原电池的负极，通入氧气道德电解为原电池的正极，氧气得到电子发生还原反应；
②负极上氢气失电子发生氧化反应生成水。
本题考查了常见吸热反应、原电池原理、热化学方程式书写等知识点，注意知识的理解应用，题目难度不大。
12.【答案】石墨 0.09ml⋅L−1 Fe3++e−=Fe2+ Fe−2e−=Fe2+ Fe3+ Fe
【解析】解：(1)电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。盐桥中的阳离子流向正极(石墨电极)溶液中，
故答案为：石墨；
(2)由题意知负极反应为Fe−2e−=Fe2+，正极反应为Fe3++e−=Fe2+，则铁电极溶液中c(Fe2+)增加0.02 ml⋅L−1时，石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04 ml⋅L−1，故此时石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.09 ml⋅L−1，
故答案为：0.09 ml⋅L−1；
(3)石墨电极的电极反应式为Fe3++e−=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe−2e−=Fe2+，故验证了氧化性：Fe3+>Fe2+，还原性：Fe>Fe2+，
故答案为：Fe3++e−=Fe2+；Fe−2e−=Fe2+；Fe3+；Fe。
(1)电子由负极流向正极，电流的方向与电子的方向相反，据此可以判断正负极；
(2)由题意知负极反应为Fe−2e−=Fe2+，正极反应为Fe3++e−=Fe2+，则铁电极溶液中c(Fe2+)增加0.02 ml⋅L−1时，石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04 ml⋅L−1；
(3)正极发生还原反应，负极发生氧化反应，据此进行解答。
本题考查了原电池工作原理、氧化还原反应及计算、电极判断及反应式书写、离子的检验等知识，为高频考点，侧重分析能力和灵活运用能力的考查，把握铁的性质、原电池工作原理即可解答，题目难度中等。
13.【答案】 升高温度 Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 稀硫酸 Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O 1：2 蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)
【解析】解：(1)废料中Cu和CuS在“焙烧”过程中与O2反应，CuS将转化为CuO和SO2，所以另外一个反应的化学方程式为，
故答案为：；
(2)“焙烧”后的固体用硫酸酸化，根据影响化学反应速率的外界因素可知，加快反应速率的措施有：①升高温度；②在一定范围内增大硫酸的浓度；③将“焙烧”后的固体粉碎，
故答案为：升高温度；
(3)Zn比Cu活泼，能够将溶液中的Cu2+置换，其离子方程式为Cu2++Zn=Cu+Zn2+，
故答案为：Cu2++Zn=Cu+Zn2+；
(4)若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，用稀硫酸淘洗铜除去过量的锌粉，则试剂b是稀硫酸，
故答案为：稀硫酸；
(5)从目标产物看，“反应”步骤应该是将单质铜转化为Cu(NO3)2的过程，铜元素被氧化，而“整个过程无红棕色气体产生”说明氧化剂不是HNO3，可推知该过程作为氧化剂的物质应是H2O2，所以发生反应的化学方程式为：Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O；若该步骤只使用20%HNO3且出现大量红棕色气体，可推知该过程起氧化剂作用的是HNO3，还原产物是红棕色的NO2气体，化学反应方程式为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，因4mlHNO3中只有2mlHNO3起氧化剂作用，所以还原剂(Cu)与氧化剂(HNO3)物质的量之比为1：2，
故答案为：Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O；1：2。
(6)“一系列操作”是指从硝酸铜溶液中得到Cu(NO3)2⋅3H2O，则操作的名称是蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)，
故答案为：蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)。
铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，通入空气焙烧：2Cu+O2=高温2CuO、，废气为二氧化硫，再加入硫酸酸化浸取，得到硫酸铜溶液，向浸取液中加入锌粉，发生的离子反应为Cu2++Zn=Cu+Zn2+，然后过滤得到的固体Cu，用稀硫酸淘洗铜除去过量的锌粉，然后加入20%硝酸和10% H2O2溶液，发生反应：Cu+H2O2+2HNO3=Cu( NO3)2+2H2O，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Cu(NO3)2⋅3H2O，以此解答该题。
本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。
14.【答案】SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+ 5.0 abe 4.0 −53.5kJ/ml acd
【解析】解：Ⅰ.(1)该原电池的本质是二氧化碳、氧气与水反应生成硫酸，N为正极，M为负极，发生的电极反应为：SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+，
故答案为：SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+；
Ⅱ.(2)没有245mL的容量瓶，所以用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5ml/L×0.25L×40g/ml=5.0g，
故答案为：5.0；
(3)氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙，
故答案为：abe；
(4)4次温度差分别为：4.0°C，4.1°C，3.9°C，4.1°C，4组数据都有效，温度差平均值=4.0℃+4.1℃+3.9℃+4.1℃4=4.0°C，
故答案为：4.0；
(5)50mL0.50ml/L氢氧化钠与30mL0.50ml/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50ml/L=0.025ml，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=4°C，则生成0.025ml水放出的热量为Q=m⋅c⋅△T=80g×4.18J/(g⋅°C)×4.0°C=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热ΔH=−−53.5kJ/ml，
故答案为：−53.5kJ/ml；
(6)a.实验装置保温、隔热效果差，导致热量损失，结果偏低，故a正确；
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，实际量取的NaOH溶液的体积大于50mL，结果偏高，故b错误；
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，导致热量损失，结果偏低，故c正确；
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，酸碱发生中和反应放出热量，起始温度的平均值偏高，终止温度偏低，使温度差偏低，结果偏低，故d正确，
故选：acd。
I.(1)该原电池的本质是二氧化碳、氧气与水反应生成硫酸，N为正极，M为负极；
Ⅱ.(2)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；
(3)氢氧化钠要在玻璃仪器中称量，根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答；
(4)先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
(5)根据反应放出的热量计算中和热；
(6)a.装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高；
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，测得的热量偏小；
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高。
本题主要考查中和热的测定、热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法和中和热的计算方法。
15.【答案】ΔH1+ΔH2−△H32−△H42 2Ce3++2HSO3−+2H+=2Ce4++S2O42−+2H2O 2NH4NO3+Na2CO3⋅10H2O=2NaNO3+2NH3↑+CO2↑+11H2O 2Na++x8S8+2e−=Na2Sx 1.5 碳(或C)
【解析】解：(1)由图可知，反应分别为①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)、②CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)、③2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)、④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，根据盖斯定律：反应①+②−③×12−④×12计算CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2−△H32−△H42，
故答案为：ΔH1+ΔH2−△H32−△H42；
(2)，装置Ⅲ中Ce3+与HSO3−反应生成Ce4+与S2O42−，反应的离子方程式是2Ce3++2HSO3−+2H+=2Ce4++S2O42−+2H2O，
故答案为：2Ce3++2HSO3−+2H+=2Ce4++S2O42−+2H2O；
(3)硝酸铵和水合碳酸钠(Na2CO3⋅10H2O)反应产生的两种气体是NH3、CO2，根据原子守恒可知，还生成NaNO3和H2O，反应的方程式为2NH4NO3+Na2CO3⋅10H2O=2NaNO3+2NH3↑+CO2↑+11H2O，
故答案为：2NH4NO3+Na2CO3⋅10H2O=2NaNO3+2NH3↑+CO2↑+11H2O；
(4)室温钠—硫电池工作时，S8得电子最终生成Na2Sx，则硫电极为正极，钠电极为负极，正极反应式为2Na++x8S8+2e−=Na2Sx；液体甲醇一空气燃料电池(ZrO2作为固体电解质)工作时，甲醇失电子生成CO2，O2得电子生成O2−，负极反应式为CH3OH−6e−+3O2−=CO2+2H2O，则n(O2−)=3n(CH3OH)=3×0.5ml=1.5ml，O2不足时甲醇不完全反应生成碳，导致负极区固体电解质堵塞，
故答案为：2Na++x8S8+2e−→Na2Sx；1.5；碳(或C)。
(1)由图可知，反应分别为①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)、②CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)、③2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)、④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，反应①+②−③×12−④×12=CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)；
(2)由图可知，装置Ⅲ中Ce3+与HSO3−反应生成Ce4+与S2O42−；
(3)硝酸铵和水合碳酸钠(Na2CO3⋅10H2O)反应产生的两种气体是NH3、CO2，根据原子守恒可知，还生成NaNO3和H2O；
(4)室温钠—硫电池工作时，Na失电子生成Na+，S8得电子最终生成Na2Sx，则钠电极为负极，硫电极为正极，正极反应式为2Na++x8S8+2e−=Na2Sx，负极反应式为Na−e−=Na+；液体甲醇一空气燃料电池(ZrO2作为固体电解质)工作时，甲醇失电子生成CO2，O2得电子生成O2−，负极反应式为CH3OH−6e−+3O2−=CO2+2H2O，正极反应式为O2+4e−=4O2−，据此分析解答。
本题考查反应热与焓变、物质制备流程、原电池工作原理，侧重分析能力、计算能力和基础知识灵活运用能力，把握盖斯定律的计算应用、氧化还原反应方程式书写、原电池工作原理及电极判断、电极反应式书写是解题关键，题目难度中等。A
B
C
D
随关随停”制取氨气
实验室灼烧Na2CO3⋅10H2O
该装置可构成铜锌双液原电池并持续供电
以铁丝为催化剂模拟工业合成氨并检验产物
选项
事实
结论
A
7.0gCO在足量O2中完全燃烧放出70.8kJ的热量
CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=−141.6kJ⋅ml−1
B
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1
向密闭容器中通入1mlN2(g)、3mlH2(g)，反应达到平衡时放出92.4kJ热量
C
将铜片插入FeCl3溶液中，铜片逐渐变小，直至消失
以Cu、石墨棒为电极，以FeCl3溶液为电解质溶液可设计原电池
D
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH1；CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH2
ΔH1<ΔH2
温度实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2−t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
______
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
1.能源与人类的生活和社会发展密切相关，下列关于能源开发和利用的说法中不正确的是( )
A. 因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能
B. 乙醇属于可再生能源，使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧张的矛盾
C. 人类日常利用的煤、石油、天然气等的能量，归根结底是由太阳能转变来的
D. 太阳能、风能、核能、氢能等符合未来新能源的特点，能源都是通过化学反应获得的
2.已知在酸性条件下，硫代硫酸钠会发生歧化反应：H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 常温常压下，20gD2O中含有的氧原子的数目为NA
B. 0.01ml/L的H2SO4溶液中，含有的H+数目为0.02NA
C. 常温下，向100mL18ml⋅L−1浓硫酸中加入足量的Cu，该过程转移电子的数目为1.8NA
D. 32gSO2与足量的O2充分反应，生成的SO3分子总数为0.5NA
3.下列所示装置能达到实验目的的是 ( )
A. AB. BC. CD. D
4.有四种短周期元素X、M、Q、R 原子序数依次减小。R的阴离子核外电子排布与He原子的相同，Q与M形成的化合物中有一种为红棕色的气体，X与R属于同一主族。则下列叙述正确的是( )
A. M、Q、R三种元素组成的物质中只含共价键
B. QMx是形成酸雨和雾霾的原因之一
C. X单质常温下与M单质反应，生成X2M2
D. 碳元素与R元素形成的原子个数比为1：1的化合物只有1种
5.下列事实得出的相应结论正确的是 ( )
A. AB. BC. CD. D
6.碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种絮凝剂，常用于污水处理。工业上利用废铁屑(含少量Al2O3、Fe2O3等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. “反应Ⅰ”中包含的反应类型有置换反应、复分解反应和化合反应
B. “过滤”所得滤液中溶质主要是Fe2(SO4)3
C. “反应Ⅱ”对应的离子方程式Fe2++NO2−+2H+=Fe3++NO↑+H2O
D. 合理处理废铁屑有利于环境保护和资源再利用
7.盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)是一种无机物，可用作合成抗癌药，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法不正确的是 ( )
A. 该装置能将化学能转化为电能，Pt电极为负极
B. 图2中，A为H+，B为NH3OH+
C. 电池工作一段时间后，正极区溶液的pH下降
D. 每制取0.1mlNH2OH⋅HCl，有3.36L(标准状况)H2参与反应
8.某种含二价铜的催化剂[CuII(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中正确的是( )
A. 该脱硝过程总反应的△H>0
B. 由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应
C. 总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O2=催化剂6H2O+3N2
D. 依据反应历程能量变化，反应过程中不同态物质体系稳定性降低
9.氨气含氢量高，是很好的氢源载体，NH3−O2燃料电池结构如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. b极发生还原反应
B. 电池工作过程中OH−从b极向a极移动
C. 负极的电极反应式为2NH3+6OH−+6e−=N2+6H2O
D. a极消耗的NH3与b极消耗的O2物质的量之比为4：3
10.已知：在标准压强(101kPa)、298K下，由最稳定的单质合成1ml物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔfHm⊖(kJ⋅ml−1)表示。部分物质的ΔfHm⊖说有如图所示关系。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断不正确的是( )
A. 2ml NO(g)的能量大于1ml N2(g)与1ml O2(g)的能量之和
B. 合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−91.8kJ⋅ml−1
C. NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=+902kJ⋅ml−1
D. H2O(l)的ΔfHm⊖<−241.8kJ⋅ml−1
二、非选择题（共60分）
11.化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量的变化，它是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题：
(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示：
该反应为 ______ (填“放热”或“吸热”)反应，生成2mlHCl(g)吸收或放出的热量为 ______ 。
(2)下列变化中属于吸热反应的是 ______ (填标号)。
①液态水汽化
②生石灰与水反应生成熟石灰
④Ba(OH)2⋅8H2O与固体NH4Cl混合
(3)某反应过程中的能量变化如图所示，写出该反应的热化学方程式： ______ 。
(4)氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车。碱性氢燃料电池的构造如上图所示。
①在导线中电流方向为 ______ (用a、b表示)。
②负极反应式为 ______ 。
12.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 ______ 电极溶液中。
(2)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02ml⋅L−1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= ______ 。
(3)根据(1)、(2)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ______ ，铁电极的电极反应式为 ______ 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 ______ 、还原性小于 ______ 。
13.某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[Cu(NO3)2⋅3H2O]，生产的工艺流程如图所示，回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中除生成SO2的反应外，另外一个反应的化学方程式是 ______ 。
(2)“酸化”过程为加快反应速率，可采用的措施有 ______ (写出一条即可)。
(3)若试剂a为Zn，则“置换”的离子方程式为 ______ 。
(4)若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，则试剂b是 ______ 。
(5)“反应”一步中使用20%HNO3和10% H2O2整个过程无红棕色气体产生，则发生反应的化学方程式为 ______ ；若该步骤只使用20%HNO3，随着反应的进行，温度升高，出现大量红棕色气体，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ______ 。
(6)“一系列操作”是指化学实验操作，这些操作的名称是 ______ 。
14.某实验小组用0.50ml/LNaOH溶液和0.50ml/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.某研究性学习小组用如图所示的装置制备硫酸，M、N均为惰性材料。
(1)请写出M极的电极反应式为 ______ 。
Ⅱ.配制0.50ml/LNaOH溶液
(2)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体 ______ g。
(3)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号) ______ 。
Ⅲ.测定中和热的实验装置如图2所示。取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
(4)请填写下表中的空白：
(5)近似认为0.50ml/LNaOH溶液和0.50ml/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g⋅℃)。则中和热ΔH= ______ (取小数点后一位)。
(6)上述实验结果的数值与57.3kJ/ml有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母) ______ 。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
15.Ⅰ.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)ΔH。转化步骤如图所示：
(1)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4，则总反应的ΔH= ______ (用图中焓变以及ΔH4表示)。
Ⅱ.利用工业尾气(含硫氧化物与氮氧化物)制备Na2S2O4和NH4NO3，实现了“变废为宝”并保护了自然环境。如图是相关的工艺流程(Ce为铈元素，有Ce4+与Ce3+)：
请回答下列问题：
(2)装置Ⅲ中发生反应的离子方程式是： ______ 。
(3)日常生活中，常用硝酸铵和水，硝酸铵和水合碳酸钠作冷敷袋，试写出硝酸铵和水合碳酸钠(Na2CO3⋅10H2O)反应的化学方程式(该反应中产生了两种气体) ______ 。
(4)已知，装置Ⅲ中电解时，使用的电源为室温钠—硫电池，其结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪坐膜上作为一个电极，表面喷涂有硫磺粉末(S8)的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：12S8+e−→12S82−，12S82−+e−→S42−，2Na++x4S42−+2(1−x4)e−→Na2Sx，该电池放电时正极反应式为 ______ 。有人提出用常温下的液体甲醇一空气燃料电池(ZrO2作为固体电解质)替代钠−硫电池。当有0.5ml甲醇消耗时，负极消耗O2−为 ______ ml；在O2不足时原电池会发生负极区固体电解质堵塞，导致堵塞的物质是 ______ 。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A.风能、水能、地热能、潮汐能都属于绿色能源，应因地制宜的开发利用，故A正确；
B.乙醇属于可再生能源，使用乙醇汽油可以缓解石油的紧张的矛盾，故B正确；
C.煤、石油和天然气等都是太阳能转变来的，故C正确；
D.能源不一定是通过化学反应获得的，例如风能等，故D错误；
故选：D。
A.风能、水能、地热能、潮汐能都属于绿色能源；
B.乙醇属于可再生能源；
C.煤、石油和天然气等都是太阳能转变来的；
D.能源不一定是通过化学反应获得的。
本题考查了能源的利用，属于基础性知识的考查，注意基础知识的积累。
2.【答案】A
【解析】解：A.D2O的相对分子质量为20，20gD2O的物质的量为1ml，含有的氧原子的数目为NA，故A正确；
B.选项中未说明硫酸的体积，无法得知氢离子的数目，故B错误；
C.常温下，浓硫酸和铜不反应，没有电子转移，故C错误；
D.32gSO2为0.5ml，SO2与O2反应生成SO3的反应为可逆反应，则最终生成的SO3分子数小于0.5NA，故D错误；
故选：A。
A.根据n=mM进行计算；
B.选项中未说明硫酸的体积；
C.常温下，浓硫酸和铜不反应；
D.SO2与O2反应生成SO3的反应为可逆反应。
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，掌握物质的量的计算公式和物质结构是解题关键，难度不大。
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查化学实验方案评价，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确实验原理、元素化合物的性质、实验操作规范性是解本题关键，C选项为解答易错点。
【解答】
A.由于碱石灰溶于水，多孔塑料隔板不能起到分离反应阻止反应发生的作用，即装置不能实现“随关随停”制取氨气，故A错误；
B.实验室灼烧固体应该用坩埚，故B错误；
C.Zn和Cu棒的位置互换才能形成原电池，该装置不符合条件，故C错误；
D.氮气和氢气是在铁丝作催化剂的条件下进行的，检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，故D正确；
故选：D。
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查位置、结构与性质关系的应用，为高频考点，题目难度不大，推断元素为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，试题培养了学生的综合应用能力。
【解答】
有四种短周期元素X、M、Q、R原子序数依次减小，R的阴离子核外电子排布与He原子的相同，则R为H元素；Q与M形成的化合物中有一种为红棕色的气体，该气体为二氧化氮，则Q为N、M为O元素；X与R属于同一主族，四种元素中X的原子序数最大，则X为Na元素，以此解答该题。
由以上分析可知X为Na元素、M为O元素、Q为N元素、R为H元素。
A.M、Q、R分别为O、N、H元素，三种元素形成的硝酸铵为离子化合物，含有离子键，故A错误；
B.QMx为NOx，氮的氧化物为形成酸雨和雾霾的原因之一，故B正确；
C.Na与氧气在常温下反应生成Na2O，不是Na2O2，故C错误；
D.R为H元素，C、H形成的原子个数比为1：1的化合物有乙炔、苯等多种物质，故D错误。
故选：B。
5.【答案】C
【解析】解：在足量O2中完全燃烧放出70.8kJ的热量，则反应的热化学方程式为：CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=−283.2kJ⋅ml−1，故A错误；
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1为可逆反应，因此密闭容器中通入1mlN2(g)、3mlH2(g)，反应达到平衡时放出的热量小于92.4kJ，故B错误；
C.将铜片插入FeCl3溶液中，反应的方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，该反应为自发的氧化还原反应，因此以Cu、石墨棒为电极，以FeCl3溶液为电解质溶液可设计原电池，故C正确；
D.已知反应①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH1；②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH2，根据盖斯定律①−②得反应H2O(l)=H2O(g)ΔH1−ΔH2>0，则ΔH1>ΔH2，故D错误；
故选：C。
在足量O2中完全燃烧放出70.8kJ的热量，则反应的热化学方程式为：CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=−283.2kJ⋅ml−1；
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1为可逆反应；
C.将铜片插入FeCl3溶液中，反应的方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，该反应为自发的氧化还原反应；
D.已知反应①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH1；②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH2，根据盖斯定律①−②得反应H2O(l)=H2O(g)ΔH1−ΔH2，液态水到气态水吸热。
本题主要考查化学反应与能量的变化，为高频考点，题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：A.“反应I”中Fe与硫酸的反应是置换反应，Al2O3、Fe2O3与硫酸反应是复分解反应，Fe与Fe3+反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，是化合反应，故A正确；
B.根据上述分析可知，“过滤”所得滤液中溶质主要是FeSO4，故B错误；
C.“反应II”是亚硝酸根氧化Fe2+的反应，生成Fe3+和NO，结合电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为：Fe2++NO2−+2H+=Fe3++NO↑+H2O，故C正确；
D.合理处理废铁屑可制取碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]，有利于环境保护和资源再利用，故D正确；
故选：B。
废铁屑加入足量稀硫酸，“反应I”中涉及的反应为：Fe、Al2O3、Fe2O3与硫酸反应，生成Fe2+、Al3+，调节pH使Al3+反应生成氢氧化铝沉淀，滤液溶质为FeSO4，滤液中加入硫酸和亚硝酸钠，反应得到碱式硫酸铁，据此分析。
本题考查制备原理的设计与判断，题目难度中等，涉及氧化还原反应的计算、盐的水解原理应用、常见离子检验等知识，注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。
7.【答案】C
【解析】解：A.该装置是原电池装置，将化学能转化为电能，Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，做正极，Pt电极H2→H+，H元素化合价升高，做负极，故A正确；
B.NH2OH与盐酸反应生成盐酸羟胺，则A为H+，B为NH3OH+，故B正确；
C.正极电极反应为：NO+3e−+4H++Cl−=NH3OHCl，正极区H+浓度减小，pH增大，C错误；
D.负极氢气失电子生成氢离子，每消耗1个氢气转移2个电子，正极NO得电子生成NH2OH⋅HCl，每生成1个NH2OH⋅HCl转移3个电子，则制取0.1mlNH2OH⋅HCl，转移0.3ml电子，消耗0.15mlH2，标准状况体积为3.36L，故D正确；
故选：C。
该装置是原电池装置，将化学能转化为电能，Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，做正极，Pt电极上氢气失电子生成氢离子，H元素化合价升高，做负极。
本题考查原电池，侧重考查学生原电池原理和反应机理的掌握情况，试题难度中等。
8.【答案】B
【解析】解：A.根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓变△H<0，故A错误；
B.由图1可知，状态④到状态⑤中O的化合价发生变化，发生了氧化还原反应，故B正确；
C.由图1知，该过程反应物有：NH3、NO、O2，生成物有H2O、N2，依据参数配平反应为：4NH3+4NO+O2=催化剂6H2O+4N2，故C错误；
D.物质能量越低越稳定，依据反应历程能量变化，反应过程中不同态物质体系稳定性升高，故D错误；
故选：B。
A.反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
B.状态④到状态⑤中O的化合价发生变化；
C.该过程反应物有：NH3、NO、O2，生成物有H2O、N2；
D.物质能量越低越稳定。
本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。
9.【答案】C
【解析】解：A.b极为正极，发生氧化反应，故A正确；
B.电池工作过程中OH−从b极(正极)向a极(负极)移动，故B正确；
C.a极为负极，电极反应式为2NH3+6OH−−6e−=N2+6H2O，故C错误；
D.依据电子守恒可知，a极消耗的NH3与b极消耗的O2物质的量之比为4：3，故D正确；
故选：C。
由图可知，a极氮元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为2NH3+6OH−−6e−=N2+6H2O，b极为正极，电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−，据此作答。
本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
10.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查反应过程中的能量变化，侧重考查学生热化学方程式书写和概念的理解，试题难度中等。
【解答】
A.由于NO的标准摩尔生成焓为91.3kJ⋅ml−1，则1mlN2(g)与1mlO2(g)生成2mlNO(g)的过程中吸收能量，则2mlNO(g)的能量大于1mlN2(g)与1mlO2(g)的能量之和，故A正确；
B.NH3(g)的标准摩尔生成焓为−45.9kJ⋅ml−1，则合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−91.8kJ⋅ml−1，故B正确；
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=4×NO的标准摩尔生成焓+6×H2O(g)的标准摩尔生成焓−4×NH3(g)的标准摩尔生成焓=4×(91.3kJ⋅ml−1)+6×(−241.8kJ⋅ml−1)−4×(−45.9kJ⋅ml−1)=−902kJ⋅ml−1，故C错误；
D.H2O(g)的ΔfHm⊖=−241.8kJ⋅ml−1，H2O(g)转化为H2O(l)释放能量，则H2O(l)的ΔfHm⊖<−241.8kJ⋅ml−1，故D正确；
故选：C。
11.【答案】放热 183 kJ ③④ A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=−432kJ⋅ml−1 b→a H2−2e−+2OH−=2H2O
【解析】解：(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反应焓变ΔH=(436kJ/ml+243kJ/ml)−2×431kJ/ml=−183kJ/ml，反应为放热反应，
故答案为：放热；183 kJ；
(2)①液态水汽化过程中吸收能量，不是化学反应，故①错误；
②生石灰与水反应生成熟石灰的过程中放出热量，故②错误；
的反应过程中吸收能量，为吸热反应，故③正确；
④Ba(OH)2⋅8H2O与固体NH4Cl混合反应是吸热反应，故④正确；
故答案为：③④；
(3)图象分析可知反应的热化学方程式为：A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=−432kJ⋅ml−1，
故答案为：A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=−432kJ⋅ml−1；
(4)①碱性氢燃料电池中氢气失电子发生氧化反应，为原电池的负极，通入氧气道德电解为原电池的正极，氧气得到电子发生还原反应，在导线中电流方向为：b→a，
故答案为：b→a；
②负极上氢气失电子发生氧化反应生成水，反应的电极反应为：H2−2e−+2OH−=2H2O，
故答案为：H2−2e−+2OH−=2H2O。
(1)反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，反应的焓变ΔH=反应物总键能−生成物总键能；
(2)化学反应分为吸热反应和放热反应，常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、以碳或氢气或CO为还原剂的氧化还原反应、C与CO2的化合反应、碳酸氢钠和盐酸的反应、氢氧化钡与氯化铵的反应等；常见的放热反应：绝大多数的化合反应、金属与水或酸的反应、所有的酸碱中和反应、所有的燃烧、铝热反应、食物的腐败等，据此分析；
(3)图中分析可知反应为放热反应，标注物质聚集状态和对应反应的焓变，写出热化学方程式；
(4)①碱性氢燃料电池中氢气失电子发生氧化反应，为原电池的负极，通入氧气道德电解为原电池的正极，氧气得到电子发生还原反应；
②负极上氢气失电子发生氧化反应生成水。
本题考查了常见吸热反应、原电池原理、热化学方程式书写等知识点，注意知识的理解应用，题目难度不大。
12.【答案】石墨 0.09ml⋅L−1 Fe3++e−=Fe2+ Fe−2e−=Fe2+ Fe3+ Fe
【解析】解：(1)电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。盐桥中的阳离子流向正极(石墨电极)溶液中，
故答案为：石墨；
(2)由题意知负极反应为Fe−2e−=Fe2+，正极反应为Fe3++e−=Fe2+，则铁电极溶液中c(Fe2+)增加0.02 ml⋅L−1时，石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04 ml⋅L−1，故此时石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.09 ml⋅L−1，
故答案为：0.09 ml⋅L−1；
(3)石墨电极的电极反应式为Fe3++e−=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe−2e−=Fe2+，故验证了氧化性：Fe3+>Fe2+，还原性：Fe>Fe2+，
故答案为：Fe3++e−=Fe2+；Fe−2e−=Fe2+；Fe3+；Fe。
(1)电子由负极流向正极，电流的方向与电子的方向相反，据此可以判断正负极；
(2)由题意知负极反应为Fe−2e−=Fe2+，正极反应为Fe3++e−=Fe2+，则铁电极溶液中c(Fe2+)增加0.02 ml⋅L−1时，石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04 ml⋅L−1；
(3)正极发生还原反应，负极发生氧化反应，据此进行解答。
本题考查了原电池工作原理、氧化还原反应及计算、电极判断及反应式书写、离子的检验等知识，为高频考点，侧重分析能力和灵活运用能力的考查，把握铁的性质、原电池工作原理即可解答，题目难度中等。
13.【答案】 升高温度 Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 稀硫酸 Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O 1：2 蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)
【解析】解：(1)废料中Cu和CuS在“焙烧”过程中与O2反应，CuS将转化为CuO和SO2，所以另外一个反应的化学方程式为，
故答案为：；
(2)“焙烧”后的固体用硫酸酸化，根据影响化学反应速率的外界因素可知，加快反应速率的措施有：①升高温度；②在一定范围内增大硫酸的浓度；③将“焙烧”后的固体粉碎，
故答案为：升高温度；
(3)Zn比Cu活泼，能够将溶液中的Cu2+置换，其离子方程式为Cu2++Zn=Cu+Zn2+，
故答案为：Cu2++Zn=Cu+Zn2+；
(4)若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，用稀硫酸淘洗铜除去过量的锌粉，则试剂b是稀硫酸，
故答案为：稀硫酸；
(5)从目标产物看，“反应”步骤应该是将单质铜转化为Cu(NO3)2的过程，铜元素被氧化，而“整个过程无红棕色气体产生”说明氧化剂不是HNO3，可推知该过程作为氧化剂的物质应是H2O2，所以发生反应的化学方程式为：Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O；若该步骤只使用20%HNO3且出现大量红棕色气体，可推知该过程起氧化剂作用的是HNO3，还原产物是红棕色的NO2气体，化学反应方程式为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，因4mlHNO3中只有2mlHNO3起氧化剂作用，所以还原剂(Cu)与氧化剂(HNO3)物质的量之比为1：2，
故答案为：Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O；1：2。
(6)“一系列操作”是指从硝酸铜溶液中得到Cu(NO3)2⋅3H2O，则操作的名称是蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)，
故答案为：蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)。
铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，通入空气焙烧：2Cu+O2=高温2CuO、，废气为二氧化硫，再加入硫酸酸化浸取，得到硫酸铜溶液，向浸取液中加入锌粉，发生的离子反应为Cu2++Zn=Cu+Zn2+，然后过滤得到的固体Cu，用稀硫酸淘洗铜除去过量的锌粉，然后加入20%硝酸和10% H2O2溶液，发生反应：Cu+H2O2+2HNO3=Cu( NO3)2+2H2O，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Cu(NO3)2⋅3H2O，以此解答该题。
本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。
14.【答案】SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+ 5.0 abe 4.0 −53.5kJ/ml acd
【解析】解：Ⅰ.(1)该原电池的本质是二氧化碳、氧气与水反应生成硫酸，N为正极，M为负极，发生的电极反应为：SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+，
故答案为：SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+；
Ⅱ.(2)没有245mL的容量瓶，所以用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5ml/L×0.25L×40g/ml=5.0g，
故答案为：5.0；
(3)氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙，
故答案为：abe；
(4)4次温度差分别为：4.0°C，4.1°C，3.9°C，4.1°C，4组数据都有效，温度差平均值=4.0℃+4.1℃+3.9℃+4.1℃4=4.0°C，
故答案为：4.0；
(5)50mL0.50ml/L氢氧化钠与30mL0.50ml/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50ml/L=0.025ml，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=4°C，则生成0.025ml水放出的热量为Q=m⋅c⋅△T=80g×4.18J/(g⋅°C)×4.0°C=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热ΔH=−−53.5kJ/ml，
故答案为：−53.5kJ/ml；
(6)a.实验装置保温、隔热效果差，导致热量损失，结果偏低，故a正确；
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，实际量取的NaOH溶液的体积大于50mL，结果偏高，故b错误；
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，导致热量损失，结果偏低，故c正确；
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，酸碱发生中和反应放出热量，起始温度的平均值偏高，终止温度偏低，使温度差偏低，结果偏低，故d正确，
故选：acd。
I.(1)该原电池的本质是二氧化碳、氧气与水反应生成硫酸，N为正极，M为负极；
Ⅱ.(2)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；
(3)氢氧化钠要在玻璃仪器中称量，根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答；
(4)先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
(5)根据反应放出的热量计算中和热；
(6)a.装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高；
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，测得的热量偏小；
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高。
本题主要考查中和热的测定、热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法和中和热的计算方法。
15.【答案】ΔH1+ΔH2−△H32−△H42 2Ce3++2HSO3−+2H+=2Ce4++S2O42−+2H2O 2NH4NO3+Na2CO3⋅10H2O=2NaNO3+2NH3↑+CO2↑+11H2O 2Na++x8S8+2e−=Na2Sx 1.5 碳(或C)
【解析】解：(1)由图可知，反应分别为①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)、②CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)、③2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)、④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，根据盖斯定律：反应①+②−③×12−④×12计算CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2−△H32−△H42，
故答案为：ΔH1+ΔH2−△H32−△H42；
(2)，装置Ⅲ中Ce3+与HSO3−反应生成Ce4+与S2O42−，反应的离子方程式是2Ce3++2HSO3−+2H+=2Ce4++S2O42−+2H2O，
故答案为：2Ce3++2HSO3−+2H+=2Ce4++S2O42−+2H2O；
(3)硝酸铵和水合碳酸钠(Na2CO3⋅10H2O)反应产生的两种气体是NH3、CO2，根据原子守恒可知，还生成NaNO3和H2O，反应的方程式为2NH4NO3+Na2CO3⋅10H2O=2NaNO3+2NH3↑+CO2↑+11H2O，
故答案为：2NH4NO3+Na2CO3⋅10H2O=2NaNO3+2NH3↑+CO2↑+11H2O；
(4)室温钠—硫电池工作时，S8得电子最终生成Na2Sx，则硫电极为正极，钠电极为负极，正极反应式为2Na++x8S8+2e−=Na2Sx；液体甲醇一空气燃料电池(ZrO2作为固体电解质)工作时，甲醇失电子生成CO2，O2得电子生成O2−，负极反应式为CH3OH−6e−+3O2−=CO2+2H2O，则n(O2−)=3n(CH3OH)=3×0.5ml=1.5ml，O2不足时甲醇不完全反应生成碳，导致负极区固体电解质堵塞，
故答案为：2Na++x8S8+2e−→Na2Sx；1.5；碳(或C)。
(1)由图可知，反应分别为①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)、②CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)、③2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)、④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，反应①+②−③×12−④×12=CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)；
(2)由图可知，装置Ⅲ中Ce3+与HSO3−反应生成Ce4+与S2O42−；
(3)硝酸铵和水合碳酸钠(Na2CO3⋅10H2O)反应产生的两种气体是NH3、CO2，根据原子守恒可知，还生成NaNO3和H2O；
(4)室温钠—硫电池工作时，Na失电子生成Na+，S8得电子最终生成Na2Sx，则钠电极为负极，硫电极为正极，正极反应式为2Na++x8S8+2e−=Na2Sx，负极反应式为Na−e−=Na+；液体甲醇一空气燃料电池(ZrO2作为固体电解质)工作时，甲醇失电子生成CO2，O2得电子生成O2−，负极反应式为CH3OH−6e−+3O2−=CO2+2H2O，正极反应式为O2+4e−=4O2−，据此分析解答。
本题考查反应热与焓变、物质制备流程、原电池工作原理，侧重分析能力、计算能力和基础知识灵活运用能力，把握盖斯定律的计算应用、氧化还原反应方程式书写、原电池工作原理及电极判断、电极反应式书写是解题关键，题目难度中等。A
B
C
D
随关随停”制取氨气
实验室灼烧Na2CO3⋅10H2O
该装置可构成铜锌双液原电池并持续供电
以铁丝为催化剂模拟工业合成氨并检验产物
选项
事实
结论
A
7.0gCO在足量O2中完全燃烧放出70.8kJ的热量
CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=−141.6kJ⋅ml−1
B
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1
向密闭容器中通入1mlN2(g)、3mlH2(g)，反应达到平衡时放出92.4kJ热量
C
将铜片插入FeCl3溶液中，铜片逐渐变小，直至消失
以Cu、石墨棒为电极，以FeCl3溶液为电解质溶液可设计原电池
D
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH1；CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH2
ΔH1<ΔH2
温度实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2−t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
______
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
相关试卷
福建省泉州市永春第一中学2023-2024学年高二下学期开学化学试题： 这是一份福建省泉州市永春第一中学2023-2024学年高二下学期开学化学试题，共11页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年福建省泉州市部分中学高二（下）期末化学试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年福建省泉州市部分中学高二（下）期末化学试卷（含详细答案解析），共24页。试卷主要包含了单选题，流程题，实验题，简答题，推断题等内容，欢迎下载使用。
福建省泉州市永春第一中学2023-2024学年高二下学期月考化学模拟试卷+： 这是一份福建省泉州市永春第一中学2023-2024学年高二下学期月考化学模拟试卷+，共24页。
