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【化学】河北省邯郸市大名县第一中学2020-2021学年高二上学期9月月考（解析版） 试卷
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河北省邯郸市大名县第一中学2020-2021学年高二上学期9月月考
可能用到的相对原子质量(原子量)：H1 C12 O16 Na23 N14 S32 Al27 Cl35.5 Mg24 Fe56 Cu64
第I卷
一、单选题：每小题只有一个选项最符合题意
1. 下列关于热化学方程式的说法错误的是
A. 化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
B. 热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量，可以用整数或者简单分数
C. 热化学方程式未注明温度和压强时 ，ΔH表示标准状况下的数据
D. 同一化学反应，反应条件不同ΔH可能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比，参加反应的物质的物质的量越多，化学反应过程所吸收和放出的热量越多，故A不符合题意；
B．热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量，可以用整数或者简单分数，不能表示分子的个数，故B不符合题意；
C．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示室温常压下数据，故C符合题意；
D．ΔH只与反应物和生成物状态有关，与反应过程无关，故D不符合题意；
答案选C。
2. 下列说法正确的是
A. 需要加热的化学反应都是吸热反应
B. 中和反应都是放热反应
C. 原电池是将电能转化为化学能的一种装置
D. 水力发电是将化学能转化为电能的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.需要加热的化学反应也可能是放热反应，如可燃物的燃烧反应，A选项错误；
B. 中和反应都是放热反应，故B正确；
C.原电池是将化学能转化为电能的装置，故C选项错误；
D.水力发电是将机械能转化为电能的过程，故D选项错误。
答案选B。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
B. 已知4P（红磷，s）===P4（白磷，s）△H=+17 kJ/mol ，则白磷比红磷更稳定
C. 已知2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) △H=－571.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
D. 稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）===H2O(l) ΔH=－53.7 kJ/mol ，将含1 mol CH3COOH与含1 molNaOH的稀溶液混合，放出的热量等于53.7 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应的ΔH只与反应物和生成物的总能量有关，与反应条件无关，同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，错误；
B、红磷转化成白磷吸热，说明红磷的总能量小于白磷的总能量，则红磷比白磷稳定，错误；
C、由热化学方程式知1molH2完全燃烧生成H2O（l）放出285.8kJ的热量，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，正确；
D、CH3COOH为弱酸，CH3COOH电离吸热，含1 mol CH3COOH与含1 molNaOH的稀溶液混合生成1molH2O，放出的热量小于53.7 kJ，错误；
答案选C。
4. 下列关于实验现象的描述不正确的是
A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B. 用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
D. 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
【答案】D
【解析】
【详解】A．铜片和铁片和稀硫酸构成原电池，铁作负极，铜作正极，正极反应式为2+2e-=H2↑，铜片表面出现气泡，故A不符合题意；
B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌，待镀金属铁做阴极，镀层金属锌作阳极，阳极发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，阴极发生还原反应，Zn2++2e-=Zn，故铁片表面出现一层锌，故B不符合题意；
C．加入几滴氯化铜，锌先把铜置换出来，构成原电池，原电池加快反应速率，故C不符合题意；
D．发生反应是2+Cu=2+，铜的金属活泼性弱于铁，铜不会将铁置换出来，故D符合题意；
答案选D。
5. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
H2O中H—O键
O2中O＝O 键
H2中H—H键
H2O2中O—O键
H2O2中O—H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是
A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B. 过程I吸收了926 kJ能量
C. 过程II放出了574 kJ能量
D. 过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．过程I为2molH2O分子变成2mol氢原子和2mol羟基的过程，吸收的能量=463 kJ×2=926 kJ，故B正确；
C．过程II为2mol氢原子和2mol羟基生成1mol氢气和1mol过氧化氢，放出的能量=436 kJ +138kJ=574 kJ，故C正确；
D．过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢气，断开1molH2O2中2molH—O键和1molO—O键，形成1molO2中O＝O 键和1molH2中H—H键，吸收的能量=463 kJ×2 +138 kJ =1064kJ，放出的能量=496 kJ +436 kJ =932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误；
答案选D。
【点睛】本题的易错点为D，要注意图中化学键的变化，分别计算吸收的能量和放出的能量，在判断反应的热效应。
6. 下列说法或表示法正确的是（ ）
A. 需要加热的反应说明它是吸热反应
B. 氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出的热量多
C. 在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l),ΔH＝-57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1.1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量等于 57.3 kJ
D. 1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式为：S＋O2=SO2 ΔH＝－297.3 kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A. 许多放热反应也需要加热才能发生如铝热反应等，错误；
B. 水蒸气转变为液态水放热，氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出的热量多，错误；
C. 硫酸为强酸，NaOH为强碱，含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1.1 mol NaOH的稀溶液混合生成1molH2O，放出的热量等于57.3kJ，正确；
D. 物质的聚集状态没有注明，正确的热化学方程式为：S（s）＋O2（g）=SO2 （g）ΔH=－297.3 kJ/mol，错误；
答案选C。
7. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A. 温度计的水银柱不断上升)
B. 反应物总能量大于生成物总能量
C. 反应开始后，甲处液面低于乙处液面
D. 反应开始后，针筒活塞向右移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．温度计水银柱上升，说明混合溶液温度升高，即稀盐酸和氢氧化钠反应为放热反应，故A不选；
B．反应物能量高于生成物能量，一定为放热反应，故B不选；
C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶内气体体积膨胀，根据热胀冷缩原理可知试管内反应为放热反应，故C不选；
D．稀硫酸与锌粒反应生成氢气，使体系内压强增大，针筒活塞向右移动，并不能说明反应放热，故D选；
故答案为D。
8. H2和O2发生反应的过程可用模型图表示如下（“—”表示化学键）,下列说法错误的是( )
A. 过程Ⅰ是吸热过程
B. 过程III是放热过程
C. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
D. 该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键
【答案】C
【解析】
【详解】A选项，过程Ⅰ是断裂化学键，吸收热量，故A正确；
B选项，过程III是形成化学键，放热过程，故B正确；
C选项，该反应可通过原电池，实现化学能转化为电能，故C错误；
D选项，该反应过程Ⅰ所有旧化学键都断裂，过程III都形成了新化学键，故D正确；
综上所述，答案为C。
【点睛】断键吸收能量，成键释放能量，反应放热还是吸热主要看反应物和生成物总能量大小关系。
9. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)= K2S(s)+ N2(g)+3CO2 (g) ΔH =x kJ·mol-1
已知：碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1；
S(s)+2K(s)=K2S(s) △H2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2 (g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H3= c kJ·mol-1；则x为( )
A. 3a+b-c B. c-3a-b C. a+b-c D. c-a-b
【答案】A
【解析】
【详解】碳的燃烧热△H1=a kJ•mol-1，其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=a kJ•mol-1①
S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=b kJ•mol-1②
2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=c kJ•mol-1③
将方程式3①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则△H=x kJ•mol-1=(3a+b-c)kJ•mol-1，所以x=3a+b-c，故答案为A。
10. N2和H2合成NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A. N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) △H＝2(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) △H＝2(b-a)kJ/mol
C. 1/2 N2(g)＋3/2H2(g)＝NH3(l) △H＝(b＋c-a)kJ/mol
D. 1/2 N2(g)＋3/2H2(g)＝NH3(g) △H＝(a＋b)kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像，molN2(g)+molH2(g)的能量比1molNH3(g)的能量大(b-a)kJ，因此N2(g)+H2(g)=NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，所以有：N2(g)+H2(g)=NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol，即：N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJ•mol-1，故选A。
11. 下列叙述正确的是
A. 氢氧燃料电池的负极反应式：
B. 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为：
C. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：
D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+
【答案】B
【解析】
【详解】A．在氢氧燃料电池中，负极发生氧化反应，则H2应作为负极，但没说明具体的电解质溶液，则无法书写电极方程式，故A不选；
B．电解饱和食盐水中，阳极发生氧化反应，则电极反应为，故选B；
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，电极反应式为，故C不选；
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极发生还原反应，较普遍的是吸氧腐蚀，其正极的电极反应式为，故D不选。
本题选B。
12. 金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是（ ）(已知：氧化性Fe2+
B. 电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C. 电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+
D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
【答案】D
【解析】
【分析】
电解镍与电解精炼粗铜类似，应该是粗镍作阳极，纯镍作阴极，根据氧化性Fe2＋
B．电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni，铜和铂直接进入阳极泥中，阴极上只析出镍，由得失电子数目守恒可知，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，故B错误；
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+、Ni2+，故C错误；
D．粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极，铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥，电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，故D正确；
故选D。
13. 流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O。下列说法不正确的是( )
A. a为负极，b为正极
B. 该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大
C. a极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
D. 调节电解质溶液的方法是补充CuSO4
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，PbO2得电子发生还原反应为正极，所以为负极，b为正极，故A正确；
B．PbO2得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O，所以PbO2电极附近溶液的pH增大，故B正确；
C．铜失电子发生氧化反应为负极，反应式为：Cu-2e-═Cu2+，故C正确；
D．由电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则调节电解质溶液的方法是补充H2SO4，故D错误；
答案选D。
【点晴】根据原电池原理来分析解答，电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，反应式为：Cu-2e-═Cu2+，PbO2得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O，据此分析。
14. 图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（ ）
A. 铜棒的质量 B. c(Zn2＋)
C. c(H＋) D. c(SO42-)
【答案】C
【解析】
【详解】铜锌原电池中，Zn负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为 2H++2e-=H2↑。则
A．Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误；
B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，故B错误；
C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，故C正确；
D．SO42-不参加反应，其浓度不变，故D错误；
故选C。
15. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：下列叙述不正确的是
A. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol 被氧化
B. 充电时阳极反应为：
C. 放电时负极反应为：
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
【答案】A
【解析】
A．放电时，Fe化合价由+6价降低为+3价，则放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，选项A不正确；B．充电时为电池的阳极，发生还原反应，生成，电极反应式为，选项B正确；C．放电时，Zn被氧化，生成，电极反应式为，选项C正确；D．放电时，正极生成OH-，溶液碱性增强，选项D正确。答案选A。
点睛：本题考查化学电源新型电池，本题注意电极方程式的书写为解答该题的关键，注意把握原电池的工作原理和电极反应的判断。根据电池总反应3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，可知，放电时，Zn被氧化，应为电池的负极，电极反应式为3Zn-6e-+6OH-═3Zn（OH）2，为电池的阳极，发生还原反应，生成，电极反应式为，结合电极反应式解答该题。
16. 某同学组装了如图所示的电化学装置，其中电极Ⅰ为Al，其它均为Cu，下列说法正确的是
A. 装Al2(SO4)3溶液的烧杯是原电池，其余两个为电解（电镀）池
B. 盐桥中电子从右侧流向左侧
C. 电极Ⅱ逐渐溶解
D. 电极IV的电极反应：Cu2+ + 2e- = Cu
【答案】D
【解析】
【详解】A．电极Ⅰ为Al，其它均为Cu，Al易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极，Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极；装Al2(SO4)3和中间盛CuSO4溶液的烧杯构成原电池，最右侧为电解（电镀）池，A错误；
B．盐桥中不存在电子的流动，存在的是离子的移动，B错误；
C．电极Ⅱ是正极，正极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，电极Ⅱ质量逐渐增大，C错误；
D．电极Ⅳ为阴极，电极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu，D正确。
答案选D。
17. 在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是
A. 铝球一定是空心的 B. 左边烧杯中的溶液质量减少了
C. 去掉两烧杯杠杆仍平衡 D. 右边铁球上出现红色
【答案】D
【解析】
【分析】
开始杠杆平衡，分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，分别发生2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，结合反应的现象及质量关系分析。
【详解】A．Fe的密度大，由V=可知，质量、体积都相同，则Fe为空心，故A错误；
B．左边烧杯中发生2Al+6H+=2Al3++3H2↑，参加反应的Al为54g生成6g氢气，则溶液质量增加48g，故B错误；
C．分别发生2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，左烧杯中固体质量减少，又烧杯中固体质量增加，则去掉两烧杯杠杆不能平衡，故C错误；
D．由Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知，生成红色的Cu，则右边铁球上出现红色，故D正确；
故选D。
18. 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解过程中的实验数据如图所示．横坐标表示转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）．下列判断正确的是
A. 电解过程中，溶液的H+浓度不断减小
B. 当转移0.4mol e﹣时，电解生成的铜为6.4g
C. 阳极电极反应式为2H2O+4e﹣=4H++O2↑
D. Q点对应的气体中，H2与O2的体积比为2：1
【答案】B
【解析】
【分析】
惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，开始时阳极上析出O2、阴极上析出Cu，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，如果只有阳极析出气体，则转移电子和生成氢气体积关系应该成正比，为一条直线，结合图2可知，0-P为直线、P-Q为直线，且二者斜率不同，说明P-Q时阴极上析出氢气，则P-Q发生反应2H2O2H2↑+O2↑，0-P收集的气体是O2，P到Q点时收集到的混合气体为H2和O2。
【详解】A．惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，实质电解水，溶液pH在电解过程中是减小，溶液的H+浓度不断增大，故A错误；
B．电解过程中的阴极上，先发生Cu2++2e-═Cu，后发生2H++2e-═H2↑，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，电解过程中的阳极，溶液中的氢氧根离子放电，4OH--4e-═H2O+O2↑，分析图象可知转移0.2mol电子阴极析出铜0.1mol，质量为6.4g，故B正确；
C．由上述分析可知，曲线0～P段表示O2的体积变化，曲线P～Q段表示H2和O2混合气体的体积变化，电解过程中的阳极上溶液中的氢氧根离子放电，4OH--4e-═H2O+O2↑，故C错误；
D．到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，P点1.12L为O2，PQ段3.36L气体中，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1mol H2、0.05mol O2，体积比为2：1，Q点收集到的气体中H2和O2体积比为1：1，故D错误；
故选B。
第II卷
二、非选择题
19. 2020年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。
已知：丙烷的燃烧热△H1=-2220kJ/mol；正丁烷的燃烧热△H2=-2878kJ/mol，异丁烷的燃烧热△H3=-2869.6kJ/mol。
（1）写出丙烷燃烧的热化学方程式：__。
（2）下列有关说法不正确的是__(填标号)。
A.奥运火炬燃烧时能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
（3）已知A气体的燃烧热为300kJ/molB气体的燃烧热为500kJ/mol。现有6mol由A和B组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是200kJ，则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是__。
（4）1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则氢气的热值是__kJ/g。
【答案】 (1). C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol (2). BC (3). 5：1 (4). 143
【解析】
【详解】(1)已知1mol丙烷燃烧放出的热量为2220kJ热量，常温下反应生成的水为液体，依据热化学方程式书写方法，丙烷燃烧的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol，故本题答案为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol；
(2)A．奥运火炬燃烧时发光、放热则能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；
B．异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同，故B错误；
C．依据燃烧热化学方程式的焓变分析，1mol正丁烷燃烧放热大于异丁烷燃烧放热，说明正丁烷能量高于异丁烷，能量越高越不稳定，正丁烷比异丁烷不稳定，故C错误；
故选BC；
(3)已知A气体的燃烧热为300kJ·mol-1，B气体的燃烧热为500kJ·mol-1。现有6mol由A和B组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是2000kJ，设A和B的物质的量分别为x mol，y mol，由物质的量与热量成正比及热化学方程式可知：
x+y=6
300x+500y=2000
解得:x=5，y=1，则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是5:1，故本题答案为：5:1；
(4)1mol H2的质量为2g，完全燃烧生成液态水放出286kJ热量。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则氢气的热值是286kJ/2g=143 kJ/g。故本题答案为143 kJ/g
20. 中和热的测定实验中取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
(1)从上图实验装置看，其中尚缺少一种玻璃用品是__________，除此之外，装置中的一个明显错误是_____________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_______（填“相等”或“不相等”）
温度
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
(3)近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，通过以上数据计算中和热ΔH＝_______( 结果保留小数点后一位)。
(4)上述实验数值结果与57.3 kJ/mol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．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫足够高） (3). 不相等 (4). -56.8kJ/mol (5). a b c
【解析】
（1）中和热测定需要环形玻璃搅拌棒，此实验中要求大烧杯和小烧杯的杯口必须平齐以保证液体上方空气含量足够小，避免放热用来加热空气。
（2）参与反应的物质的物质的量越大，反应的放热必定越多，所以不相等。
（3）第2次实验的误差较大，舍弃。将另外三次实验的最终温度和起始温度做差，取平均值，得到△T=3.4℃。氢氧化钠过量，硫酸中氢离子为0.025mol，所以中和生成的水为0.025mol。溶液质量为100g，升高3.4℃，热量为：100×3.4×4.18=1421.2J，所以每生成1mol水的放热为：1421.2÷0.025=56848J=56.8kJ。所以中和热为：-56.8kJ/mol
（4）上述实验数值结果与57.3 kJ/mol相比略小。a保温隔热差，使热量散发，所以测得放热减少；b温度计测定氢氧化钠溶液温度后，直接测定硫酸温度，温度计沾的氢氧化钠溶液会有一部分和硫酸中和，放热使初始温度上升，减少了温度差，测得放热减少；c尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则会导致较多热量散失测得放热减少；
21. 某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。
（1）A烧杯中反应的离子方程式为_________。
（2）B中Zn板是_________极，发生的电极反应是_________，Cu板上的现象是_________，发生的电极反应是_________。
（3）从能量转化的角度来看，A、B中反应物的总能量_________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量，A中是将化学能转变为_________，B中主要是将化学能转变为_________。
（4）该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_________（填字母序号）。
A．原电池反应的过程中一定有电子转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
【答案】 (1). Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ (2). 负 (3). Zn - 2e- === Zn2+ (4). 有大量无色气泡产生 (5). 2H+ + 2e- === H2↑ (6). 大于 (7). 热能 (8). 电能 (9). ABD
【解析】
【详解】(1)A烧杯中锌与稀硫酸反应的离子方程式为Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑，故答案为Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑；
(2)B中锌比铜活泼，Zn板是负极，发生的电极反应是Zn - 2e- === Zn2+，Cu板上氢离子放电生成氢气，电极反应为2H+ + 2e- === H2↑，现象为有大量无色气泡产生，故答案为负；Zn - 2e- === Zn2+；有大量无色气泡产生；2H+ + 2e- === H2↑；
(3)从能量转化的角度来看，锌与稀硫酸的反应属于放热反应，反应物的总能量大于生成物总能量，A中是将化学能转变为热能，B中主要是将化学能转变为电能，故答案为大于；热能；电能；
(4)A．原电池反应是一个氧化还原反应，一定有电子转移，故A正确；B．根据原电池的构成条件，原电池装置需要2个电极，故B正确；C．根据题意，锌被逐渐溶解，参加了反应，故C错误；D．根据原电池原理，氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，从而产生电流，故D正确；故选ABD。
22. 请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为________，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为________g。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①此氢氧燃料电池的正极反应式是：_________。
②电子的流动方向______(用a与b表示电子流向)。
【答案】 (1). Cu (2). 6.4g (3). B (4). O2＋4H++4e－＝2H2O (5). 由a到b
【解析】
【分析】
原电池中，负极失电子，化合价升高，正极得电子，化合价降低；电子由负极流向正极；电解质溶液中的阴离子向负极移动；两个电极材料均与电解质反应时，活泼金属作负极，只有一个反应时，反应的作负极。
【详解】(1)负极失电子，根据方程式Cu失电子，作负极；铜由0价变为+2价，当失去0.2mol电子时，消耗0.1mol的铜，即6.4g；
(2) 将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，Al与浓硝酸发生钝化后，不反应，而铜反应失电子，则铜作负极；插入烧碱溶液中时，铜不反应，Al反应失电子，则铝作负极，答案为B；
(3)①氢氧燃料中氧气得电子作正极，与电解质溶液中的氢离子反应生成水，电极反应式为O2＋4H++4e－＝2H2O；
②电子由负极流向正极，则电子流动方向为由a到b。
可能用到的相对原子质量(原子量)：H1 C12 O16 Na23 N14 S32 Al27 Cl35.5 Mg24 Fe56 Cu64
第I卷
一、单选题：每小题只有一个选项最符合题意
1. 下列关于热化学方程式的说法错误的是
A. 化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
B. 热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量，可以用整数或者简单分数
C. 热化学方程式未注明温度和压强时 ，ΔH表示标准状况下的数据
D. 同一化学反应，反应条件不同ΔH可能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比，参加反应的物质的物质的量越多，化学反应过程所吸收和放出的热量越多，故A不符合题意；
B．热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量，可以用整数或者简单分数，不能表示分子的个数，故B不符合题意；
C．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示室温常压下数据，故C符合题意；
D．ΔH只与反应物和生成物状态有关，与反应过程无关，故D不符合题意；
答案选C。
2. 下列说法正确的是
A. 需要加热的化学反应都是吸热反应
B. 中和反应都是放热反应
C. 原电池是将电能转化为化学能的一种装置
D. 水力发电是将化学能转化为电能的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.需要加热的化学反应也可能是放热反应，如可燃物的燃烧反应，A选项错误；
B. 中和反应都是放热反应，故B正确；
C.原电池是将化学能转化为电能的装置，故C选项错误；
D.水力发电是将机械能转化为电能的过程，故D选项错误。
答案选B。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
B. 已知4P（红磷，s）===P4（白磷，s）△H=+17 kJ/mol ，则白磷比红磷更稳定
C. 已知2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) △H=－571.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
D. 稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）===H2O(l) ΔH=－53.7 kJ/mol ，将含1 mol CH3COOH与含1 molNaOH的稀溶液混合，放出的热量等于53.7 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应的ΔH只与反应物和生成物的总能量有关，与反应条件无关，同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，错误；
B、红磷转化成白磷吸热，说明红磷的总能量小于白磷的总能量，则红磷比白磷稳定，错误；
C、由热化学方程式知1molH2完全燃烧生成H2O（l）放出285.8kJ的热量，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，正确；
D、CH3COOH为弱酸，CH3COOH电离吸热，含1 mol CH3COOH与含1 molNaOH的稀溶液混合生成1molH2O，放出的热量小于53.7 kJ，错误；
答案选C。
4. 下列关于实验现象的描述不正确的是
A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B. 用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
D. 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
【答案】D
【解析】
【详解】A．铜片和铁片和稀硫酸构成原电池，铁作负极，铜作正极，正极反应式为2+2e-=H2↑，铜片表面出现气泡，故A不符合题意；
B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌，待镀金属铁做阴极，镀层金属锌作阳极，阳极发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，阴极发生还原反应，Zn2++2e-=Zn，故铁片表面出现一层锌，故B不符合题意；
C．加入几滴氯化铜，锌先把铜置换出来，构成原电池，原电池加快反应速率，故C不符合题意；
D．发生反应是2+Cu=2+，铜的金属活泼性弱于铁，铜不会将铁置换出来，故D符合题意；
答案选D。
5. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
H2O中H—O键
O2中O＝O 键
H2中H—H键
H2O2中O—O键
H2O2中O—H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是
A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B. 过程I吸收了926 kJ能量
C. 过程II放出了574 kJ能量
D. 过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．过程I为2molH2O分子变成2mol氢原子和2mol羟基的过程，吸收的能量=463 kJ×2=926 kJ，故B正确；
C．过程II为2mol氢原子和2mol羟基生成1mol氢气和1mol过氧化氢，放出的能量=436 kJ +138kJ=574 kJ，故C正确；
D．过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢气，断开1molH2O2中2molH—O键和1molO—O键，形成1molO2中O＝O 键和1molH2中H—H键，吸收的能量=463 kJ×2 +138 kJ =1064kJ，放出的能量=496 kJ +436 kJ =932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误；
答案选D。
【点睛】本题的易错点为D，要注意图中化学键的变化，分别计算吸收的能量和放出的能量，在判断反应的热效应。
6. 下列说法或表示法正确的是（ ）
A. 需要加热的反应说明它是吸热反应
B. 氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出的热量多
C. 在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l),ΔH＝-57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1.1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量等于 57.3 kJ
D. 1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式为：S＋O2=SO2 ΔH＝－297.3 kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A. 许多放热反应也需要加热才能发生如铝热反应等，错误；
B. 水蒸气转变为液态水放热，氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出的热量多，错误；
C. 硫酸为强酸，NaOH为强碱，含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1.1 mol NaOH的稀溶液混合生成1molH2O，放出的热量等于57.3kJ，正确；
D. 物质的聚集状态没有注明，正确的热化学方程式为：S（s）＋O2（g）=SO2 （g）ΔH=－297.3 kJ/mol，错误；
答案选C。
7. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A. 温度计的水银柱不断上升)
B. 反应物总能量大于生成物总能量
C. 反应开始后，甲处液面低于乙处液面
D. 反应开始后，针筒活塞向右移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．温度计水银柱上升，说明混合溶液温度升高，即稀盐酸和氢氧化钠反应为放热反应，故A不选；
B．反应物能量高于生成物能量，一定为放热反应，故B不选；
C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶内气体体积膨胀，根据热胀冷缩原理可知试管内反应为放热反应，故C不选；
D．稀硫酸与锌粒反应生成氢气，使体系内压强增大，针筒活塞向右移动，并不能说明反应放热，故D选；
故答案为D。
8. H2和O2发生反应的过程可用模型图表示如下（“—”表示化学键）,下列说法错误的是( )
A. 过程Ⅰ是吸热过程
B. 过程III是放热过程
C. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
D. 该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键
【答案】C
【解析】
【详解】A选项，过程Ⅰ是断裂化学键，吸收热量，故A正确；
B选项，过程III是形成化学键，放热过程，故B正确；
C选项，该反应可通过原电池，实现化学能转化为电能，故C错误；
D选项，该反应过程Ⅰ所有旧化学键都断裂，过程III都形成了新化学键，故D正确；
综上所述，答案为C。
【点睛】断键吸收能量，成键释放能量，反应放热还是吸热主要看反应物和生成物总能量大小关系。
9. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)= K2S(s)+ N2(g)+3CO2 (g) ΔH =x kJ·mol-1
已知：碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1；
S(s)+2K(s)=K2S(s) △H2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2 (g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H3= c kJ·mol-1；则x为( )
A. 3a+b-c B. c-3a-b C. a+b-c D. c-a-b
【答案】A
【解析】
【详解】碳的燃烧热△H1=a kJ•mol-1，其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=a kJ•mol-1①
S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=b kJ•mol-1②
2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=c kJ•mol-1③
将方程式3①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则△H=x kJ•mol-1=(3a+b-c)kJ•mol-1，所以x=3a+b-c，故答案为A。
10. N2和H2合成NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A. N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) △H＝2(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) △H＝2(b-a)kJ/mol
C. 1/2 N2(g)＋3/2H2(g)＝NH3(l) △H＝(b＋c-a)kJ/mol
D. 1/2 N2(g)＋3/2H2(g)＝NH3(g) △H＝(a＋b)kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像，molN2(g)+molH2(g)的能量比1molNH3(g)的能量大(b-a)kJ，因此N2(g)+H2(g)=NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，所以有：N2(g)+H2(g)=NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol，即：N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJ•mol-1，故选A。
11. 下列叙述正确的是
A. 氢氧燃料电池的负极反应式：
B. 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为：
C. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：
D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+
【答案】B
【解析】
【详解】A．在氢氧燃料电池中，负极发生氧化反应，则H2应作为负极，但没说明具体的电解质溶液，则无法书写电极方程式，故A不选；
B．电解饱和食盐水中，阳极发生氧化反应，则电极反应为，故选B；
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，电极反应式为，故C不选；
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极发生还原反应，较普遍的是吸氧腐蚀，其正极的电极反应式为，故D不选。
本题选B。
12. 金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是（ ）(已知：氧化性Fe2+
B. 电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C. 电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+
D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
【答案】D
【解析】
【分析】
电解镍与电解精炼粗铜类似，应该是粗镍作阳极，纯镍作阴极，根据氧化性Fe2＋
B．电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni，铜和铂直接进入阳极泥中，阴极上只析出镍，由得失电子数目守恒可知，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，故B错误；
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+、Ni2+，故C错误；
D．粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极，铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥，电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，故D正确；
故选D。
13. 流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O。下列说法不正确的是( )
A. a为负极，b为正极
B. 该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大
C. a极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
D. 调节电解质溶液的方法是补充CuSO4
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，PbO2得电子发生还原反应为正极，所以为负极，b为正极，故A正确；
B．PbO2得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O，所以PbO2电极附近溶液的pH增大，故B正确；
C．铜失电子发生氧化反应为负极，反应式为：Cu-2e-═Cu2+，故C正确；
D．由电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则调节电解质溶液的方法是补充H2SO4，故D错误；
答案选D。
【点晴】根据原电池原理来分析解答，电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，反应式为：Cu-2e-═Cu2+，PbO2得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O，据此分析。
14. 图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（ ）
A. 铜棒的质量 B. c(Zn2＋)
C. c(H＋) D. c(SO42-)
【答案】C
【解析】
【详解】铜锌原电池中，Zn负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为 2H++2e-=H2↑。则
A．Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误；
B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，故B错误；
C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，故C正确；
D．SO42-不参加反应，其浓度不变，故D错误；
故选C。
15. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：下列叙述不正确的是
A. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol 被氧化
B. 充电时阳极反应为：
C. 放电时负极反应为：
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
【答案】A
【解析】
A．放电时，Fe化合价由+6价降低为+3价，则放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，选项A不正确；B．充电时为电池的阳极，发生还原反应，生成，电极反应式为，选项B正确；C．放电时，Zn被氧化，生成，电极反应式为，选项C正确；D．放电时，正极生成OH-，溶液碱性增强，选项D正确。答案选A。
点睛：本题考查化学电源新型电池，本题注意电极方程式的书写为解答该题的关键，注意把握原电池的工作原理和电极反应的判断。根据电池总反应3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，可知，放电时，Zn被氧化，应为电池的负极，电极反应式为3Zn-6e-+6OH-═3Zn（OH）2，为电池的阳极，发生还原反应，生成，电极反应式为，结合电极反应式解答该题。
16. 某同学组装了如图所示的电化学装置，其中电极Ⅰ为Al，其它均为Cu，下列说法正确的是
A. 装Al2(SO4)3溶液的烧杯是原电池，其余两个为电解（电镀）池
B. 盐桥中电子从右侧流向左侧
C. 电极Ⅱ逐渐溶解
D. 电极IV的电极反应：Cu2+ + 2e- = Cu
【答案】D
【解析】
【详解】A．电极Ⅰ为Al，其它均为Cu，Al易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极，Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极；装Al2(SO4)3和中间盛CuSO4溶液的烧杯构成原电池，最右侧为电解（电镀）池，A错误；
B．盐桥中不存在电子的流动，存在的是离子的移动，B错误；
C．电极Ⅱ是正极，正极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，电极Ⅱ质量逐渐增大，C错误；
D．电极Ⅳ为阴极，电极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu，D正确。
答案选D。
17. 在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是
A. 铝球一定是空心的 B. 左边烧杯中的溶液质量减少了
C. 去掉两烧杯杠杆仍平衡 D. 右边铁球上出现红色
【答案】D
【解析】
【分析】
开始杠杆平衡，分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，分别发生2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，结合反应的现象及质量关系分析。
【详解】A．Fe的密度大，由V=可知，质量、体积都相同，则Fe为空心，故A错误；
B．左边烧杯中发生2Al+6H+=2Al3++3H2↑，参加反应的Al为54g生成6g氢气，则溶液质量增加48g，故B错误；
C．分别发生2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，左烧杯中固体质量减少，又烧杯中固体质量增加，则去掉两烧杯杠杆不能平衡，故C错误；
D．由Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知，生成红色的Cu，则右边铁球上出现红色，故D正确；
故选D。
18. 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解过程中的实验数据如图所示．横坐标表示转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）．下列判断正确的是
A. 电解过程中，溶液的H+浓度不断减小
B. 当转移0.4mol e﹣时，电解生成的铜为6.4g
C. 阳极电极反应式为2H2O+4e﹣=4H++O2↑
D. Q点对应的气体中，H2与O2的体积比为2：1
【答案】B
【解析】
【分析】
惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，开始时阳极上析出O2、阴极上析出Cu，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，如果只有阳极析出气体，则转移电子和生成氢气体积关系应该成正比，为一条直线，结合图2可知，0-P为直线、P-Q为直线，且二者斜率不同，说明P-Q时阴极上析出氢气，则P-Q发生反应2H2O2H2↑+O2↑，0-P收集的气体是O2，P到Q点时收集到的混合气体为H2和O2。
【详解】A．惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，实质电解水，溶液pH在电解过程中是减小，溶液的H+浓度不断增大，故A错误；
B．电解过程中的阴极上，先发生Cu2++2e-═Cu，后发生2H++2e-═H2↑，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，电解过程中的阳极，溶液中的氢氧根离子放电，4OH--4e-═H2O+O2↑，分析图象可知转移0.2mol电子阴极析出铜0.1mol，质量为6.4g，故B正确；
C．由上述分析可知，曲线0～P段表示O2的体积变化，曲线P～Q段表示H2和O2混合气体的体积变化，电解过程中的阳极上溶液中的氢氧根离子放电，4OH--4e-═H2O+O2↑，故C错误；
D．到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，P点1.12L为O2，PQ段3.36L气体中，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1mol H2、0.05mol O2，体积比为2：1，Q点收集到的气体中H2和O2体积比为1：1，故D错误；
故选B。
第II卷
二、非选择题
19. 2020年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。
已知：丙烷的燃烧热△H1=-2220kJ/mol；正丁烷的燃烧热△H2=-2878kJ/mol，异丁烷的燃烧热△H3=-2869.6kJ/mol。
（1）写出丙烷燃烧的热化学方程式：__。
（2）下列有关说法不正确的是__(填标号)。
A.奥运火炬燃烧时能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
（3）已知A气体的燃烧热为300kJ/molB气体的燃烧热为500kJ/mol。现有6mol由A和B组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是200kJ，则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是__。
（4）1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则氢气的热值是__kJ/g。
【答案】 (1). C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol (2). BC (3). 5：1 (4). 143
【解析】
【详解】(1)已知1mol丙烷燃烧放出的热量为2220kJ热量，常温下反应生成的水为液体，依据热化学方程式书写方法，丙烷燃烧的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol，故本题答案为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol；
(2)A．奥运火炬燃烧时发光、放热则能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；
B．异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同，故B错误；
C．依据燃烧热化学方程式的焓变分析，1mol正丁烷燃烧放热大于异丁烷燃烧放热，说明正丁烷能量高于异丁烷，能量越高越不稳定，正丁烷比异丁烷不稳定，故C错误；
故选BC；
(3)已知A气体的燃烧热为300kJ·mol-1，B气体的燃烧热为500kJ·mol-1。现有6mol由A和B组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是2000kJ，设A和B的物质的量分别为x mol，y mol，由物质的量与热量成正比及热化学方程式可知：
x+y=6
300x+500y=2000
解得:x=5，y=1，则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是5:1，故本题答案为：5:1；
(4)1mol H2的质量为2g，完全燃烧生成液态水放出286kJ热量。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则氢气的热值是286kJ/2g=143 kJ/g。故本题答案为143 kJ/g
20. 中和热的测定实验中取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
(1)从上图实验装置看，其中尚缺少一种玻璃用品是__________，除此之外，装置中的一个明显错误是_____________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_______（填“相等”或“不相等”）
温度
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
(3)近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，通过以上数据计算中和热ΔH＝_______( 结果保留小数点后一位)。
(4)上述实验数值结果与57.3 kJ/mol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．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫足够高） (3). 不相等 (4). -56.8kJ/mol (5). a b c
【解析】
（1）中和热测定需要环形玻璃搅拌棒，此实验中要求大烧杯和小烧杯的杯口必须平齐以保证液体上方空气含量足够小，避免放热用来加热空气。
（2）参与反应的物质的物质的量越大，反应的放热必定越多，所以不相等。
（3）第2次实验的误差较大，舍弃。将另外三次实验的最终温度和起始温度做差，取平均值，得到△T=3.4℃。氢氧化钠过量，硫酸中氢离子为0.025mol，所以中和生成的水为0.025mol。溶液质量为100g，升高3.4℃，热量为：100×3.4×4.18=1421.2J，所以每生成1mol水的放热为：1421.2÷0.025=56848J=56.8kJ。所以中和热为：-56.8kJ/mol
（4）上述实验数值结果与57.3 kJ/mol相比略小。a保温隔热差，使热量散发，所以测得放热减少；b温度计测定氢氧化钠溶液温度后，直接测定硫酸温度，温度计沾的氢氧化钠溶液会有一部分和硫酸中和，放热使初始温度上升，减少了温度差，测得放热减少；c尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则会导致较多热量散失测得放热减少；
21. 某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。
（1）A烧杯中反应的离子方程式为_________。
（2）B中Zn板是_________极，发生的电极反应是_________，Cu板上的现象是_________，发生的电极反应是_________。
（3）从能量转化的角度来看，A、B中反应物的总能量_________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量，A中是将化学能转变为_________，B中主要是将化学能转变为_________。
（4）该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_________（填字母序号）。
A．原电池反应的过程中一定有电子转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
【答案】 (1). Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ (2). 负 (3). Zn - 2e- === Zn2+ (4). 有大量无色气泡产生 (5). 2H+ + 2e- === H2↑ (6). 大于 (7). 热能 (8). 电能 (9). ABD
【解析】
【详解】(1)A烧杯中锌与稀硫酸反应的离子方程式为Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑，故答案为Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑；
(2)B中锌比铜活泼，Zn板是负极，发生的电极反应是Zn - 2e- === Zn2+，Cu板上氢离子放电生成氢气，电极反应为2H+ + 2e- === H2↑，现象为有大量无色气泡产生，故答案为负；Zn - 2e- === Zn2+；有大量无色气泡产生；2H+ + 2e- === H2↑；
(3)从能量转化的角度来看，锌与稀硫酸的反应属于放热反应，反应物的总能量大于生成物总能量，A中是将化学能转变为热能，B中主要是将化学能转变为电能，故答案为大于；热能；电能；
(4)A．原电池反应是一个氧化还原反应，一定有电子转移，故A正确；B．根据原电池的构成条件，原电池装置需要2个电极，故B正确；C．根据题意，锌被逐渐溶解，参加了反应，故C错误；D．根据原电池原理，氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，从而产生电流，故D正确；故选ABD。
22. 请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为________，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为________g。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①此氢氧燃料电池的正极反应式是：_________。
②电子的流动方向______(用a与b表示电子流向)。
【答案】 (1). Cu (2). 6.4g (3). B (4). O2＋4H++4e－＝2H2O (5). 由a到b
【解析】
【分析】
原电池中，负极失电子，化合价升高，正极得电子，化合价降低；电子由负极流向正极；电解质溶液中的阴离子向负极移动；两个电极材料均与电解质反应时，活泼金属作负极，只有一个反应时，反应的作负极。
【详解】(1)负极失电子，根据方程式Cu失电子，作负极；铜由0价变为+2价，当失去0.2mol电子时，消耗0.1mol的铜，即6.4g；
(2) 将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，Al与浓硝酸发生钝化后，不反应，而铜反应失电子，则铜作负极；插入烧碱溶液中时，铜不反应，Al反应失电子，则铝作负极，答案为B；
(3)①氢氧燃料中氧气得电子作正极，与电解质溶液中的氢离子反应生成水，电极反应式为O2＋4H++4e－＝2H2O；
②电子由负极流向正极，则电子流动方向为由a到b。
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