山东省青岛第二中学2021-2022学年高二上学期10月月考化学试题（解析版）

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(时间：60分钟 分值：100分)
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56 Cu 64
注意：请将所选选项涂到答题卡的相应位置
第Ⅰ卷 (共48分)
一、选择题(每题只有一个正确选项，12道题，每题4分，共48分)
1. 下列反应中能量变化与其他不同的是
A. 铝热反应
B. 燃料燃烧
C. 酸碱中和反应
D. 与与固体混合
【答案】D
【解析】
【解析】铝热反应、燃料的燃烧、酸碱中和反应、活泼金属与酸的反应均是放热反应，而 与 的反应是吸热反应。故选D。
2. 以下反应中，△H1＜△H2的是（ ）
A. C(s)+O2(g)=CO(g) △H1； C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1； 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2
C. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △Hl；NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O(1) △H2
D. S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1；S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故△H1＞△H2，A错误；
B．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，气态水变为液态水的过程是放热的，故同样的物质燃烧生成液体水放出的热量更多，△H更小，因此△H1＞△H2，B错误；
C．醋酸是弱酸，电离过程需要吸收热量，则反应中生成1ml水放出的热量偏低，即△H1＜△H2，C正确；
D．物质的燃烧反应是放热的，焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以△H2＜△H1，D错误；
答案为C。
3. 一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：
下列说法不正确的是
A. 在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀
B. 在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C. 在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
【答案】C
【解析】
【详解】A．当pH＜4溶液中，酸性较强，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故A正确；
B．当pH＞6溶液中，溶液的酸性较弱，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．在pH＞14溶液中，溶液显强碱性，碳钢主要发生吸氧腐蚀，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故C错误；
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，正极上氧气浓度减小，生成氢氧根离子速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；
故选C。
【点睛】明确钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件是解本题关键。在强酸性条件下，碳钢发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性、碱性条件下，碳钢发生吸氧腐蚀。
4. 下列有关电化学装置的说法正确的是
A. 利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面的反应为Ag2S＋2e-=2Ag＋S2-
B. 图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出
C. 图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼
D. 图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A．形成原电池时，Al为负极被氧化，Ag2S为正极被还原，正极反应式为：Ag2S＋2e-=2Ag＋S2-，A正确；
B．铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误；
C．X极为负极，粗铜极为阴极，而电解精练时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行铜的精练，C错误；
D．该装置有外接电源，属于外加电源的阴极保护法，D错误；
答案选A。
5. 关于如图所示各装置的叙述中，正确的是
A. 装置①是原电池，溶液中向电极移动
B. 装置②中，负极的电极反应式为
C. 若装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，溶液可为溶液
D. 若装置③中c、d电极石墨电极，电解足量溶液，可加盐酸使溶液恢复
【答案】B
【解析】
【分析】装置①为原电池，铁比铜活泼，铁为负极；装置②为燃料电池，氨气在负极失电子产生氮气；若装置③精炼铜，电解池中c为阳极，d为阴极，粗铜精制，精铜做阴极；若装置③中c、d电极为石墨电极，电解溶液电极反应式为；
【详解】A．装置①为原电池，铁比铜活泼，铁为负极，原电池中阴离子向负极Fe电极移动，选项A错误；
B．装置②燃料电池，氨气在负极失电子产生氮气，电极反应式为，选项B正确；
C．若装置③精炼铜，电解池中c为阳极，d为阴极，粗铜精制，精铜做阴极，粗铜做阳极，电解质溶液为CuSO4 溶液，选项C错误；
D．若装置③中c、d电极为石墨电极，由电解池中电流的方向可知，a为正极，c为阳极，电解足量溶液，电极反应式为，可通入HCl气体恢复而不是加盐酸，选项D错误；
答案选B。
6. 反应 H2(g) + I2(g)2HI(g)的平衡常数K1，反应 HI(g)H2(g) + I2(g)的平衡常数K2，则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)
A. K1 =2K2B. K1 =C. K1 =D. K1 =K2
【答案】C
【解析】
【详解】反应H2 (g) +I2 (g)2HI (g)的平衡常数K1，则相同温度下，反应2HI (g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为，故反应HI(g)H2(g)+ I2(g)的平衡常数K2=，故K1=，故选C项正确。
7. 下图为两种途径制备硫酸的过程，反应条件略。下列说法不正确的是
A. 若，则为放热反应
B. 若将途径①设计为原电池反应，负极区溶液会变小
C. 途径②增大浓度可提高转化率
D. 含的浓溶液与足量反应，放出的热量即为中和热
【答案】D
【解析】
【详解】A．焓值小于0为放热反应，选项A正确；
B．若将途径①设计为原电池反应，负极区SO2失电子产生H2SO4，溶液会变小，选项B正确；
C．增大一种反应物的浓度可以提高另外一种反应物的转化率，故途径②增大O2浓度可提高SO2转化率，选项C正确；
D．中和反应的定义：强酸与强碱的稀溶液混合生成1ml水放出的热量为中和热，含lml H2SO4的浓溶液与足量NaOH反应生成2ml水，且浓溶液溶于水放热，选项D不正确；
答案选D。
8. 下列有关说法不正确的是
A. 和 ，两个反应在热力学上趋势均很大
B. 与的反应是熵增加的放热反应，该反应能正向自发进行
C. 在室温下不能自发进行，说明该反应
D. 在室温下能自发进行，则该反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．依据热化学方程式可知，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大，选项A正确；
B．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，即ΔH＜0，ΔS＜0，则ΔH-TΔS＜0，故该反应能自发进行，选项B正确；
C．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔS>0，在室温下不能自发进行,说明该反应ΔH>0，选项C正确；
D．该反应在常温下能自发进行，且是熵减反应，即ΔH-TΔS＜0，ΔS＜0，则ΔH＜0，选项D不正确；
答案选D。
9. 在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性。用催化剂Fe3(CO)12/ZSM－5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图，下列说法不正确的是
A. 第i步反应的活化能高于第ii步
B. 添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同
C. 第i步反应为CO2+H2⇌CO+H2O
D. Fe3(CO)12/ZSM－5不能改变CO2加氢合成低碳烯反应的△H
【答案】B
【解析】
【详解】A．第ⅰ步反应是慢反应，第ⅱ步是快反应，反应的活化能越低，反应速率越快，所以第ⅰ步反应的活化能高于第ⅱ步，A正确；
B．反应的平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，与添加的助剂无关，B错误；
C．由催化CO2加氢合成低碳烯烃反应可知，第ⅰ步所反应为：CO2+H2⇌CO+H2O，C正确；
D．催化剂不能改变平衡状态，不能改变焓变，D正确；
故选B。
10. 根据下图判断，下列说法正确的是
A. 装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是
B. 装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是
C. 装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D. 放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的均增大
【答案】D
【解析】
【分析】图中装置Ⅰ、Ⅱ都是原电池装置，装置Ⅰ中，Zn为负极，Fe为正极；装置Ⅱ中，Fe为负极，Cu为正极；
【详解】A．图中装置Ⅰ、Ⅱ都原电池装置，装置Ⅰ中，Zn为负极，发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+，装置Ⅱ中，Fe为负极，发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，选项A错误；
B．装置Ⅰ中，Fe为正极，发生还原反应O2+2H2O+4e-=4OH-，装置Ⅱ中，Cu为正极，发生还原反应2H++2e-=H2↑，选项B错误；
C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，装置Ⅰ中，Zn为负极，Fe为正极，盐桥中的阳离子均向左烧杯移动，装置Ⅱ中，Fe为负极，Cu为正极，盐桥中的阳离子向右侧烧杯移动，选项C错误；
D．电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯，发生还原反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成碱，装置Ⅱ右侧烧杯中，发生还原反应2H++2e-=H2↑，消耗盐酸，故溶液的pH均增大，选项D正确；
答案选D。
11. 镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：xMg+M3S4MgxM3S4，下列说法正确的是
A. 电池放电时，正极反应为：M3S4＋2xe-＋xMg2＋==MgxM3S4
B. 电池放电时，Mg2＋向负极迁移
C. 电池充电时，阳极反应为：xMg2＋＋2xe-==xMg
D. 电池充电时，阴极发生还原反应生成M3S4
【答案】A
【解析】
【详解】A．电池放电时，正极发生还原反应，由总方程式可知，M3S4为正极，被还原，电极反应为M3S4+2xe-+xMg2+═MgxM3S4，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，故B错误；
C．充电时，Mg为阴极，被还原，电极反应为：xMg2++2xe-═xMg，故C错误；
D．电池充电时，阳极反应为MgxM3S4-2xe-═M3S4+xMg2+，故D错误；
故选A。
12. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。它是通过一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移而获得电动势。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得、、和。下列说法不正确的是
A. a电极的电极反应为
B. c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C. 电池放电过程中，电极上的电极反应为
D. 电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320g
【答案】D
【解析】
【分析】左侧的浓差电池中，Cu(1)电极为正极，电极反应为Cu2++2e−=Cu，Cu(2)电极为负极，电极反应为Cu-2e−=Cu2+；右侧的电解池中，NaOH在a电极处产生，获得浓NaOH溶液和H2，H2SO4在b电极处产生，获得较浓的硫酸和O2，则a电极为阴极，电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，b电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】A．由分析可知，a电极为阴极，电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A正确；
B．由分析可知，OH-在a电极上产生，并获得浓NaOH溶液，H+在b电极上产生，并获得较浓的硫酸，则c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜，B正确；
C．由分析可知，电池放电过程中，Cu(1)电极为正极，电极反应为Cu2++2e−=Cu，C正确；
D．电池放电过程中，左侧c(Cu2+)逐渐减小，右侧c(Cu2+)逐渐增大，当两侧c(Cu2+)相同时，电池停止工作，此时c(Cu2+)=1.5ml∙L-1，Δc(Cu2+)=1ml∙L-1，则电池从开始工作到停止放电，理论上转移电子4ml，根据a电极的电极反应式可知，生成4ml NaOH，即制得160g NaOH，D错误；
故选D。
第Ⅱ卷 (非选择题 两道大题共54分)
注意：请将Ⅱ卷答案写在答题卡的相应位置
13. 铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题：
（1）现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移电子时铁电极的质量减少，则：

①A是铅蓄电池的___________极。
②Cu电极的电极反应式是___________，溶液的浓度___________(填“减小”“增大”或“不变”)。
（2）铅蓄电池的可以用石墨为电极，和的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为___________。
（3）将溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：，。

电解时阴极的电极反应式：___________，电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成___________。
（4）是一种既能杀菌、消毒，又能䋈凝净水的水处理剂，其电解制法如图所示，请根据图示写出电极发生的电极反应为：___________。

（5）工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理气体。当吸收液失去吸收能力后通入可得到溶液，用如图所示装置电解所得溶液可制得强氧化剂。

请写出电解溶液的化学方程式___________。
【答案】（1） ①. 负 ②. ③. 不变
（2）
（3） ①. ②.
（4）
（5）
【解析】
【分析】(1)测得当铅蓄电池中转移0.4ml电子时铁电极的质量减少11.2g，则Fe是阳极、Ag是阴极，则A是电池负极、B是电池正极；
(2)Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液，电解制取PbO2。Pb2+失电子发生氧化反应生成PbO2；
(3)根据图示，阴极放出氢气，阴极的电极反应式为。电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=，电解后阳极区的溶液中含有Na2Sn，Na2Sn和稀硫酸反应得到硫单质、硫化氢、硫酸钠；
(4)根据图示，Fe电极失电子发生氧化反应生成；
【小问1详解】
由以上分析可知，①Fe是阳极、Ag是阴极，则A是铅蓄电池的负极；
②Cu与电池正极相连，Cu是阳极，Cu失电子生成铜离子，电极反应式是；Zn是阴极，阴极反应为，实质为电镀池，CuSO4溶液的浓度不变；
【小问2详解】
由以上分析可知，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液，电解制取PbO2。Pb2+失电子发生氧化反应生成PbO2，阳极发生的电极反应式为；
【小问3详解】
由以上分析可知，阴极放出氢气，阴极的电极反应式为。电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=，电解后阳极区的溶液中含有Na2Sn，Na2Sn和稀硫酸反应得到硫单质、硫化氢、硫酸钠，；
【小问4详解】
Fe电极失电子发生氧化反应生成，电极反应为；
【小问5详解】
电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8和H2，化学方程式为。
14. 和是重要的化工原料，可以用于合成甲醇等。
（1）已知：①的燃烧热；
② 。
写出和反应生成无污染性气体的热化学反应方程式___________。
（2）以和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是___________。
a．容器内气体密度保持不变
b．混合气体的平均相对分子质量不变
c．生成的速率与生成的速率相等
d．的体积分数保持不变
②在容积为的恒容密闭容器中，分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题：
该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和，则其大小关系为___________(用“>”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据，若反应中达到平衡，则甲醇的反应速率为___________，计算出曲线Y对应温度下的平衡常数___________。
③一定条件下，上述合成甲醇的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是___________(填字母)。
a．甲醇物质量增多
b．正反应速率先增大后减小
c．反应物的体积百分含量减小
d．容器中的值变大
【答案】（1）
（2） ①. bd ②. ③. ④. 1 ⑤. b
【解析】
【小问1详解】
的燃烧热，则①；②；根据盖斯定律：①×2-②得反应： ；
【小问2详解】
①
a．恒容条件下气体总体积不变，反应中各物质均为气体，则混合气体总质量始终不变，根据可知，容器内气体密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．反应中各物质均为气体，则混合气体总质量不变；反应过程中气体物质的量不断变化，根据可知，混合气体的平均相对分子质量不变，能说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．生成的速率与生成的速率相等，只表明反应方向相反，但反应速率不符合化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．反应过程中，的体积分数不断变化，当的体积分数保持不变，能说明反应达到平衡状态，故d正确；
答案选bd；
②化学平衡常数与温度有关，a、b两点表示相同温度，则；c点CO平衡转化率高于a、b两点，则；始时的物质的量均为，反应达到平衡，CO平衡转化率为50％，则反应速率：；列三段式：，则平衡常数；
③
a．甲醇物质的量增多，可能是由于加入导致，不能证明平衡一定正向移动，故a错误；
b．正反应速率先增大后减小，证明平衡一定正向移动，故b正确；
c．反应物的体积百分含量减小，可能是移出反应物导致，不能证明平衡一定正向移动，故c错误；
d．容器中的值变大，可能是由于加入导致，不能证明平衡一定正向移动，故d错误；
答案选b；pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3



①
②
③


Ⅰ
Ⅱ