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山东省枣庄市2023_2024学年高二化学上学期10月月考试题含解析
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这是一份山东省枣庄市2023_2024学年高二化学上学期10月月考试题含解析，共32页。试卷主要包含了单选题，不定项选择题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
C. 航纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D. 保暖贴发热过程中主要发生了化学腐蚀
2. 化学反应 A2(g)＋B2(g)= 2AB(g) 的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 反应热 ΔH=＋(a－b) kJ·ml－1B. 该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 每生成 2ml AB(g)吸收b kJ热量D. 该反应断裂1ml A—A键放出a kJ能量
3. 在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是
A. AB. BC. CD. D
4. 下列各装置能达到相应实验目的的是
A. 图甲，中和热的测定B. 图乙，该装置可持续供电
C. 图丙，在铁制品表面镀锌D. 图丁，测定稀硫酸的pH
5. 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是
A. 装置①中阳极上析出红色固体
B. 装置②中铜片应与电源负极相连
C. 装置③中外电路电流方向：b极 →a极
D. 装置④中阴极反应：2 Cl--2e-= Cl2
6. 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料过程，下列有关说法正确
①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH1
②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3
A. 2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2
B. 植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C. 在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同
D. 若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023
7. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示，下列说法正确的是
A. 电子从b流出，经外电路流向a
B. HS—在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+
C. 该电池在高温下进行效率更高
D. 若该电池有0.4ml电子转移，则有0.45mlH+通过质子交换膜
8. 锂二氧化碳电池可在常温下同时实现二氧化碳的锚定与转化，可以在深海作业、火星探测等高二氧化碳的环境中得到应用，电池总反应为：。下列说法错误的是
A. 该电池不能用水溶液作为电解液
B. 放电时，正极电极反应为：
C. 充电时，锂电极与外接电源负极相连
D. 充电时，当生成(标准状况下)，通过隔膜迁移的数目为
9. 钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为电解方法制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A. C电极与电源的正极相连
B. 电解过程中，Ⅱ室溶液的pH增大
C. 移除阳离子交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 外电路每通过1ml电子，Ⅲ室溶液质量理论上减少65g
10. 汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ·ml-1、ΔS=-145 J·ml-1·K-1。下列说法中错误的是
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应常温下不能自发进行，因此需要高温条件
C. 该反应常温下能自发进行，高温只是加快反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
二、不定项选择题(本题共8小题，每题4分，共32分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。)
11. 图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物(CxHy)的工作原理示意图，用某钾盐水溶液作电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，电池用硫酸作电解质溶液。下列说法中不正确的是
A. 甲中若CxHy为C2H4，则生成1mlC2H4的同时生成3mlO2
B. 甲中铜片作阴极，K＋向铂片电极移动
C. 乙中硫酸的作用是增强溶液的导电性
D. 乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O
12. 利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到NaOH
B. 铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，M是CuSO4
C. 电镀工业中，X是镀层金属，Y是待镀金属
D. 外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
13. 利用CH4出燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是
A. a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B. A膜和C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜
C. 可用铁电极替换阳极的石墨电极
D. a极上通入标况下2.24L甲烷，理论上产品室可新增0.4mlCa(H2PO4)2
14. 下列说法正确的是
A. 已知，，则
B. 中和反应的反应热测定实验中为了减少热量散失，溶液应分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中
C. 已知：的燃烧热为，则时，
D. 下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式为
15. 2022北京冬奥会期间，赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b表面反应为：
C. 电池工作过程中向负极迁移
D. 氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率
16. 某温度下，在密闭容器中发生反应，反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是
A. 化学平衡逆向移动B. A的平衡转化率增大
C. 平衡常数变大D.
17. 用氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是
A. 气体X为氧气，气体Y为氢气
B. 工作过程中燃料电池内溶液的pH保持不变
C. 每消耗1 ml 会有4 ml 由M电极区移向N电极区
D. M电极上的电极反应式为
18. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式为
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
三、原理综合题
19. 写出或完成下列热化学方程式。
（1）下列变化过程，属于放热反应的是_______。
①浓稀释；②酸碱中和反应：③在中燃烧；④与；⑤铝热反应：⑧碳高温条件下还原；⑦碳酸钙分解
（2）已知：①
②
③
则固态碳和水蒸气反应生成CO和的热化学方程式为_______。
（3）通常人们把拆开1ml某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。表中是一些化学键的键能。
根据键能数据估算下列反应：的反应热为_______。
（4）已知稀溶液中，。
①则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水时放出的热量比57.3kJ_______(填“大”“小”)。若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误)，测定结果_______(填“>”“=”或“<”)。
②某化学兴趣小组用50mL 盐酸、50mL NaOH溶液进行中和热测定，计算结果，其原因可能是：_______。
A．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
B．分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中
C．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数
D．使用环形玻璃棒搅拌
③标准状况下，3.36L 仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g，在25℃和101kPa下完全燃烧生成和时，放出233.97kJ的热量。该气体的分子式为_______，表示该气体摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。
④2022年北京冬奥会将用绿氢()作为火炬燃料，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则反应_______。
20. 研究电化学原理与应用有非常重要的意义。
（1）与普通(酸性)锌锰电池相比较，碱性锌锰电池的优点是_______(回答一条即可)。可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为_______。
（2）铅蓄电池是最常见二次电池。
①电池正极电极反应式_______，充电时阴极反应为_______。
②铅蓄电池为电源进行电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。试回答下列问题：
电解精制饱和食盐水的化学方程式_______。氢氧化钠溶液从图中_______(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处收集。当铅蓄电池电路中有0.5ml电子转移时，可制取氯气标准状况下的体积为_______L(假设产物无损耗)。
（3）图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为_______(填写“正极、负极、阴极、阳极”)，镀铜时，_______(填写X或Y)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将_______(填写增大、减小、不变)
②若M极消耗0.1ml氯乙烯，则铁电极增重_______g，硫酸铜溶液的浓度将_______(填写“增大、减小、不变”)
21. 高氯酸铜易溶于水，在130℃时会发生分解反应，是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]一种工艺流程如图1所示：
（1）发生“电解Ⅰ”时，所用的交换膜是___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（2）歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。
①“歧化反应”的化学方程式为___________。
②“电解Ⅱ”的阳极产物为___________。
（3）操作a的名称是___________，该流程中可循环利用的物质是___________(填化学式)。
（4）用该工艺流程制备高氯酸铜时，若起始时NaCl的质量为ag，最终制得的Cu(ClO4)2•6H2O为bg，则产率为___________(用含a、b的代数式表示)。
22. I．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
①分析数据可知：大气固氮反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_______。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_______(填“A”或“B”)；比较、的大小关系：_______；
Ⅱ．目前工业合成氨的原理是。
（3）在一定温度下，将1 ml 和3 ml 混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 ml。
①下列描述能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A．单位时间内消耗n ml的同时消耗n ml的
B．、、的浓度相等
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
②达平衡时，的转化率_______。
③已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数_______(用平衡分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。高二10月化学考试
相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 A1-27 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu-64 P-31
一、单选题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
C. 航纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D. 保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误；
B．锌比铁活泼，船底镶嵌锌块，与海水、船构成原电池，锌作负极被消耗，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极保护法，B正确；
C．纯银器长时间暴露在空气中，会与空气中的H2S、O2反应生成黑色的Ag2S，发生的是化学腐蚀，C错误；
D．保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，D错误；
故选B。
2. 化学反应 A2(g)＋B2(g)= 2AB(g) 的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 反应热 ΔH=＋(a－b) kJ·ml－1B. 该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 每生成 2ml AB(g)吸收b kJ热量D. 该反应断裂1ml A—A键放出a kJ能量
【答案】A
【解析】
【分析】如图所示，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，ΔH >0，a为正反应的活化能，b为逆反应的活化能，ΔH=+(a-b) kJ/ml。
【详解】A．反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，所以反应热△H=+(a-b)kJml1，故A正确；
B．依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，故B错误；
C．依据图象分析判断1ml A2和1ml B2反应生成2mlAB，每生成2mlAB吸收(a-b)kJ热量，故C错误；
D．断裂1mlA-A和1mlB-B键，吸收akJ能量，故D错误；
故选A。
3. 在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极；b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，b极是阳极，所以X电极是负极，Y电极是正极。
【详解】A．电解硫酸铜溶液，溶液中铜离子在阴极得电子生成铜单质，a极质量增加，b极是溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，A正确；
B．电解氢氧化钠溶液，在两电极上分别得到氧气和氢气，得不到金属单质，B错误；
C．电解硝酸银溶液，铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极得不到气体，C错误；
D．电解氯化铜溶液，在b极处溶液中的氯离子失电子得到有刺激性气味的气体，D错误；
故选A。
4. 下列各装置能达到相应实验目的的是
A. 图甲，中和热的测定B. 图乙，该装置可持续供电
C. 图丙，在铁制品表面镀锌D. 图丁，测定稀硫酸的pH
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到实验目的，A错误；
B．图乙组成原电池装置，反应过程消耗锌电极，当电极材料完全消耗时，将停止供电，因此该装置不可持续供电，B错误；
C．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，C正确；
D．不能用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH，不能达到实验目的，D错误；
故选C。
5. 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是
A. 装置①中阳极上析出红色固体
B. 装置②中铜片应与电源负极相连
C. 装置③中外电路电流方向：b极 →a极
D. 装置④中阴极反应：2 Cl--2e-= Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A、阳极失电子，所以应该生成氯气，而红色铜应该在阴极析出，A不正确；
B、镀层金属应该要失去电子进入溶液中，所以铜片与电源正极相连，B不正确；
C、H2在负极上失电子、O2在正极上得电子，电子由a流向b，所以电流由b流向a，C正确；
D、阴极上H+得电子生成H2，D不正确。
故选C。
6. 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确
①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH1
②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3
A. 2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2
B. 植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C. 在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同
D. 若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023
【答案】C
【解析】
【详解】A．由盖斯定律可知：-①-②=③×2，则2ΔH3=-ΔH1-ΔH2，A错误；
B．假设反应热均小于0，根据2ΔH3=-ΔH1-ΔH2可知ΔH2=-ΔH1-2ΔH3，则若ΔH1<0，ΔH3<0，则ΔH2>0，与假设矛盾，B错误；
C．焓变与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，C正确；
D．植物的光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，D错误；
故选C。
7. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示，下列说法正确的是
A. 电子从b流出，经外电路流向a
B. HS—在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+
C. 该电池在高温下进行效率更高
D. 若该电池有0.4ml电子转移，则有0.45mlH+通过质子交换膜
【答案】B
【解析】
【分析】由氢离子的移动方向可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，b极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O。
【详解】A．由分析可知，电极b是电池的正极，a是负极，则电子从a流出，经外电路流向b，故A错误；
B．由分析可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，故B正确；
C．微生物的主要成分是蛋白质，若电池在高温下进行，蛋白质会发生变性，微生物的催化能力降低，电池的工作效率降低，故C错误；
D．由分析可知，正极的电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O，则当电池有0.4ml电子转移时，负极区有0.4ml氢离子通过质子交换膜加入正极区，故D错误；
故选B。
8. 锂二氧化碳电池可在常温下同时实现二氧化碳的锚定与转化，可以在深海作业、火星探测等高二氧化碳的环境中得到应用，电池总反应为：。下列说法错误的是
A. 该电池不能用水溶液作为电解液
B. 放电时，正极的电极反应为：
C. 充电时，锂电极与外接电源负极相连
D. 充电时，当生成(标准状况下)，通过隔膜迁移的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题干反应方程式信息，锂作原电池的负极，多孔电极为正极，锂为活泼碱金属，易与水反应，故该电池不能用水溶液作为电解液，故A正确；
B．放电时，多孔电极为正极，其电极反应为：，故B正确；
C．放电时，锂为负极，充电时，锂电极与外接电源负极相连，故C正确；
D．充电时，当生成(标准状况下)，转移电子数为0.2ml，外电路转移的电子数与内电路迁移离子多带的电荷数相等，故通过隔膜迁移的数目为，故D错误。
答案为：D。
9. 钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为电解方法制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A. C电极与电源的正极相连
B. 电解过程中，Ⅱ室溶液的pH增大
C. 移除阳离子交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 外电路每通过1ml电子，Ⅲ室溶液质量理论上减少65g
【答案】D
【解析】
【详解】A．电解方法制备金属钴，则C电极为阴极，与电源的负极相连，故A错误；
B．电解过程中，石墨为阳极，溶液中的氢氧根失去电子，氢离子向Ⅱ室移动，因此Ⅱ室溶液的pH减小，故B错误；
C．移除阳离子交换膜后，石墨电极上氯离子失去电子变为氯气，因此发生的反应改变，故C错误；
D．外电路每通过1ml电子，Ⅲ室中有0.5ml C2+变为C单质，有1ml Cl－移向Ⅱ室，则溶液质量理论上减少1ml×35.5g∙ml−1+0.5ml×59g∙ml−1=65g，故D正确。
综上所述，答案为D。
10. 汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ·ml-1、ΔS=-145 J·ml-1·K-1。下列说法中错误的是
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应常温下不能自发进行，因此需要高温条件
C. 该反应常温下能自发进行，高温只是加快反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
【答案】B
【解析】
【详解】根据该反应的焓变和熵变，利用判断反应进行的方向。
A．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；
B．常温下，，故该反应常温下可自发进行，B错误；
C．该反应常温下可自发进行，高温只是加快反应的速率，C正确；
D．CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒，D正确。
故选B。
【点睛】放热利于反应自发进行，熵增有利于反应自发；化学反应的方向的判据为：反应能自发进行；反应达到平衡状态；反应不能自发进行。
二、不定项选择题(本题共8小题，每题4分，共32分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。)
11. 图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物(CxHy)的工作原理示意图，用某钾盐水溶液作电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，电池用硫酸作电解质溶液。下列说法中不正确的是
A. 甲中若CxHy为C2H4，则生成1mlC2H4的同时生成3mlO2
B. 甲中铜片作阴极，K＋向铂片电极移动
C. 乙中硫酸的作用是增强溶液的导电性
D. 乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O
【答案】B
【解析】
【分析】甲中电源的电子流向铜电极，说明铜为阴极，铂片为阳极。
【详解】A．甲中若CxHy为C2H4，生成1mlC2H4得到12ml电子，根据电子守恒得到生成3mlO2，故A正确；
B．根据图中信息分析铜片上二氧化碳得到电子，则甲中铜片作阴极，根据“异性相吸”，则K＋向铜片电极移动，故B错误；
C．乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O，负极反应式为3H2−6e－=6H＋，因此硫酸的作用是增强溶液的导电性，故C正确；
D．乙中正极发生还原反应，其电极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O，故D正确。
综上所述，答案为B。
12. 利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到NaOH
B. 铜精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，M是CuSO4
C. 电镀工业中，X是镀层金属，Y是待镀金属
D. 外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．氯碱工业中，若X、Y均为石墨，X为阴极，阴极上溶液中的氢离子反应生成氢气，阴极附近能得到氢氧化钠，故A正确；
B．铜的精炼中，X与电源负极相连是阴极，是纯铜，Y与电源正极相连是阳极，是粗铜，M是CuSO4，故B 正确；
C．电镀中，镀层金属做阳极即Y，待镀金属即镀件做阴极即X，故C错误；
D．外加电流的阴极保护法中，阴极X是待保护金属，故D错误；
故答案为AB
13. 利用CH4出燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是
A. a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B. A膜和C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜
C. 可用铁电极替换阳极的石墨电极
D. a极上通入标况下2.24L甲烷，理论上产品室可新增0.4mlCa(H2PO4)2
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．a极为甲烷，甲烷失去电子，因此电极反应式为：CH4−8e－＋4O2−＝CO2＋2H2O，选项A正确；
B．阳极室阴离子放电，钙离子穿过A膜进入到产品室，因此A膜为阳离子交换膜，原料室中钠离子穿过C膜进入到阴极室，因此C膜为氧离子交换膜，磷酸二氢根穿过B膜进入到产品室，因此B膜为阴离子交换膜，选项B错误；
C．可用铁电极替换阳极的石墨电极，则铁失电子产生亚铁离子，电极反应式不同，选项C错误；
D．a极上通入标况下2.24 L甲烷即物质的量为0.1ml，根据CH4−8e－＋4O2−＝CO2＋2H2O，则转移0.8ml电子，因此有0.4ml钙离子移向产品室反应生成Ca(H2PO4)2，即理论上产品室可新增0.4 ml Ca(H2PO4)2，选项D正确；
答案选BC。
14. 下列说法正确的是
A. 已知，，则
B. 中和反应的反应热测定实验中为了减少热量散失，溶液应分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中
C. 已知：的燃烧热为，则时，
D. 下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．生成的产物相同，气态硫具有更多的能量，放出的能量更多，放热反应焓变为负值，放热越多，数值越大，焓变越小，所以，故A正确；
B．溶液应分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中，多次倒入溶液打开盖子，热量损失，故B错误；
C．的燃烧热为,是指1ml完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出890.3kJ热量，选项中生成气态水，放热反应焓变为负值，放热减少，焓变中数值减小，焓变变大，，故C错误；
D．该反应为可逆反应，实际放热比19.3kJ多，，故D错误；
答案选A。
15. 2022北京冬奥会期间，赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b表面反应为：
C. 电池工作过程中向负极迁移
D. 氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，电极a负极，电极反应式为H2−2e−＋2OH−=2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e−＋2H2O═4OH−，据此作答。
【详解】A．电极a上氢元素失电子价态升高，故电极a为负极，故A正确；
B．电极b为正极，电极反应式为O2＋4e−＋2H2O═4OH−，故B正确；
C．原电池工作时，阴离子向负极移动，K+移向正极，故C错误；
D．氢氧燃料电池能量转化率高，可提高能源利用率，故D正确；
故答案选C。
16. 某温度下，在密闭容器中发生反应，反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是
A. 化学平衡逆向移动B. A的平衡转化率增大
C. 平衡常数变大D.
【答案】A
【解析】
【分析】反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，D的浓度应变为原来2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍，说明反应逆向移动。
【详解】A．若平衡不移动，D的浓度应变为原来2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍，说明反应逆向移动，故A正确；
B．缩小容器体积，增大压强，反应逆向移动，A的平衡转化率减小，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡常数不变，故C错误；
D．增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动，增大压强，反应逆向移动，说明a+b选A。
17. 用氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是
A. 气体X为氧气，气体Y为氢气
B. 工作过程中燃料电池内溶液的pH保持不变
C. 每消耗1 ml 会有4 ml 由M电极区移向N电极区
D. M电极上的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电解池内的移动方向可判断M电极为阴极，N电极为阳极，气体X为氧气，气体Y为氢气，A正确；
B．工作过程中有水生成，对燃料电池内溶液起到稀释作用，溶液的pH会降低，B错误；
C．每消耗1 ml ，会转移4 ml ，会有4 ml 由M电极区移向N电极区，C正确；
D．M电极上的电极反应式为，D正确；
故选B。
18. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
【答案】BD
【解析】
【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。
【详解】A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为C2++2e-=C，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A错误；
B．对于乙室，正极上LiCO2得到电子，被还原为C2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为2LiCO2+2e-+8H+=2Li++2C2++4H2O，负极发生的反应为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确；
C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCO2+e-+4H+=Li++C2++2H2O，C错误；
D．若甲室C2+减少200 mg，则电子转移物质的量为n(e-)=；若乙室C2+增加300 mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确；
故合理选项是BD。
三、原理综合题
19. 写出或完成下列热化学方程式。
（1）下列变化过程，属于放热反应的是_______。
①浓稀释；②酸碱中和反应：③在中燃烧；④与；⑤铝热反应：⑧碳高温条件下还原；⑦碳酸钙分解
（2）已知：①
②
③
则固态碳和水蒸气反应生成CO和的热化学方程式为_______。
（3）通常人们把拆开1ml某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。表中是一些化学键的键能。
根据键能数据估算下列反应：的反应热为_______。
（4）已知稀溶液中，。
①则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水时放出的热量比57.3kJ_______(填“大”“小”)。若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误)，测定结果_______(填“>”“=”或“<”)。
②某化学兴趣小组用50mL 盐酸、50mL NaOH溶液进行中和热测定，计算结果，其原因可能是：_______。
A．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
B．分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中
C．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数
D．使用环形玻璃棒搅拌
③标准状况下，3.36L 仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g，在25℃和101kPa下完全燃烧生成和时，放出233.97kJ的热量。该气体的分子式为_______，表示该气体摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。
④2022年北京冬奥会将用绿氢()作为火炬燃料，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则反应_______。
【答案】（1）②③⑤ （2）C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g) ΔH=＋131.5 kJ·ml-1
（3）
（4） ①. 小 ②. < ③. C ④. C2H6 ⑤. C2H6(g) +O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH=- 1559.8 kJ/ml ⑥. +572 kJ/ ml
【解析】
【小问1详解】
根据常见化学反应的热效应分析判断，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应为放热反应，常见的放热反应有：所有的燃烧及缓慢氧化反应、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应、大多数化合反应及铝热反应等，故上述变化过程中，属于放热反应的是②③⑤，①浓硫酸的稀释属于物理变化，④⑥均为吸热反应。、
【小问2详解】
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·ml-1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·ml-1
③CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·ml-1
根据盖斯定律可知①-②-③即得到碳单质与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g) ΔH=＋131.5 kJ·ml-1。
【小问3详解】
△H=反应物的总键能-生成物的总键能=。
【小问4详解】
①醋酸为弱电解，电离吸热，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水时放出的热量比57.3kJ小。硫酸和氢氧化钡反应生成沉淀放热，若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误)，测定结果<。
②某化学兴趣小组用50mL 盐酸、50mL NaOH溶液进行中和热测定，计算结果，说明放出的热量偏多，数值偏大；
A．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度，温差数值偏小，计算的热量值偏低，测定中和热数值偏小，故A错误；
B．分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中，热量损耗大，测定中和热数值偏小，故B错误；
C．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数，所量NaOH溶液的体积偏大，反应放热增多，测定中和热数值偏大，故C正确；
D．使用玻璃搅拌器搅拌，可加快反应速率，减少热量损耗，操作正确，不会导致数值偏大，故D错误；
故选：C；
③标准状况下，3.36L即0.15ml仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g，则M= =30 g/ml，故为乙烷，分子式C2H6。在25°C和101kPa下0.15ml C2H6完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出233.97kJ的热量，则1ml C2H6完全燃烧放出的热量为=1559.8 kJ ，故表示乙烷燃烧热热化学方程式为C2H6(g) +O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH=- 1559.8 kJ/ml。
④由盖斯定律可知， Ⅰ×2 +Ⅱ+Ⅲ×2得到2H2O(l)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH = -213 kJ/ml ×2 +654kJ/ml+172 kJ/ml ×2=+572 kJ/ ml。
20. 研究电化学原理与应用有非常重要的意义。
（1）与普通(酸性)锌锰电池相比较，碱性锌锰电池的优点是_______(回答一条即可)。可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为_______。
（2）铅蓄电池是最常见的二次电池。
①电池正极电极反应式_______，充电时阴极反应为_______。
②铅蓄电池为电源进行电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。试回答下列问题：
电解精制饱和食盐水的化学方程式_______。氢氧化钠溶液从图中_______(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处收集。当铅蓄电池电路中有0.5ml电子转移时，可制取氯气标准状况下的体积为_______L(假设产物无损耗)。
（3）图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为_______(填写“正极、负极、阴极、阳极”)，镀铜时，_______(填写X或Y)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将_______(填写增大、减小、不变)
②若M极消耗0.1ml氯乙烯，则铁电极增重_______g，硫酸铜溶液的浓度将_______(填写“增大、减小、不变”)
【答案】（1） ①. 比能量高（或可存储时间长、不易发生电解质的泄漏、或碱性电池使用寿命较长） ②. Zn－2e－＝Zn2+
（2） ①. PbO2+2e－++4H+＝PbSO4+2H2O ②. PbSO4＋2e－＝Pb＋ ③. 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ④. d ⑤. 5.6
（3） ①. 负极 ②. X ③. 增大 ④. 32g ⑤. 不变
【解析】
【小问1详解】
①碱性锌锰电池的优点是比能量高、可存储时间长、不易发生电解质的泄漏等，
故答案为：比能量高（或可存储时间长、不易发生电解质的泄漏、或碱性电池使用寿命较长）；
②在锌锰干电池中，锌做负极，其电解反应式为：Zn－2e－＝Zn2+，故答案为：Zn－2e－＝Zn2+；
【小问2详解】
①电池正极上PbO2得电子产生PbSO4，电极反应式为PbO2+2e－++4H+＝PbSO4+2H2O；
电解质溶液为硫酸，根据总反应式可知，在阴极区，硫酸铅得电子转化为铅，其电极反应式为：PbSO4＋2e－＝Pb＋，
故答案为：PbO2+2e－++4H+＝PbSO4+2H2O；PbSO4＋2e－＝Pb＋；
电解饱和食盐水，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠，反应的离子方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；当铅蓄电池电路中有0.5ml电子转移时，根据电解池电极反应式2Cl--2e－＝Cl2↑可知，可制取氯气标准状况下的体积为0.5ml 22.4L/ml=5.6L；
【小问3详解】
①O2在N电极附近得到电子，O元素化合价降低，则N电极为正极，M电极是负极，丙为电镀装置，镀件Fe作阴极，与电源的负极相连，即与X极相连，氧气在N电极得到电子,电极反应式为O2 +4H+ +4e- = 2H2O，H+离子浓度降低，N极区域溶液中pH将增大，故答案为:负极； X；增大；
②M为负极，电极反应式为.CH2 = CHCl + 4H2O- 10e- =2CO2↑+Cl-+11H+；消耗0.1ml氯乙烯时，转移电子0.1ml10= 1ml，Fe作阴极，电极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu，生成0.5mlCu，增重0.5ml64g/ml = 32g，乙装置在通电过程中Fe连接电池负极，电解液中Cu2+在阴极附近得电子生成Cu单质，Cu连接电池正极，Cu失电子生成Cu2+补充到电解液中，Cu2+的浓度不变，故答案为: 32；不变。
21. 高氯酸铜易溶于水，在130℃时会发生分解反应，是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]的一种工艺流程如图1所示：
（1）发生“电解Ⅰ”时，所用的交换膜是___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（2）歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。
①“歧化反应”化学方程式为___________。
②“电解Ⅱ”的阳极产物为___________。
（3）操作a的名称是___________，该流程中可循环利用的物质是___________(填化学式)。
（4）用该工艺流程制备高氯酸铜时，若起始时NaCl的质量为ag，最终制得的Cu(ClO4)2•6H2O为bg，则产率为___________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】（1）阳 （2） ①. 3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2 ②. 高氯酸钠
（3） ①. 蒸发浓缩 ②. NaCl
（4）×100%
【解析】
【分析】制备高氯酸铜的工艺流程可以分为六步。①电解Ⅰ：电解食盐水生成H2、Cl2与NaOH；②歧化反应：Cl2与Na2CO3反应生成CO2、NaClO3与NaCl；③电解Ⅱ：进一步氧化NaClO3生成NaClO4；④反应Ⅰ：加入盐酸使NaCl析出；⑤经过蒸发浓缩之后得到60%以上的高氯酸；⑥反应Ⅱ：高氯酸与Cu2(OH)2CO3经过一系列反应之后得到高氯酸铜。据此可回答相应问题：
【小问1详解】
电解食盐水的过程中，阳极生成Cl2，阴极生成OH—，为了防止OH—移动到阳极与Cl2发生反应，应该选用可以阻止阴离子通过的阳离子交换膜；
【小问2详解】
①根据题干中对歧化反应的定义，Cl2与Na2CO3发生歧化反应的化学方程式为：3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2；②电解的过程中阳极发生氧化反应，经过电解Ⅱ后，NaClO3被氧化为NaClO4，故阳极产物为高氯酸钠；
【小问3详解】
低浓度的高氯酸经过操作a之后可生成60%以上的高氯酸，故操作a为蒸发浓缩；该流程中反应Ⅰ可生成NaCl晶体，电解Ⅰ又需要消耗NaCl，故可以循环利用的物质是NaCl；
【小问4详解】
1ml Cu(ClO4)2•6H2O需要2ml HClO4反应得到，2ml HClO4需要2ml NaClO3经过两步反应得到，2ml NaClO3需要6ml Cl2反应得到，6ml Cl2需要12mlNaCl电解得到。故理论上消耗12ml NaCl可生成1ml Cu(ClO4)2•6H2O。，ag NaCl的物质的量为ml，理论上可得到ml Cu(ClO4)2•6H2O，实际只得到ml Cu(ClO4)2•6H2O，故产率=。
22. I．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
①分析数据可知：大气固氮反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_______。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_______(填“A”或“B”)；比较、的大小关系：_______；
Ⅱ．目前工业合成氨的原理是。
（3）在一定温度下，将1 ml 和3 ml 混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 ml。
①下列描述能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A．单位时间内消耗n ml的同时消耗n ml的
B．、、的浓度相等
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
②达平衡时，的转化率_______。
③已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数_______(用平衡分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1） ①. 吸热 ②. K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产
（2） ①. A ②. p2> p1
（3） ①. C ②. 60% ③. 0.26(MPa)-2
【解析】
【小问1详解】
①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应；
②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮；
【小问2详解】
合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，p2的转化率大，则p2大；
【小问3详解】
①A．单位时间内消耗n ml的同时消耗2n ml的，才能说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A错误
B．、、的浓度相等，不能说明各组分的浓度保持不变，故B错误；
C．该反应前后气体的总质量保持不变，随反应进行气体的分子数减少，则混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，当不变时反应达到平衡状态，故C正确；
D．混合气体的总质量不变，容器体积不变，则气体密度不变，不能据此说明反应达到平衡状态，故D错误；
②达到平衡时，气体总物质的量为2.8ml，设参加反应氮气的物质的量为x，则：
故(1-x)+(3-3x)+2x=2.8，解得x=0.6ml；
则平衡时H2的转化率a1=×100%=×100%=60%；
③已知平衡时，各物质物质的是分别为：n(N2)=0.4ml，n(H2)=1.2ml，n(NH3)=1.2ml，容器压强为8MPa，则：各物质分压分别为：p(N2)=8MPa×=MPa，p(H2)=8MPa×=MPa，p(NH3)=8MPa×=MPa；则平衡常数Kp= = (MPa)-2≈0.255(MPa)-2≈0.26(MPa)-2。
选项
a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能kJ/ml
414
489
565
155
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
0.1
0.507
0.152
选项
a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能kJ/ml
414
489
565
155
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
0.1
0.507
0.152
1. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
C. 航纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D. 保暖贴发热过程中主要发生了化学腐蚀
2. 化学反应 A2(g)＋B2(g)= 2AB(g) 的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 反应热 ΔH=＋(a－b) kJ·ml－1B. 该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 每生成 2ml AB(g)吸收b kJ热量D. 该反应断裂1ml A—A键放出a kJ能量
3. 在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是
A. AB. BC. CD. D
4. 下列各装置能达到相应实验目的的是
A. 图甲，中和热的测定B. 图乙，该装置可持续供电
C. 图丙，在铁制品表面镀锌D. 图丁，测定稀硫酸的pH
5. 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是
A. 装置①中阳极上析出红色固体
B. 装置②中铜片应与电源负极相连
C. 装置③中外电路电流方向：b极 →a极
D. 装置④中阴极反应：2 Cl--2e-= Cl2
6. 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料过程，下列有关说法正确
①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH1
②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3
A. 2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2
B. 植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C. 在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同
D. 若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023
7. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示，下列说法正确的是
A. 电子从b流出，经外电路流向a
B. HS—在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+
C. 该电池在高温下进行效率更高
D. 若该电池有0.4ml电子转移，则有0.45mlH+通过质子交换膜
8. 锂二氧化碳电池可在常温下同时实现二氧化碳的锚定与转化，可以在深海作业、火星探测等高二氧化碳的环境中得到应用，电池总反应为：。下列说法错误的是
A. 该电池不能用水溶液作为电解液
B. 放电时，正极电极反应为：
C. 充电时，锂电极与外接电源负极相连
D. 充电时，当生成(标准状况下)，通过隔膜迁移的数目为
9. 钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为电解方法制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A. C电极与电源的正极相连
B. 电解过程中，Ⅱ室溶液的pH增大
C. 移除阳离子交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 外电路每通过1ml电子，Ⅲ室溶液质量理论上减少65g
10. 汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ·ml-1、ΔS=-145 J·ml-1·K-1。下列说法中错误的是
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应常温下不能自发进行，因此需要高温条件
C. 该反应常温下能自发进行，高温只是加快反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
二、不定项选择题(本题共8小题，每题4分，共32分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。)
11. 图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物(CxHy)的工作原理示意图，用某钾盐水溶液作电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，电池用硫酸作电解质溶液。下列说法中不正确的是
A. 甲中若CxHy为C2H4，则生成1mlC2H4的同时生成3mlO2
B. 甲中铜片作阴极，K＋向铂片电极移动
C. 乙中硫酸的作用是增强溶液的导电性
D. 乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O
12. 利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到NaOH
B. 铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，M是CuSO4
C. 电镀工业中，X是镀层金属，Y是待镀金属
D. 外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
13. 利用CH4出燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是
A. a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B. A膜和C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜
C. 可用铁电极替换阳极的石墨电极
D. a极上通入标况下2.24L甲烷，理论上产品室可新增0.4mlCa(H2PO4)2
14. 下列说法正确的是
A. 已知，，则
B. 中和反应的反应热测定实验中为了减少热量散失，溶液应分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中
C. 已知：的燃烧热为，则时，
D. 下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式为
15. 2022北京冬奥会期间，赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b表面反应为：
C. 电池工作过程中向负极迁移
D. 氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率
16. 某温度下，在密闭容器中发生反应，反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是
A. 化学平衡逆向移动B. A的平衡转化率增大
C. 平衡常数变大D.
17. 用氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是
A. 气体X为氧气，气体Y为氢气
B. 工作过程中燃料电池内溶液的pH保持不变
C. 每消耗1 ml 会有4 ml 由M电极区移向N电极区
D. M电极上的电极反应式为
18. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式为
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
三、原理综合题
19. 写出或完成下列热化学方程式。
（1）下列变化过程，属于放热反应的是_______。
①浓稀释；②酸碱中和反应：③在中燃烧；④与；⑤铝热反应：⑧碳高温条件下还原；⑦碳酸钙分解
（2）已知：①
②
③
则固态碳和水蒸气反应生成CO和的热化学方程式为_______。
（3）通常人们把拆开1ml某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。表中是一些化学键的键能。
根据键能数据估算下列反应：的反应热为_______。
（4）已知稀溶液中，。
①则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水时放出的热量比57.3kJ_______(填“大”“小”)。若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误)，测定结果_______(填“>”“=”或“<”)。
②某化学兴趣小组用50mL 盐酸、50mL NaOH溶液进行中和热测定，计算结果，其原因可能是：_______。
A．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
B．分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中
C．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数
D．使用环形玻璃棒搅拌
③标准状况下，3.36L 仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g，在25℃和101kPa下完全燃烧生成和时，放出233.97kJ的热量。该气体的分子式为_______，表示该气体摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。
④2022年北京冬奥会将用绿氢()作为火炬燃料，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则反应_______。
20. 研究电化学原理与应用有非常重要的意义。
（1）与普通(酸性)锌锰电池相比较，碱性锌锰电池的优点是_______(回答一条即可)。可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为_______。
（2）铅蓄电池是最常见二次电池。
①电池正极电极反应式_______，充电时阴极反应为_______。
②铅蓄电池为电源进行电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。试回答下列问题：
电解精制饱和食盐水的化学方程式_______。氢氧化钠溶液从图中_______(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处收集。当铅蓄电池电路中有0.5ml电子转移时，可制取氯气标准状况下的体积为_______L(假设产物无损耗)。
（3）图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为_______(填写“正极、负极、阴极、阳极”)，镀铜时，_______(填写X或Y)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将_______(填写增大、减小、不变)
②若M极消耗0.1ml氯乙烯，则铁电极增重_______g，硫酸铜溶液的浓度将_______(填写“增大、减小、不变”)
21. 高氯酸铜易溶于水，在130℃时会发生分解反应，是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]一种工艺流程如图1所示：
（1）发生“电解Ⅰ”时，所用的交换膜是___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（2）歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。
①“歧化反应”的化学方程式为___________。
②“电解Ⅱ”的阳极产物为___________。
（3）操作a的名称是___________，该流程中可循环利用的物质是___________(填化学式)。
（4）用该工艺流程制备高氯酸铜时，若起始时NaCl的质量为ag，最终制得的Cu(ClO4)2•6H2O为bg，则产率为___________(用含a、b的代数式表示)。
22. I．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
①分析数据可知：大气固氮反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_______。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_______(填“A”或“B”)；比较、的大小关系：_______；
Ⅱ．目前工业合成氨的原理是。
（3）在一定温度下，将1 ml 和3 ml 混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 ml。
①下列描述能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A．单位时间内消耗n ml的同时消耗n ml的
B．、、的浓度相等
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
②达平衡时，的转化率_______。
③已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数_______(用平衡分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。高二10月化学考试
相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 A1-27 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu-64 P-31
一、单选题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
C. 航纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D. 保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误；
B．锌比铁活泼，船底镶嵌锌块，与海水、船构成原电池，锌作负极被消耗，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极保护法，B正确；
C．纯银器长时间暴露在空气中，会与空气中的H2S、O2反应生成黑色的Ag2S，发生的是化学腐蚀，C错误；
D．保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，D错误；
故选B。
2. 化学反应 A2(g)＋B2(g)= 2AB(g) 的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 反应热 ΔH=＋(a－b) kJ·ml－1B. 该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 每生成 2ml AB(g)吸收b kJ热量D. 该反应断裂1ml A—A键放出a kJ能量
【答案】A
【解析】
【分析】如图所示，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，ΔH >0，a为正反应的活化能，b为逆反应的活化能，ΔH=+(a-b) kJ/ml。
【详解】A．反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，所以反应热△H=+(a-b)kJml1，故A正确；
B．依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，故B错误；
C．依据图象分析判断1ml A2和1ml B2反应生成2mlAB，每生成2mlAB吸收(a-b)kJ热量，故C错误；
D．断裂1mlA-A和1mlB-B键，吸收akJ能量，故D错误；
故选A。
3. 在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极；b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，b极是阳极，所以X电极是负极，Y电极是正极。
【详解】A．电解硫酸铜溶液，溶液中铜离子在阴极得电子生成铜单质，a极质量增加，b极是溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，A正确；
B．电解氢氧化钠溶液，在两电极上分别得到氧气和氢气，得不到金属单质，B错误；
C．电解硝酸银溶液，铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极得不到气体，C错误；
D．电解氯化铜溶液，在b极处溶液中的氯离子失电子得到有刺激性气味的气体，D错误；
故选A。
4. 下列各装置能达到相应实验目的的是
A. 图甲，中和热的测定B. 图乙，该装置可持续供电
C. 图丙，在铁制品表面镀锌D. 图丁，测定稀硫酸的pH
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到实验目的，A错误；
B．图乙组成原电池装置，反应过程消耗锌电极，当电极材料完全消耗时，将停止供电，因此该装置不可持续供电，B错误；
C．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，C正确；
D．不能用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH，不能达到实验目的，D错误；
故选C。
5. 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是
A. 装置①中阳极上析出红色固体
B. 装置②中铜片应与电源负极相连
C. 装置③中外电路电流方向：b极 →a极
D. 装置④中阴极反应：2 Cl--2e-= Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A、阳极失电子，所以应该生成氯气，而红色铜应该在阴极析出，A不正确；
B、镀层金属应该要失去电子进入溶液中，所以铜片与电源正极相连，B不正确；
C、H2在负极上失电子、O2在正极上得电子，电子由a流向b，所以电流由b流向a，C正确；
D、阴极上H+得电子生成H2，D不正确。
故选C。
6. 以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确
①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH1
②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3
A. 2ΔH3= -ΔH1-2ΔH2
B. 植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C. 在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3不会不同
D. 若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023
【答案】C
【解析】
【详解】A．由盖斯定律可知：-①-②=③×2，则2ΔH3=-ΔH1-ΔH2，A错误；
B．假设反应热均小于0，根据2ΔH3=-ΔH1-ΔH2可知ΔH2=-ΔH1-2ΔH3，则若ΔH1<0，ΔH3<0，则ΔH2>0，与假设矛盾，B错误；
C．焓变与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，C正确；
D．植物的光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，D错误；
故选C。
7. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示，下列说法正确的是
A. 电子从b流出，经外电路流向a
B. HS—在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+
C. 该电池在高温下进行效率更高
D. 若该电池有0.4ml电子转移，则有0.45mlH+通过质子交换膜
【答案】B
【解析】
【分析】由氢离子的移动方向可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，b极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O。
【详解】A．由分析可知，电极b是电池的正极，a是负极，则电子从a流出，经外电路流向b，故A错误；
B．由分析可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，故B正确；
C．微生物的主要成分是蛋白质，若电池在高温下进行，蛋白质会发生变性，微生物的催化能力降低，电池的工作效率降低，故C错误；
D．由分析可知，正极的电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O，则当电池有0.4ml电子转移时，负极区有0.4ml氢离子通过质子交换膜加入正极区，故D错误；
故选B。
8. 锂二氧化碳电池可在常温下同时实现二氧化碳的锚定与转化，可以在深海作业、火星探测等高二氧化碳的环境中得到应用，电池总反应为：。下列说法错误的是
A. 该电池不能用水溶液作为电解液
B. 放电时，正极的电极反应为：
C. 充电时，锂电极与外接电源负极相连
D. 充电时，当生成(标准状况下)，通过隔膜迁移的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题干反应方程式信息，锂作原电池的负极，多孔电极为正极，锂为活泼碱金属，易与水反应，故该电池不能用水溶液作为电解液，故A正确；
B．放电时，多孔电极为正极，其电极反应为：，故B正确；
C．放电时，锂为负极，充电时，锂电极与外接电源负极相连，故C正确；
D．充电时，当生成(标准状况下)，转移电子数为0.2ml，外电路转移的电子数与内电路迁移离子多带的电荷数相等，故通过隔膜迁移的数目为，故D错误。
答案为：D。
9. 钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为电解方法制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A. C电极与电源的正极相连
B. 电解过程中，Ⅱ室溶液的pH增大
C. 移除阳离子交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 外电路每通过1ml电子，Ⅲ室溶液质量理论上减少65g
【答案】D
【解析】
【详解】A．电解方法制备金属钴，则C电极为阴极，与电源的负极相连，故A错误；
B．电解过程中，石墨为阳极，溶液中的氢氧根失去电子，氢离子向Ⅱ室移动，因此Ⅱ室溶液的pH减小，故B错误；
C．移除阳离子交换膜后，石墨电极上氯离子失去电子变为氯气，因此发生的反应改变，故C错误；
D．外电路每通过1ml电子，Ⅲ室中有0.5ml C2+变为C单质，有1ml Cl－移向Ⅱ室，则溶液质量理论上减少1ml×35.5g∙ml−1+0.5ml×59g∙ml−1=65g，故D正确。
综上所述，答案为D。
10. 汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)= N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ·ml-1、ΔS=-145 J·ml-1·K-1。下列说法中错误的是
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应常温下不能自发进行，因此需要高温条件
C. 该反应常温下能自发进行，高温只是加快反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
【答案】B
【解析】
【详解】根据该反应的焓变和熵变，利用判断反应进行的方向。
A．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；
B．常温下，，故该反应常温下可自发进行，B错误；
C．该反应常温下可自发进行，高温只是加快反应的速率，C正确；
D．CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒，D正确。
故选B。
【点睛】放热利于反应自发进行，熵增有利于反应自发；化学反应的方向的判据为：反应能自发进行；反应达到平衡状态；反应不能自发进行。
二、不定项选择题(本题共8小题，每题4分，共32分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。)
11. 图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物(CxHy)的工作原理示意图，用某钾盐水溶液作电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，电池用硫酸作电解质溶液。下列说法中不正确的是
A. 甲中若CxHy为C2H4，则生成1mlC2H4的同时生成3mlO2
B. 甲中铜片作阴极，K＋向铂片电极移动
C. 乙中硫酸的作用是增强溶液的导电性
D. 乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O
【答案】B
【解析】
【分析】甲中电源的电子流向铜电极，说明铜为阴极，铂片为阳极。
【详解】A．甲中若CxHy为C2H4，生成1mlC2H4得到12ml电子，根据电子守恒得到生成3mlO2，故A正确；
B．根据图中信息分析铜片上二氧化碳得到电子，则甲中铜片作阴极，根据“异性相吸”，则K＋向铜片电极移动，故B错误；
C．乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O，负极反应式为3H2−6e－=6H＋，因此硫酸的作用是增强溶液的导电性，故C正确；
D．乙中正极发生还原反应，其电极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O，故D正确。
综上所述，答案为B。
12. 利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到NaOH
B. 铜精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，M是CuSO4
C. 电镀工业中，X是镀层金属，Y是待镀金属
D. 外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．氯碱工业中，若X、Y均为石墨，X为阴极，阴极上溶液中的氢离子反应生成氢气，阴极附近能得到氢氧化钠，故A正确；
B．铜的精炼中，X与电源负极相连是阴极，是纯铜，Y与电源正极相连是阳极，是粗铜，M是CuSO4，故B 正确；
C．电镀中，镀层金属做阳极即Y，待镀金属即镀件做阴极即X，故C错误；
D．外加电流的阴极保护法中，阴极X是待保护金属，故D错误；
故答案为AB
13. 利用CH4出燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是
A. a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B. A膜和C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜
C. 可用铁电极替换阳极的石墨电极
D. a极上通入标况下2.24L甲烷，理论上产品室可新增0.4mlCa(H2PO4)2
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．a极为甲烷，甲烷失去电子，因此电极反应式为：CH4−8e－＋4O2−＝CO2＋2H2O，选项A正确；
B．阳极室阴离子放电，钙离子穿过A膜进入到产品室，因此A膜为阳离子交换膜，原料室中钠离子穿过C膜进入到阴极室，因此C膜为氧离子交换膜，磷酸二氢根穿过B膜进入到产品室，因此B膜为阴离子交换膜，选项B错误；
C．可用铁电极替换阳极的石墨电极，则铁失电子产生亚铁离子，电极反应式不同，选项C错误；
D．a极上通入标况下2.24 L甲烷即物质的量为0.1ml，根据CH4−8e－＋4O2−＝CO2＋2H2O，则转移0.8ml电子，因此有0.4ml钙离子移向产品室反应生成Ca(H2PO4)2，即理论上产品室可新增0.4 ml Ca(H2PO4)2，选项D正确；
答案选BC。
14. 下列说法正确的是
A. 已知，，则
B. 中和反应的反应热测定实验中为了减少热量散失，溶液应分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中
C. 已知：的燃烧热为，则时，
D. 下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．生成的产物相同，气态硫具有更多的能量，放出的能量更多，放热反应焓变为负值，放热越多，数值越大，焓变越小，所以，故A正确；
B．溶液应分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中，多次倒入溶液打开盖子，热量损失，故B错误；
C．的燃烧热为,是指1ml完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出890.3kJ热量，选项中生成气态水，放热反应焓变为负值，放热减少，焓变中数值减小，焓变变大，，故C错误；
D．该反应为可逆反应，实际放热比19.3kJ多，，故D错误；
答案选A。
15. 2022北京冬奥会期间，赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b表面反应为：
C. 电池工作过程中向负极迁移
D. 氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，电极a负极，电极反应式为H2−2e−＋2OH−=2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e−＋2H2O═4OH−，据此作答。
【详解】A．电极a上氢元素失电子价态升高，故电极a为负极，故A正确；
B．电极b为正极，电极反应式为O2＋4e−＋2H2O═4OH−，故B正确；
C．原电池工作时，阴离子向负极移动，K+移向正极，故C错误；
D．氢氧燃料电池能量转化率高，可提高能源利用率，故D正确；
故答案选C。
16. 某温度下，在密闭容器中发生反应，反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是
A. 化学平衡逆向移动B. A的平衡转化率增大
C. 平衡常数变大D.
【答案】A
【解析】
【分析】反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，D的浓度应变为原来2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍，说明反应逆向移动。
【详解】A．若平衡不移动，D的浓度应变为原来2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.5倍，说明反应逆向移动，故A正确；
B．缩小容器体积，增大压强，反应逆向移动，A的平衡转化率减小，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡常数不变，故C错误；
D．增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动，增大压强，反应逆向移动，说明a+b
17. 用氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是
A. 气体X为氧气，气体Y为氢气
B. 工作过程中燃料电池内溶液的pH保持不变
C. 每消耗1 ml 会有4 ml 由M电极区移向N电极区
D. M电极上的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电解池内的移动方向可判断M电极为阴极，N电极为阳极，气体X为氧气，气体Y为氢气，A正确；
B．工作过程中有水生成，对燃料电池内溶液起到稀释作用，溶液的pH会降低，B错误；
C．每消耗1 ml ，会转移4 ml ，会有4 ml 由M电极区移向N电极区，C正确；
D．M电极上的电极反应式为，D正确；
故选B。
18. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
【答案】BD
【解析】
【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。
【详解】A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为C2++2e-=C，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A错误；
B．对于乙室，正极上LiCO2得到电子，被还原为C2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为2LiCO2+2e-+8H+=2Li++2C2++4H2O，负极发生的反应为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确；
C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCO2+e-+4H+=Li++C2++2H2O，C错误；
D．若甲室C2+减少200 mg，则电子转移物质的量为n(e-)=；若乙室C2+增加300 mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确；
故合理选项是BD。
三、原理综合题
19. 写出或完成下列热化学方程式。
（1）下列变化过程，属于放热反应的是_______。
①浓稀释；②酸碱中和反应：③在中燃烧；④与；⑤铝热反应：⑧碳高温条件下还原；⑦碳酸钙分解
（2）已知：①
②
③
则固态碳和水蒸气反应生成CO和的热化学方程式为_______。
（3）通常人们把拆开1ml某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。表中是一些化学键的键能。
根据键能数据估算下列反应：的反应热为_______。
（4）已知稀溶液中，。
①则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水时放出的热量比57.3kJ_______(填“大”“小”)。若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误)，测定结果_______(填“>”“=”或“<”)。
②某化学兴趣小组用50mL 盐酸、50mL NaOH溶液进行中和热测定，计算结果，其原因可能是：_______。
A．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
B．分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中
C．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数
D．使用环形玻璃棒搅拌
③标准状况下，3.36L 仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g，在25℃和101kPa下完全燃烧生成和时，放出233.97kJ的热量。该气体的分子式为_______，表示该气体摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。
④2022年北京冬奥会将用绿氢()作为火炬燃料，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则反应_______。
【答案】（1）②③⑤ （2）C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g) ΔH=＋131.5 kJ·ml-1
（3）
（4） ①. 小 ②. < ③. C ④. C2H6 ⑤. C2H6(g) +O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH=- 1559.8 kJ/ml ⑥. +572 kJ/ ml
【解析】
【小问1详解】
根据常见化学反应的热效应分析判断，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应为放热反应，常见的放热反应有：所有的燃烧及缓慢氧化反应、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应、大多数化合反应及铝热反应等，故上述变化过程中，属于放热反应的是②③⑤，①浓硫酸的稀释属于物理变化，④⑥均为吸热反应。、
【小问2详解】
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·ml-1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·ml-1
③CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·ml-1
根据盖斯定律可知①-②-③即得到碳单质与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g) ΔH=＋131.5 kJ·ml-1。
【小问3详解】
△H=反应物的总键能-生成物的总键能=。
【小问4详解】
①醋酸为弱电解，电离吸热，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1ml水时放出的热量比57.3kJ小。硫酸和氢氧化钡反应生成沉淀放热，若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误)，测定结果<。
②某化学兴趣小组用50mL 盐酸、50mL NaOH溶液进行中和热测定，计算结果，说明放出的热量偏多，数值偏大；
A．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度，温差数值偏小，计算的热量值偏低，测定中和热数值偏小，故A错误；
B．分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中，热量损耗大，测定中和热数值偏小，故B错误；
C．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数，所量NaOH溶液的体积偏大，反应放热增多，测定中和热数值偏大，故C正确；
D．使用玻璃搅拌器搅拌，可加快反应速率，减少热量损耗，操作正确，不会导致数值偏大，故D错误；
故选：C；
③标准状况下，3.36L即0.15ml仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g，则M= =30 g/ml，故为乙烷，分子式C2H6。在25°C和101kPa下0.15ml C2H6完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出233.97kJ的热量，则1ml C2H6完全燃烧放出的热量为=1559.8 kJ ，故表示乙烷燃烧热热化学方程式为C2H6(g) +O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH=- 1559.8 kJ/ml。
④由盖斯定律可知， Ⅰ×2 +Ⅱ+Ⅲ×2得到2H2O(l)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH = -213 kJ/ml ×2 +654kJ/ml+172 kJ/ml ×2=+572 kJ/ ml。
20. 研究电化学原理与应用有非常重要的意义。
（1）与普通(酸性)锌锰电池相比较，碱性锌锰电池的优点是_______(回答一条即可)。可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为_______。
（2）铅蓄电池是最常见的二次电池。
①电池正极电极反应式_______，充电时阴极反应为_______。
②铅蓄电池为电源进行电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。试回答下列问题：
电解精制饱和食盐水的化学方程式_______。氢氧化钠溶液从图中_______(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处收集。当铅蓄电池电路中有0.5ml电子转移时，可制取氯气标准状况下的体积为_______L(假设产物无损耗)。
（3）图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为_______(填写“正极、负极、阴极、阳极”)，镀铜时，_______(填写X或Y)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将_______(填写增大、减小、不变)
②若M极消耗0.1ml氯乙烯，则铁电极增重_______g，硫酸铜溶液的浓度将_______(填写“增大、减小、不变”)
【答案】（1） ①. 比能量高（或可存储时间长、不易发生电解质的泄漏、或碱性电池使用寿命较长） ②. Zn－2e－＝Zn2+
（2） ①. PbO2+2e－++4H+＝PbSO4+2H2O ②. PbSO4＋2e－＝Pb＋ ③. 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ④. d ⑤. 5.6
（3） ①. 负极 ②. X ③. 增大 ④. 32g ⑤. 不变
【解析】
【小问1详解】
①碱性锌锰电池的优点是比能量高、可存储时间长、不易发生电解质的泄漏等，
故答案为：比能量高（或可存储时间长、不易发生电解质的泄漏、或碱性电池使用寿命较长）；
②在锌锰干电池中，锌做负极，其电解反应式为：Zn－2e－＝Zn2+，故答案为：Zn－2e－＝Zn2+；
【小问2详解】
①电池正极上PbO2得电子产生PbSO4，电极反应式为PbO2+2e－++4H+＝PbSO4+2H2O；
电解质溶液为硫酸，根据总反应式可知，在阴极区，硫酸铅得电子转化为铅，其电极反应式为：PbSO4＋2e－＝Pb＋，
故答案为：PbO2+2e－++4H+＝PbSO4+2H2O；PbSO4＋2e－＝Pb＋；
电解饱和食盐水，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠，反应的离子方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；当铅蓄电池电路中有0.5ml电子转移时，根据电解池电极反应式2Cl--2e－＝Cl2↑可知，可制取氯气标准状况下的体积为0.5ml 22.4L/ml=5.6L；
【小问3详解】
①O2在N电极附近得到电子，O元素化合价降低，则N电极为正极，M电极是负极，丙为电镀装置，镀件Fe作阴极，与电源的负极相连，即与X极相连，氧气在N电极得到电子,电极反应式为O2 +4H+ +4e- = 2H2O，H+离子浓度降低，N极区域溶液中pH将增大，故答案为:负极； X；增大；
②M为负极，电极反应式为.CH2 = CHCl + 4H2O- 10e- =2CO2↑+Cl-+11H+；消耗0.1ml氯乙烯时，转移电子0.1ml10= 1ml，Fe作阴极，电极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu，生成0.5mlCu，增重0.5ml64g/ml = 32g，乙装置在通电过程中Fe连接电池负极，电解液中Cu2+在阴极附近得电子生成Cu单质，Cu连接电池正极，Cu失电子生成Cu2+补充到电解液中，Cu2+的浓度不变，故答案为: 32；不变。
21. 高氯酸铜易溶于水，在130℃时会发生分解反应，是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]的一种工艺流程如图1所示：
（1）发生“电解Ⅰ”时，所用的交换膜是___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（2）歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。
①“歧化反应”化学方程式为___________。
②“电解Ⅱ”的阳极产物为___________。
（3）操作a的名称是___________，该流程中可循环利用的物质是___________(填化学式)。
（4）用该工艺流程制备高氯酸铜时，若起始时NaCl的质量为ag，最终制得的Cu(ClO4)2•6H2O为bg，则产率为___________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】（1）阳 （2） ①. 3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2 ②. 高氯酸钠
（3） ①. 蒸发浓缩 ②. NaCl
（4）×100%
【解析】
【分析】制备高氯酸铜的工艺流程可以分为六步。①电解Ⅰ：电解食盐水生成H2、Cl2与NaOH；②歧化反应：Cl2与Na2CO3反应生成CO2、NaClO3与NaCl；③电解Ⅱ：进一步氧化NaClO3生成NaClO4；④反应Ⅰ：加入盐酸使NaCl析出；⑤经过蒸发浓缩之后得到60%以上的高氯酸；⑥反应Ⅱ：高氯酸与Cu2(OH)2CO3经过一系列反应之后得到高氯酸铜。据此可回答相应问题：
【小问1详解】
电解食盐水的过程中，阳极生成Cl2，阴极生成OH—，为了防止OH—移动到阳极与Cl2发生反应，应该选用可以阻止阴离子通过的阳离子交换膜；
【小问2详解】
①根据题干中对歧化反应的定义，Cl2与Na2CO3发生歧化反应的化学方程式为：3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2；②电解的过程中阳极发生氧化反应，经过电解Ⅱ后，NaClO3被氧化为NaClO4，故阳极产物为高氯酸钠；
【小问3详解】
低浓度的高氯酸经过操作a之后可生成60%以上的高氯酸，故操作a为蒸发浓缩；该流程中反应Ⅰ可生成NaCl晶体，电解Ⅰ又需要消耗NaCl，故可以循环利用的物质是NaCl；
【小问4详解】
1ml Cu(ClO4)2•6H2O需要2ml HClO4反应得到，2ml HClO4需要2ml NaClO3经过两步反应得到，2ml NaClO3需要6ml Cl2反应得到，6ml Cl2需要12mlNaCl电解得到。故理论上消耗12ml NaCl可生成1ml Cu(ClO4)2•6H2O。，ag NaCl的物质的量为ml，理论上可得到ml Cu(ClO4)2•6H2O，实际只得到ml Cu(ClO4)2•6H2O，故产率=。
22. I．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
①分析数据可知：大气固氮反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_______。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_______(填“A”或“B”)；比较、的大小关系：_______；
Ⅱ．目前工业合成氨的原理是。
（3）在一定温度下，将1 ml 和3 ml 混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 ml。
①下列描述能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A．单位时间内消耗n ml的同时消耗n ml的
B．、、的浓度相等
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
②达平衡时，的转化率_______。
③已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数_______(用平衡分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1） ①. 吸热 ②. K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产
（2） ①. A ②. p2> p1
（3） ①. C ②. 60% ③. 0.26(MPa)-2
【解析】
【小问1详解】
①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应；
②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮；
【小问2详解】
合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，p2的转化率大，则p2大；
【小问3详解】
①A．单位时间内消耗n ml的同时消耗2n ml的，才能说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A错误
B．、、的浓度相等，不能说明各组分的浓度保持不变，故B错误；
C．该反应前后气体的总质量保持不变，随反应进行气体的分子数减少，则混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，当不变时反应达到平衡状态，故C正确；
D．混合气体的总质量不变，容器体积不变，则气体密度不变，不能据此说明反应达到平衡状态，故D错误；
②达到平衡时，气体总物质的量为2.8ml，设参加反应氮气的物质的量为x，则：
故(1-x)+(3-3x)+2x=2.8，解得x=0.6ml；
则平衡时H2的转化率a1=×100%=×100%=60%；
③已知平衡时，各物质物质的是分别为：n(N2)=0.4ml，n(H2)=1.2ml，n(NH3)=1.2ml，容器压强为8MPa，则：各物质分压分别为：p(N2)=8MPa×=MPa，p(H2)=8MPa×=MPa，p(NH3)=8MPa×=MPa；则平衡常数Kp= = (MPa)-2≈0.255(MPa)-2≈0.26(MPa)-2。
选项
a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能kJ/ml
414
489
565
155
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
0.1
0.507
0.152
选项
a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能kJ/ml
414
489
565
155
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
0.1
0.507
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