福建省宁德第一中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题(Word版含答案)
展开宁德一中2023-2024学年高二第一学期化学9月月考答案
1. 【答案】B
【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;
2. 【答案】A
【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/mol。
【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)kJmol1,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1mol A2和1mol B2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量,故C错误;D.断裂1molA-A和1molB-B键,吸收akJ能量,故D错误;故选A。
3. 【答案】A
【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. 【答案】B
【详解】由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,v甲(N2)= v甲(H2)=1mol•L-1•min-1、v乙(N2)=2mol•L-1•min-1、v丙(N2)= v丙(NH3)=0.5mol•L-1•min-1,则三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为v乙>v甲>v丙,故选B。
5. 【答案】C
【详解】A. 惰性电极电解氯化铜溶液,阳极上氯离子放电生成,阴极上铜离子放电析出红色固体,A错误;
B. 电镀铜时,铜片应作阳极,与电源正极相连,B错误;
C. 装置丙中通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,因此外电路电流方向:b极→a极,C正确;
D. 惰性电极电解饱和食盐水,阴极上氢离子放电,阴极的电极反应式应为,D错误;答案选C。
6. 【答案】C
【详解】A.由盖斯定律可知:-①-②=③×2,则2ΔH3=-ΔH1-ΔH2,A项错误;
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项错误;
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项正确;D.植物的光合作用利用太阳能,将太阳能转化成化学能,D项错误;故选C。
7. 【答案】C
【分析】由图可知,硫酸盐还原菌可将有机物氧化为二氧化碳,而硫氧化菌可将HS-氧化为SO,所以两种菌类的存在,循环把有机物氧化成CO2并放出电子,负极a上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO,发生失电子的氧化反应,负极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO+9H+,正极b上O2发生得电子的还原反应,正极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,原电池工作时,溶液中的阳离子移向正极、阴离子移向负极,电子由负极经过导线流向正极。
8. 【答案】D
【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0.2mol,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. 【答案】D
【详解】A.电解方法制备金属钴,则Co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1mol电子,Ⅲ室中有0.5mol Co2+变为Co单质,有1mol Cl-移向Ⅱ室,则溶液质量理论上减少1mol×35.5g∙mol−1+0.5mol×59g∙mol−1=65g,故D正确。
综上所述,答案为D。
10.A
11. 【答案】C
【分析】由图可知,电极a为负极,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。
12. 【答案】A
【详解】根据图示信息,可得已知反应:
可得目标方程式:,所以,故选A。
13. 【答案】B
【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 mol ,会转移4 mol ,会有4 mol 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。
14(14分).(1) ④⑥⑦
(2)C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(3)-1940 kJ/mol
(4) 0.025mol/(L·min) 70% AB D
解析:(1)根据常见化学反应的热效应分析判断;
(2)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-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·mol-1。
(4)①在2L容器中投入2mol和bmol,发生反应2SO2+O2=2SO3,根据图象可知0~10min内生成三氧化硫1mol,则消耗二氧化硫1mol,氧气0.5mol,则v(O2)==0.025mol/(L·min)。
②根据图象可知25min时浓度不再发生变化,则反应达到最大限度的时间是25min,在该条件下消耗二氧化硫是1.4mol,所以的最大转化率为。
③A.升高温度能够加快反应速率;
B.保持体积不变,再充入一定量的氧气,反应物浓度增大,能够加快反应速率;
C.保持压强不变,充入He使容积增大,浓度减小,反应速率减小;
D.保持体积不变,充入He使压强增大,反应物浓度不变,反应速率不变;
答案选AB。
④A.v(SO3)=v(SO2)没有指明反应的方向,不一定处于平衡状态;
B.反应前后混合气体的质量和容器容积均不变,密度始终不变,即混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态;
C.三种气体的是无色的,则体系内气体的颜色不再发生改变不能说明反应达到平衡状态;
D.正反应体积减小,混合气体的总物质的量不再改变,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态;
E.、、的物质的量之比等于2:1:2,不能说明正逆反应速率相等,不一定处于平衡状态;
答案选D。
15(12分).(1) 负极 11.2
(2) 氢气 氢氧化钠
【分析】根据电子的移动方向可知,c为该燃料电池的负极,d为燃料电池的正极,故a通入的为甲醇,b通入的为氧气,负极反应式为,氧气作正极,1mol氧气得4mol电子,则线路中转移2 mol电子,消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(2)①根据分析,a电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,反应生成H2和NaOH,则图中A口产生的气体为氢气,B口流出的物质是氢氧化钠;
②b电极为阳极,失去电子发生氧化反应生成,其电极反应式为。
(3)①电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g,则银电极失电子发生氧化反应,为阳极,与之相连的为Y为正极;
②若通电时间较短,B电解过程中,阳极为水中的氢氧根放电失电子生成氧气,阴极为铜离子得电子生成单质铜,则电解后要使该电解液复原,可以加入物质的化学式为CuO;
16(12分). 【答案】(1) d
(2)
(3) 负极(1分) X(1分) 增大(1分) 不变(1分) 32g
【详解】(1)①电解精制饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气,反应的化学方程式。
②阴极反应为,氢氧化钠是阴极产物,从图中d处收集。
(2)用惰性电极电解溶液制得,锰元素化合价升高,在阳极失电子发生氧化反应,是氧化产物,阳极的电极反应式为。
(3)①氧气在N极得电子生成水,可知N是正极,则M为负极;镀铜时,铜作阳极、铁作阴极, 所以X与铁电极相连。工作过程中,N极反应式为,N极区域溶液中pH将增大;
②氯乙烯()转换成对环境无害物质,M极反应式为,消耗0.1mol氯乙烯,转移1mol电子,铁电极发生反应Cu2++2e-=Cu,生成0.5mol铜,增重32g,电镀过程中,电解质溶液的浓度不变,硫酸铜溶液的浓度不变。
17(10分).(1)阳(1分)
(2) 3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2 高氯酸钠
(3) 蒸发浓缩 NaCl(1分)
(4)×100%
【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。
【详解】(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)1mol Cu(ClO4)2•6H2O需要2mol HClO4反应得到,2mol HClO4需要2mol NaClO3经过两步反应得到,2mol NaClO3需要6mol Cl2反应得到,6mol Cl2需要12molNaCl电解得到。故理论上消耗12mol NaCl可生成1mol Cu(ClO4)2•6H2O。,ag NaCl的物质的量为mol,理论上可得到mol Cu(ClO4)2•6H2O,实际只得到mol Cu(ClO4)2•6H2O,故产率=
【点睛】歧化反应是同种元素自身的氧化还原反应,故一部分该元素化合价升高,另一部分化合价降低,不可能出现同时降低或同时升高的情况。本题第二问中歧化反应的另一种产物NaCl即通过该原则推断得到。
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