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文档介绍
化学·河北省保定市望都中学2016-2017学年高二上学期月考化学试卷(8月份) Word版含解析
2016-2017学年河北省保定市望都中学高二(上)月考化学试卷(8月份) 一、选择题(本题共31道小题,每小题2分,共62分) 1.下列说法不正确的是( ) A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 B.放热反应都不需要加热就能发生 C.吸热反应在一定条件(如常温、加热等)也能发生 D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小 2.下列反应没有涉及原电池的是( ) A.生铁投入稀盐酸中 B.铜片与银片用导线连接后,同时插入FeCl3溶液中 C.纯锌投入硫酸铜溶液中 D.含铜的铝片投入浓硫酸中 3.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极.X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X 4.化学反应N2+3H2=2NH3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﹣1 B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b﹣a)kJ•mol﹣1 C. N2(g)+H2(g)=NH3(l);△H=(b+c﹣a)kJ•mol﹣1 D. N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ•mol﹣1 5.下列说法正确的是( ) A.电池充电时其正极应与外电源的负极相连而成为阴极 B.氢氧燃料电池(碱性介质)的正极反应式:O2+4e﹣→2O2﹣ C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜 D.铁件上镀铜时,将铁件与电源的负极相连 6.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列说法中不正确的是( ) A.装置出口①处的物质是氯气 B.出口②处的物质是氢气,该离子交换膜只能让阳离子通过 C.装置中发生的反应的离子方程式2Cl﹣+2H+Cl2↑+H2↑ D.该装置是将电能转化为化学能 7.如图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化氢溶液,各加入生铁块,放置一段时间.下列有关描述错误的是( ) A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中负极电极反应相同 D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 8.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色.则下列说法错误的是( ) A.a电极是阴极 B.b电极与电源的正极相连接 C.电解过程中,水是氧化剂 D.a电极附近溶液的pH变小 9.下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283.0kJ/mol B.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 10.下列叙述不正确的是( ) A.钢铁腐蚀的正极反应:Fe﹣3e﹣=Fe3+ B.铁船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.原电池是将化学能转化为电能的装置 D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ 11.关于如图所示装置的判断,叙述正确的是( ) A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池 B.该装置中铜为正极,锌为负极 C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L D.装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b 12.甲、乙两个电解池均以铂为电极,且互相串联,甲池中盛有硝酸银溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液.通电一段时间后,测得甲池中电极质量增加2.16g,乙池中电极上析出金属0.24g,则乙池中溶质可能是( ) A.CuSO4 B.MgSO4 C.Al(NO3)3 D.Na2SO4 13.某小组为研究电化学原理,设计如图装置.下列叙述不正确的是( ) A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e﹣=Cu C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动 14.298K时,反应 N2 (g)+3H2(g)⇌2NH3 (g)△H=﹣92.0kJ/mol.将此温度下的1mol N2 和3mol H2 放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)( ) A.一定大于92.0 kJ B.一定等于92.0 kJ C.一定小于92.0 kJ D.不能确定 15.在做中和热实验测定中和热时,应使用的仪器正确的组合是:( ) ①量筒 ②托盘天平 ③烧杯 ④容量瓶 ⑤冷凝管 ⑥温度计 ⑦酒精灯. A.①③⑥ B.②③⑤ C.①②③⑥ D.全部 16.下列关于化学电源的说法不正确的是( ) A.我们可以根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电 B.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应,将化学能转化为热能,然后再转化为电能的化学电源 C.普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,就不能再使用了 D.由Ag2O和Zn形成的碱性银锌纽扣电池,发生电化学反应时,Zn作为负极 17.下列描述中,不符合生产实际的是( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极 18.在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣,该溶液在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物和还原产物的质量比是( ) A.1:2 B.8:1 C.35.5:108 D.108:35.5 19.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ•mol﹣1 ②CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=﹣192.9kJ•mol﹣1 下列说法正确的是( ) A.CH3OH的燃烧热(△H)为﹣192.9kJ•mol﹣1 B. 反应①中的能量变化如图所示 C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)的△H>﹣192.9kJ•mol﹣1 20.下列说法正确的是( ) A.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ•mol﹣1,则H2燃烧热(△H)为﹣241.8kJ•mol﹣1 B.在稀溶液中:H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ C.已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定 D.由BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol﹣1①BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol﹣1②可得反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的△H=+172.5kJ•mol﹣1 21.铁镍蓄电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH) 2下列有关该电池的说法不正确的是( ) A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O 22.用铂(惰性)电极进行电解,下列说法中正确的是( ) A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH﹣,故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1 23.如图有关电化学的示意图正确的是( ) A. B. C. D. 24.用惰性电极分别电解下列各电解质的水溶液,一段时间后(设电解质足量),向电解后溶液中加入适量原电解质,可以使溶液恢复到电解前的浓度的是( ) A.Cu(NO3)2 B.K2SO4 C.HCl D.NaOH 25.将等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量组成原电池的条件CuS04溶液,下列各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如图所示,其中正确的是( ) A. B. C. D. 26.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途.用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示.下列推断合理的是( ) A.铁是阳极,电极反应为Fe﹣6e﹣+4H2O═FeO42﹣+8H B.电解时电子的流动方向为:负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极 C.若隔膜为阴离子交换膜,则OH﹣自右向左移动 D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计) 27.某同学组装了如图所示的电化学装置.电极I为Al,其他电极均为Cu,则( ) A.工作一段时间后,C烧杯的PH减小 B.电极I发生还原反应 C.盐桥中的K+移向A烧杯 D.电流方向:电极Ⅳ→→电极I 28.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S﹣F键.已知:1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F﹣F、S﹣F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.则S(s)+3F2(g)═SF6(g)的反应热△H为( ) A.﹣1780kJ/mol B.﹣1220 kJ/mol C.﹣450 kJ/mol D.+430 kJ/mol 29.如图所示装置可通过发生“3N2O4+8HNO3=6N2O5+2NO+4H2O”制备N2O5,有关说法中错误的是( ) A.阴极的电极反应为:NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O B.阳极的电极反应为:N2O4+2 HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+ C.当电路中通过6 mol e﹣时整个电解池中参与反应的HNO3为8mol D.当电路中通过6 mol e﹣时,有8molH+从阳极向阴极迁移 30.用惰性电极电解CuSO4 和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L的气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为( ) A.0.5 mol•L﹣1 B.0.8 mol•L﹣1 C.1.0 mol•L﹣1 D.1.5 mol•L﹣1 31.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫.反应原理为:2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O(l)△H=﹣632kJ•mol﹣1.如图为质子膜H2S燃料电池的示意图.下列说法正确的是( ) A.电极a为电池的正极 B.电极b上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e﹣=4 OH﹣ C.电路中每流过4mol电子,电池内部释放632kJ热能 D.每17gH2S参与反应,有1mol H+经质子膜进入正极区 二、非选择题(本题共4道小题,共38分) 32.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施.化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算. (1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程为: . (2)今有如下两个热化学方程式:则a b(填“>”、“=”或“<”) 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H1=a kJ•mol﹣1 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=b kJ•mol﹣1 (3) 化学键 H﹣H N﹣H N≡N 键能/kJ•mol﹣1 436 391 945 已知反应N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=a kJ•mol﹣1.试根据表中所列键能数据估算a 的值: (注明“+”或“﹣”). (4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算.利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: ①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ•mol﹣1[ ②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ•mol﹣1 ③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ•mol﹣1 总反应:3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= . 33.某学生实验小组用50mL0.50mol•L﹣1的盐酸与50mL0.50mol•L﹣1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定 (1)图中装置缺少的一种仪器,该仪器名称为 . (2)将反应混合液的 温度记为反应的终止温度. (3)下列说法正确的是 . A.小烧杯内残留有水,会使测得的反应热数值偏小 B.可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验 C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯 D.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中,以防液体外溅. 34.如图装置B中是浓度均为0.1mol/L的NaCl、CuSO4混合溶液,溶液体积为500ml,M、N均为石墨电极,当装置A中Zn棒质量减少6.5g时,N上质量增加 g;此时,所有电极上总共收集到的气体的总体积为 L(换算成标准状况下的体积). 35.在图中,E和F分别为电源两极;甲烧杯中盛有100mL 0.2mol•L﹣1 AgNO3溶液,乙烧杯中盛有100mL 0.15mol•L﹣1 CuCl2溶液,A、B、C、D均为石墨电极,如果电解一段时间后,发现B极增重1.08g,则 (1)E为 极. (2)A极的电极反应式为 ,析出气体 mL.(标准状况) (3)若乙烧杯溶液体积不变,则此时溶液的物质的量浓度将变为mol•L﹣1. (4)甲烧杯中滴入石蕊试液, 极附近变红(填A或B);如果继续电解,在甲烧杯中最终得到 溶液(填溶质的化学式). 36.某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置. (1)该电池中OH﹣向 极移动(填“正”或“负”) (2)该电池负极的电极反应为 . (3)用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8gCu(OH)2固体.则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 ,电解过程中收集到标准状况下的气体体积为 . 2016-2017学年河北省保定市望都中学高二(上)月考化学试卷(8月份) 参考答案与试题解析 一、选择题(本题共31道小题,每小题2分,共62分) 1.下列说法不正确的是( ) A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 B.放热反应都不需要加热就能发生 C.吸热反应在一定条件(如常温、加热等)也能发生 D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小 【考点】吸热反应和放热反应;常见的能量转化形式. 【分析】A.化学变化是生成新物质的变化,除有新物质生成外,能量的变化也必然发生,从外观检测往往为温度的变化,即常以热量的变化体现; B.放热的化学反应,如燃烧需要达到着火点; C.有的吸热反应,不需要加热也能发生; D.反应的能量变化取决于反应物和生成物能量高低. 【解答】解:A.化学反应的本质是有新物质的生成,生成新化学键所释放的能量与断裂旧化学键所吸收的能量不等,所以化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化,故A正确; B.放热反应有的需加热,如木炭的燃烧是一个放热反应,但需要点燃,点燃的目的是使其达到着火点,故B错误; C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但不需要加热,故C正确; D.化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量,依据能量守恒分析判断反应能量变化,故D正确; 故选B. 2.下列反应没有涉及原电池的是( ) A.生铁投入稀盐酸中 B.铜片与银片用导线连接后,同时插入FeCl3溶液中 C.纯锌投入硫酸铜溶液中 D.含铜的铝片投入浓硫酸中 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应,据此分析. 【解答】解:A、生铁投入稀盐酸中,Fe能够与盐酸反应,生铁中含有碳,能够形成铁碳原电池,故A错误; B、Cu能够与三价铁离子反应,在氯化铁溶液中形成铜银原电池,故B错误; C、Zn能够置换出铜,在硫酸铜溶液中形成锌铜原电池,故C错误; D、铝在浓硫酸中钝化,不能继续反应,不能形成原电池,故D正确; 故选D. 3.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极.X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X 【考点】原电池和电解池的工作原理;常见金属的活动性顺序及其应用. 【分析】活泼性强的金属可以把活泼性弱的金属从其盐中置换出来,原电池中,负极金属的活泼性强于正极金属的活泼性. 【解答】解:把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,说明金属X可以把金属Z从其盐中置换出来,所以活泼性X>Z,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极,所以活泼性Y>X,X、Y、Z三种金属的活动性顺序为Y>X>Z. 故选C. 4.化学反应N2+3H2=2NH3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﹣1 B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b﹣a)kJ•mol﹣1 C. N2(g)+H2(g)=NH3(l);△H=(b+c﹣a)kJ•mol﹣1 D. N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ•mol﹣1 【考点】热化学方程式. 【分析】根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热并书写热化学方程式,注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态. 【解答】解:由图可以看出, molN2(g)+molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ, 所以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. 5.下列说法正确的是( ) A.电池充电时其正极应与外电源的负极相连而成为阴极 B.氢氧燃料电池(碱性介质)的正极反应式:O2+4e﹣→2O2﹣ C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜 D.铁件上镀铜时,将铁件与电源的负极相连 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】A.电池充电时,电池的正极上要作阳极; B.正极上氧气得到电子; C.铜的精炼时,粗铜为阳极,纯铜为阴极; D.电镀时,镀层金属为阳极,镀件金属为阴极. 【解答】解:A.电池充电时,电池的正极上要作阳极,所以应该把电池的正极与外电源正极相连,故A错误; B.氢氧燃料电池碱性介质中正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,故B错误; C.粗铜精炼时,粗铜为阳极,与电源正极相连,纯铜为阴极,与电源负极相连,故C错误; D.铁表面镀铜时,铜应为阳极,铁为阴极,则铜与电源的正极相连,铁与电源的负极相连,故D正确; 故选D. 6.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列说法中不正确的是( ) A.装置出口①处的物质是氯气 B.出口②处的物质是氢气,该离子交换膜只能让阳离子通过 C.装置中发生的反应的离子方程式2Cl﹣+2H+Cl2↑+H2↑ D.该装置是将电能转化为化学能 【考点】电解原理. 【分析】A、出口①是电解池的阳极; B、依据装置图可知,出口②是电解池的阴极,离子交换膜是阳离子交换膜; C、装置是电解饱和食盐水,电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气; D、装置是电极原理是电能转化为化学能. 【解答】解:A、根据钠离子移向阴极确定②是阴极,出口①是电解池的阳极,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,故A正确; B、根据钠离子移向阴极确定②是阴极,出口②是电解池的阴极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,离子交换膜是阳离子交换膜,只允许阳离子通过,不能让阴离子通过,故B正确; C、装置是电解饱和食盐水,电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气,反应的离子方程式为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;故C错误; D、装置是电解原理是电能转化为化学能的装置,故D正确; 故选:C. 7.如图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化氢溶液,各加入生铁块,放置一段时间.下列有关描述错误的是( ) A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中负极电极反应相同 D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 【考点】探究铁的吸氧腐蚀. 【分析】生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,据此进行判断. 【解答】解:A.生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,故A正确; B.左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,所以左边试管内气体的氧气减小,右边试管内气体的压强不大,导致U型管内红墨水左高右低,故B错误; C.生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应:Fe﹣2e﹣→Fe2+,两试管中负极电极反应相同,故C正确; D.左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,故D正确; 故选B. 8.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色.则下列说法错误的是( ) A.a电极是阴极 B.b电极与电源的正极相连接 C.电解过程中,水是氧化剂 D.a电极附近溶液的pH变小 【考点】电解原理. 【分析】取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,是惰性电极电解饱和氯化钠溶液过程,电解一段时间后,b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明b电极附近生成的是氯气,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白作用,生成的盐酸具有酸性;a处是氢离子放电生成氢气,氢氧根离子浓度增大,PH试纸变蓝色; 【解答】解:取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,是惰性电极电解饱和氯化钠溶液过程,电解一段时间后,b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明b 电极附近生成的是氯气,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白作用,生成的盐酸具有酸性,说明b为阳极;a处是氢离子放电生成氢气,氢氧根离子浓度增大,PH试纸变蓝色;a为阴极; A、依据分析判断a电极是阴极,故A正确; B、上述分析判断b为阳极和电源正极连接,故B正确; C、电解过程中,水电离出的氢离子得到电子生成氢气,所以水是氧化剂,故C正确; D、依据现象分析判断,a电极为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,负极氢氧根离子浓度增大,附近溶液的pH变大,故D错误; 故选D. 9.下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283.0kJ/mol B.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 【考点】反应热和焓变. 【分析】A.根据燃烧热的定义分析; B.根据中和热的定义分析; C.需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应,有些放热反应必须在加热条件下才能进行; D.应生成液态水. 【解答】解:A.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283.0kJ/mol,故A正确; B.中和热是指生成1mol水放出的热量,H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙和水,故B错误; C.有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C错误; D.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,故D错误. 故选A. 10.下列叙述不正确的是( ) A.钢铁腐蚀的正极反应:Fe﹣3e﹣=Fe3+ B.铁船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.原电池是将化学能转化为电能的装置 D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ 【考点】电极反应和电池反应方程式;常见的能量转化形式;金属的电化学腐蚀与防护. 【分析】A、钢铁发生腐蚀时,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应; B、原电池放电时,负极被腐蚀,正极被保护; C、根据原电池的定义分析判断; D、电解饱和食盐水时,阳极上失电子发生氧化反应. 【解答】解:A、钢铁腐蚀时,负极上铁失电子生成二价铁离子,所以电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+,故A错误; B、铁、锌和电解质溶液构成原电池时,较活泼的金属锌作负极,铁作正极,负极上锌失电子被腐蚀,正极铁上得电子发生还原反应被保护,故B正确; C、原电池是将化学能转化为电能的装置,故C正确; D、电解饱和食盐水时,阳极上氯离子失电子生成氯气,电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故D正确; 故选A. 11.关于如图所示装置的判断,叙述正确的是( ) A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池 B.该装置中铜为正极,锌为负极 C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L D.装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】左边是原电池,投放氢气的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,投放氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,则锌是阴极,铜是阳极,阳极上铜失电子发生氧化反应,阴极上铜离子发生还原反应. 【解答】解:A.左边是原电池,右边的电解池,故A错误; B.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,故B错误; C.根据转移电子守恒得,当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标况下体积为==2.24L,故C正确; D.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,装置中电子的流向量b→Zn,Cu→a,故D错误; 故选C. 12.甲、乙两个电解池均以铂为电极,且互相串联,甲池中盛有硝酸银溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液.通电一段时间后,测得甲池中电极质量增加2.16g,乙池中电极上析出金属0.24g,则乙池中溶质可能是( ) A.CuSO4 B.MgSO4 C.Al(NO3)3 D.Na2SO4 【考点】电解原理;氧化还原反应的计算. 【分析】根据阳离子放电顺序:Cu2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+,乙池中电极上析出金属,结合选项可知只有含铜离子的溶液符合题意. 【解答】解:由阳离子放电顺序:Cu2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+,故乙池中溶质若为硫酸镁、硝酸铝或硫酸钠,则不可能析出金属,所以只可能是硫酸铜,由Ag++e﹣=Ag,由Ag++e﹣=Ag,Cu2++2e﹣=Cu,则由关系式:2Ag~Cu可计算出甲池析出2.16g Ag,乙池应析出0.64g Cu,但实际仅析出金属0.24g,这说明硫酸铜的量(题意告知“一定量”)不足, 故选A. 13.某小组为研究电化学原理,设计如图装置.下列叙述不正确的是( ) A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e﹣=Cu C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】A、a和b不连接时,Fe与硫酸铜溶液发生置换反应;铁能将金属铜从其盐中置换出来; B、原电池中,失电子的极是负极,得电子的极是正极,往往活泼金属做负极;a和b用导线连接时,形成原电池,Fe作负极,Cu作正极; C、无论a和b是否连接,都发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu;铁和硫酸铜可以发生化学反应也可以发生电化学反应; D、a和b分别连接直流电源正、负极,形成电解池,铁片上发生氧化反应,溶液中铜离子移向阴极; 【解答】解:A、a和b不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐中置换出来,所以铁片上会有金属铜析出,故A正确; B、a和b用导线连接时,形成了原电池,铜作正极,发生的反应为:Cu2++2e﹣=Cu,故B正确; C、a和b不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐中置换出来,a和b用导线连接时,形成了原电池,加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度,无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从硫酸铜的蓝色逐渐变成硫酸亚铁的浅绿色,故C正确; D、a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,依据电解原理,阳离子移向阴极,所以Cu2+向铁电极移动,故D错误. 故选D. 14.298K时,反应 N2 (g)+3H2(g)⇌2NH3 (g)△H=﹣92.0kJ/mol.将此温度下的1mol N2 和3mol H2 放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)( ) A.一定大于92.0 kJ B.一定等于92.0 kJ C.一定小于92.0 kJ D.不能确定 【考点】有关反应热的计算. 【分析】合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,热化学方程式中的焓变是生成物与反应物的能量差,据此分析. 【解答】解:合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,热化学方程式中的焓变是生成物与反应物的能量差,1mol N2和3mol H2不能所以完全转化为氨气,所以放热少于92KJ,故选C. 15.在做中和热实验测定中和热时,应使用的仪器正确的组合是:( ) ①量筒 ②托盘天平 ③烧杯 ④容量瓶 ⑤冷凝管 ⑥温度计 ⑦酒精灯. A.①③⑥ B.②③⑤ C.①②③⑥ D.全部 【考点】中和热的测定;不能加热的仪器及使用方法. 【分析】中和热测定的实验,需要量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒,以此来解答. 【解答】解:中和热测定的实验装置如图,需要温度计测定溶液温度、环形玻璃搅拌棒搅拌使溶液混合均匀,还需要量筒量取一定量的酸、碱溶液,故选A. 16.下列关于化学电源的说法不正确的是( ) A.我们可以根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电 B.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应,将化学能转化为热能,然后再转化为电能的化学电源 C.普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,就不能再使用了 D.由Ag2O和Zn形成的碱性银锌纽扣电池,发生电化学反应时,Zn作为负极 【考点】常见化学电源的种类及其工作原理. 【分析】A.铅蓄电池电池反应式为Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O,放电时硫酸参加反应生成水,导致溶质质量减小、溶液质量增大,充电时有硫酸生成,溶质的质量增大、溶剂的质量减小; B.燃料电池是将化学能转化为电能; C.普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,不能被复原; D.原电池中,易失电子的金属作负极. 【解答】解:A.铅蓄电池电池反应式为Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O,放电时硫酸参加反应生成水,导致溶质质量减小、溶液质量增大,密度减小,充电时,生成硫酸,溶质的质量增大、溶剂的质量减小,溶液密度增大,则可以根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电,故A正确; B.燃料电池是将化学能转化为电能,不需要将化学能转化为热能,故B错误; C.普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,不能被复原,所以就不能再使用了,故C正确; D.原电池中,易失电子的金属作负极,该原电池中,Zn易失电子而作负极,故D正确; 故选B. 17.下列描述中,不符合生产实际的是( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极 【考点】电解原理;铜的电解精炼. 【分析】A、电解池中活泼金属作阳极,则阳极反应是活泼金属失电子; B、电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极,用粗铜作阳极; C、电解饱和食盐水制烧碱,阴极上是氢离子放电,所以氢氧根浓度增大,在该极附近生成大量的氢氧化钠; D、电镀原理中,镀件金属作阳极,镀层金属作阴极. 【解答】解:A、电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极是则阳极放电的是金属铁,电极被损耗,不符合生产实际,故A错误; B、电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极,在该电极上会析出大量的铜,故B正确; C、电解饱和食盐水制烧碱,阴极上是氢离子放电,在该极附近生成大量的氢氧化钠,符合生产实际,故C正确; D、电镀原理中,镀层金属做阳极,镀件金属做阴极,故D正确. 故选A. 18.在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣,该溶液在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物和还原产物的质量比是( ) A.1:2 B.8:1 C.35.5:108 D.108:35.5 【考点】电解原理. 【分析】等物质的量的这些离子加入到水中,Ag+和Cl﹣结合为AgCl沉淀,Ba2+ 和SO42﹣结合为BaSO4沉淀,溶液中就只有Na+、NO3﹣了,实际上是电解NaNO3溶液,阳极上氢氧根离子放电,阴极上氢离子放电,则氧化产物是氧气,还原产物是氢气. 【解答】解:等物质的量的这些离子加入到水中,Ag+和Cl﹣结合为AgCl沉淀,Ba2+ 和SO42﹣结合为BaSO4沉淀,溶液中就只有Na+、NO3﹣了,实际上是电解NaNO3溶液,阳极上氢氧根离子放电,阴极上氢离子放电,则氧化产物是氧气,还原产物是氢气,当转移相同电子时,氧化产物和还原产物的质量之比为32:(2×2)=8:1, 故选:B. 19.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ•mol﹣1 ②CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=﹣192.9kJ•mol﹣1 下列说法正确的是( ) A.CH3OH的燃烧热(△H)为﹣192.9kJ•mol﹣1 B. 反应①中的能量变化如图所示 C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)的△H>﹣192.9kJ•mol﹣1 【考点】吸热反应和放热反应. 【分析】A、利用盖斯定律,②×3﹣①×2可得甲醇燃烧的热化学方程式,进而可知甲醇的燃烧热; B、根据△H=生成物总能量﹣反应物总能量来判断; C、根据已知的甲醇转化为氢气的两种反应原理来判断; D、根据物质的能量大小与物质的状态关系来判断. 【解答】解:A、根据盖斯定律将,②×3﹣①×2可得:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣192.9kJ/mol×3﹣49kJ/mol×2=﹣676.7kJ/mol,所以甲醇的燃烧热为676.7kJ/mol,故A错误; B、反应①的△H>0,而图示的△H=生成物总能量﹣反应物总能量<0,故B错误; C、由已知可知,反应①为吸热反应,而反应②为放热反应,故C错误; D、同物质的量的同种物质,气态能量最高,其次液态能量,固态能量最低,由②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>﹣192.9kJ•mol﹣1,故D正确; 故选D. 20.下列说法正确的是( ) A.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ•mol﹣1,则H2燃烧热(△H)为﹣241.8kJ•mol﹣1 B.在稀溶液中:H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ C.已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定 D.由BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol﹣1①BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol﹣1②可得反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的△H=+172.5kJ•mol﹣1 【考点】燃烧热;反应热和焓变. 【分析】A、燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定的化合物,H2的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液体水时放出的热量; B、含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,会产生1mol的水,据此判断反应热; C、物质具有的能量越低越稳定; D、根据盖斯定律进行方程式焓变的计算. 【解答】解:A、燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定的化合物,H2的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液体水时放出的热量,不能生成气态的水,所以H2燃烧热(△H)不是﹣241.8kJ•mol﹣1,故A错误; B、在若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ,故B错误; C、已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,所以石墨能量低于金刚石具有的能量,此证明金刚石不如石墨稳定; D、由BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol﹣1①; BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol﹣1②,根据盖斯定律:可得反应:C(s)+CO2(g)=2CO(g),解得△H=+172.5kJ•mol﹣1 ,故D正确. 故选D. 21.铁镍蓄电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH) 2下列有关该电池的说法不正确的是( ) A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O 【考点】化学电源新型电池. 【分析】根据电池反应式知,放电时,Fe和Ni2O3都生成氢氧化物,说明溶液呈碱性,Fe失电子作负极、正极为Ni2O3,负极反应式为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe(OH)2,正极反应式为Ni2O3+3H2O+2e﹣═2Ni(OH)2+2OH﹣,充电时,阴阳极与负极、正极反应式正好相反,据此分析解答. 【解答】解:A.放电时,Fe失电子作负极、正极为Ni2O3,Fe和Ni2O3都生成氢氧化物,说明溶液呈碱性,故A正确; B.放电时,Fe失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,电极反应式为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe(OH)2,故B正确; C.充电过程中,阴极反应式为Fe(OH)2+2e﹣═Fe+2OH﹣,有氢氧根离子生成,所以溶液的pH增大,故C错误; D.充电时,阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为2Ni(OH)2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O,故D正确; 故选C. 22.用铂(惰性)电极进行电解,下列说法中正确的是( ) A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH﹣,故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1 【考点】电解原理. 【分析】A、电解稀硫酸时,阳极氢氧根失电子,阴极氢离子得电子,实质上是电解水,溶剂的质量减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度增大,氢离子的浓度增大; B、电解稀氢氧化钠溶液时,阳极氢氧根失电子,阴极氢离子得电子,实质上是电解水,溶剂的质量减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度增大; C、电解硫酸钠溶液时,阳极氢氧根失电子,阴极氢离子得电子,实质上是电解水,根据得失电子守恒判断阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比; D、电解氯化铜溶液时,阴极上铜离子得电子生成铜,阳极上氯离子失电子生成氯气,根据得失电子守恒判断阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比. 【解答】解:A、电解稀硫酸时,阳极氢氧根失电子,阴极氢离子得电子,实质上是电解水,溶剂的质量减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度增大,氢离子的浓度增大,溶液的PH值变小,故A错误. B、电解稀氢氧化钠溶液时,阳极氢氧根失电子,阴极氢离子得电子,实质上是电解水,溶剂的质量减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度增大,氢氧根离子的浓度增大,溶液的PH值变大,故B错误. C、电解硫酸钠溶液时,实质上是电解水,阴极上氢离子的电子生成氢气,阳极上氢氧根离子失电子生成氧气,根据得失电子守恒,所以在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2:1,故C错误. D、电解氯化铜溶液时,阴极上铜离子得电子生成铜,阳极上氯离子失电子生成氯气,根据得失电子守恒,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1,故D正确. 故选D. 23.如图有关电化学的示意图正确的是( ) A. B. C. D. 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】A、该原电池中,Zn易失电子作负极、Cu作正极; B、含有盐桥的原电池中,电极材料和电解质溶液中阳离子元素必须相同; C、电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极; D、电解饱和食盐水,阳极发生氧化反应生成氯气,阴极发生还原反应生成氢气. 【解答】解:A、活泼的锌应是负极,故A错误; B、锌极的烧杯内电解质是硫酸锌溶液,铜极的烧杯电解质溶液是硫酸铜,应电极或烧杯对调,故B错误; C、电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,阳极上粗铜失电子发生氧化反应,阴极上铜离子得电子发生还原反应,故C错误; D、电解饱和食盐水,阳极发生氧化反应生成氯气,阴极发生还原反应生成氢气,故D正确; 故选D. 24.用惰性电极分别电解下列各电解质的水溶液,一段时间后(设电解质足量),向电解后溶液中加入适量原电解质,可以使溶液恢复到电解前的浓度的是( ) A.Cu(NO3)2 B.K2SO4 C.HCl D.NaOH 【考点】电解原理. 【分析】惰性电极电极电解质溶液,溶液中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极;向剩余溶液中加入适量相应的溶质,能使溶液浓度和电解前相同即可,据此分析电解过程. 【解答】解:A.电解硝酸铜溶液电解的是硝酸铜和水,电解结束后加Cu(NO3)2,不能回复原溶液的浓度,故A错误; B.电解硫酸钾溶液实质是电解水,电解结束后,向剩余溶液中加K2SO4,不能使溶液浓度和电解前相同,故B错误; C.电解HCl溶液实质是电解HCl,电解结束后,向剩余溶液中加HCl,能使溶液浓度和电解前相同,故C正确; D.电解NaOH溶液实质是电解水,电解结束后,向剩余溶液中加NaOH,不能使溶液浓度和电解前相同,故D错误. 故选C. 25.将等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量组成原电池的条件CuS04溶液,下列各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如图所示,其中正确的是( ) A. B. C. D. 【考点】原电池和电解池的工作原理;化学反应速率的影响因素. 【分析】等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,发生:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,形成原电池,反应速率增大,但生成的氢气少. 【解答】解:等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,发生的反应为: Fe+Cu2+=Fe2++Cu,铜﹣铁﹣稀硫酸形成原电池,反应速率增大,反应用时少于b,但生成的氢气少,也少于b,图象应为A. 故选A. 26.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途.用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示.下列推断合理的是( ) A.铁是阳极,电极反应为Fe﹣6e﹣+4H2O═FeO42﹣+8H B.电解时电子的流动方向为:负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极 C.若隔膜为阴离子交换膜,则OH﹣自右向左移动 D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计) 【考点】电解原理. 【分析】A、依据装置图分析可知铁与电源正极相连做电解池阳极,碱性溶液不能生成氢离子; B、电解过程中电子流向负极流向Ni电极,不能通过电解质溶液,是通过电解质溶液中离子定向移动实现闭合电路,通过Fe电极回到正极; C、阴离子交换膜只允许阴离子通过;阴离子移向阳极; D、阳极区域,铁失电子消耗氢氧根离子,溶液pH减小,阴极区氢离子得到电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液pH增大;依据电子守恒分析生成氢氧根离子和消耗氢氧根离子相对大小分析溶液酸碱性. 【解答】解:A、依据装置图分析可知铁与电源正极相连做电解池阳极,碱性溶液不能生成氢离子,电极反应为Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42﹣+4H2O,故A错误; B、电解过程中电子流向负极流向Ni电极,不能通过电解质溶液,是通过电解质溶液中离子定向移动实现闭合电路,通过Fe电极回到正极,故B错误; C、阴离子交换膜只允许阴离子通过;阴离子移向阳极,应从左向右移动,故C错误; D、阳极区域,铁失电子消耗氢氧根离子,溶液PH减小,阴极区氢离子得到电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液PH增大;生成氢氧根离子物质的量消耗,在阳极电极反应Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42﹣+4H2O,阴极氢氧根离子增大,电极反应2H++2e﹣=H2↑,依据电子守恒分析,氢氧根离子消耗的多,生成的少,所以溶液pH降低,故D正确; 故选D. 27.某同学组装了如图所示的电化学装置.电极I为Al,其他电极均为Cu,则( ) A.工作一段时间后,C烧杯的PH减小 B.电极I发生还原反应 C.盐桥中的K+移向A烧杯 D.电流方向:电极Ⅳ→→电极I 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】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,电流方向从正极流向负极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,据此分析解答. 【解答】解: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, A.C烧杯是电解池装置,Ⅳ是阴极铜离子得电子生成铜,而Ⅲ是阳极铜本身失电子生成铜离子,所以电解一段时间后,电解质溶液不变,氢离子不变,PH不变,故A错误; B.电极Ⅰ上电极反应式为Al﹣3e﹣=Al3+,发生氧化反应,故B错误; C.Al易失电子作负极,所以Ⅰ是负极、Ⅱ是正极,所以盐桥中的K+移向正极B烧杯,故C错误; D.电流从正极沿导线流向负极,即电极Ⅳ→A→电极Ⅰ,故D正确; 故选D. 28.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S﹣F键.已知:1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F﹣F、S﹣F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.则S(s)+3F2(g)═SF6(g)的反应热△H为( ) A.﹣1780kJ/mol B.﹣1220 kJ/mol C.﹣450 kJ/mol D.+430 kJ/mol 【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算. 【分析】根据反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能计算反应热. 【解答】解:反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能, 所以对于S(s)+3F2(g)═SF6(g),其反应热△H=280KJ/mol+3×160KJ/mol﹣6×330KJ/mol=﹣1220kJ/mol, 故选:B. 29.如图所示装置可通过发生“3N2O4+8HNO3=6N2O5+2NO+4H2O”制备N2O5,有关说法中错误的是( ) A.阴极的电极反应为:NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O B.阳极的电极反应为:N2O4+2 HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+ C.当电路中通过6 mol e﹣时整个电解池中参与反应的HNO3为8mol D.当电路中通过6 mol e﹣时,有8molH+从阳极向阴极迁移 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】在反应3N2O4+8HNO3=6N2O5+2NO+4H2O中,阳极上N2O4发生氧化反应,生成N2O5,每摩N2O4反应转移电子2mol;HNO3在阴极发生还原反应,生成NO,每摩HNO3反应转移电子3mol,电解质溶液为酸性环境,可以形成电极反应式,据此解答. 【解答】解:在反应3N2O4+8HNO3=6N2O5+2NO+4H2O中,阳极上N2O4发生氧化反应,生成N2O5,每摩N2O4反应转移电子2mol;HNO3在阴极发生还原反应,生成NO,每摩HNO3被还原时转移电子3mol,电解质溶液为酸性环境,可以形成电极反应式, A、阴极发生还原反应,电极反应式为:NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O,故A正确; B、阳极发生还原反应,电极反应式为:N2O4+2 HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+,故B正确; C、从反应方程式可见,每8mol硝酸反应,只有2mol被还原,转移6mol电子,故C正确; D、依据电荷守恒,当电路中通过6 mol e﹣时,应有6molH+从阳极向阴极迁移,故D错误. 故选D. 30.用惰性电极电解CuSO4 和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L的气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为( ) A.0.5 mol•L﹣1 B.0.8 mol•L﹣1 C.1.0 mol•L﹣1 D.1.5 mol•L﹣1 【考点】电解原理. 【分析】用Pt电极电解1L含CuSO4和KNO3混合溶液,溶液中阳离子放电顺序Cu2+>H+,阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑ ,阴极电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e﹣=H2↑,依据两极生成气体物质的量结合电解过程中电子守恒计算便可求解. 【解答】解:用Pt电极电解1L含CuSO4和KNO3混合溶液,在两极均生成标准状况下的气体11.2L,气体的物质的量为n==0.5mol, 溶液中阳离子放电顺序Cu2+>H+,阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,生成0.5molO2,需电子为4×0.5mol=2mol; 阴极电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e﹣=H2↑,生成0.5molH2,需0.5mol×2=1mol电子,依据电子守恒,铜离子得到电子1mol,反应的铜离子物质的量0.5mol,所以Cu2+的物质的量浓度C==1mol/L, 故选C. 31.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫.反应原理为:2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O(l)△H=﹣632kJ•mol﹣1.如图为质子膜H2S燃料电池的示意图.下列说法正确的是( ) A.电极a为电池的正极 B.电极b上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e﹣=4 OH﹣ C.电路中每流过4mol电子,电池内部释放632kJ热能 D.每17gH2S参与反应,有1mol H+经质子膜进入正极区 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】根据2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,正极O2得电子发生还原反应,据此分析解答. 【解答】解:A、由2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,则a为电池的负极,故A错误; B、正极O2得电子发生还原反应,所以电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e﹣=2H2O,故B错误; C、电路中每流过4mol电子,则消耗1mol氧气,但该装置将化学能转化为电能,所以电池内部几乎不放出能量,故C错误; D、每17g即=0.5molH2S参与反应,则消耗0.25mol氧气,则根据O2+4H++4e﹣=2H2O,所以有1mol H+经质子膜进入正极区,故D正确; 故答案为:D. 二、非选择题(本题共4道小题,共38分) 32.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施.化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算. (1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程为: 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣1452.8kJ/mol . (2)今有如下两个热化学方程式:则a > b(填“>”、“=”或“<”) 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H1=a kJ•mol﹣1 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=b kJ•mol﹣1 (3) 化学键 H﹣H N﹣H N≡N 键能/kJ•mol﹣1 436 391 945 已知反应N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=a kJ•mol﹣1.试根据表中所列键能数据估算a 的值: ﹣93 (注明“+”或“﹣”). (4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算.利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: ①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ•mol﹣1[ ②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ•mol﹣1 ③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ•mol﹣1 总反应:3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= ﹣246.4 kJ•mol﹣1 . 【考点】热化学方程式;反应热和焓变. 【分析】(1)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答; (2)两个热化学方程式的区别在于物质的聚集状态不同,固体→液体→气体的过程为吸热过程,反之为放热过程,以此解答该题; (3)根据反应热等于反应物的总键能﹣生成物的总键能求算; (4)依据热化学方程式和盖斯定律计算求解; 【解答】解:(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,64g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1452.8kJ热量, 则△H=﹣1452.8KJ/mol,则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣1452.8KJ; 故答案为:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣1452.8kJ/mol. (2)a与b相比较,由于气体变成液体放热,则b反应放出的热量比a多,由于a,b都是负值,则a>b, 故答案为:>; (3)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=945kJ•mol﹣1+436kJ•mol﹣1×3﹣391kJ•mol﹣1×6=﹣93kJ•mol﹣1=a kJ•mol﹣1,因此a=﹣93, 故答案为:﹣93; (4)①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ•mol﹣1 ②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ•mol﹣1 ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ•mol﹣1 由盖斯定律②+③+①×2得到3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=﹣246.4 kJ•mol﹣1, 故答案为:﹣246.4 kJ•mol﹣1 33.某学生实验小组用50mL0.50mol•L﹣1的盐酸与50mL0.50mol•L﹣1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定 (1)图中装置缺少的一种仪器,该仪器名称为 环形玻璃搅拌棒 . (2)将反应混合液的 最高 温度记为反应的终止温度. (3)下列说法正确的是 A . A.小烧杯内残留有水,会使测得的反应热数值偏小 B.可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验 C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯 D.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中,以防液体外溅. 【考点】中和热的测定. 【分析】(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器; (2)用玻璃棒轻轻搅动溶液,并准确读取混和溶液的最高温度作为终止温度; (3)A.导致混合液体积增大,混合液的温度减小; B.醋酸存在电离平衡电离过程是吸热过程; C.烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热和减少实验过程中热量损失; D.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液迅速倒入烧杯的溶液中,以防温度散失. 【解答】解:(1)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒; 故答案为:环形玻璃搅拌棒; (2)将反应混合液用玻璃棒轻轻搅动,并准确读取混和溶液的最高温度作为终止温度; 故答案为:最高; (3)A.小烧杯内残留有水,会导致混合液的体积变大,混合液温度降低,温度差减小,测得的反应热数值偏小,故A正确; B.醋酸是弱电解质存在电离平衡过程是吸热过程,随反应进行,反应放出的热量减小,所以不可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验,故B错误; C.烧杯间填满碎纸条的作用以达到保温、隔热和减少实验过程中热量损失,不是固定小烧杯,故C错误; D.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液迅速倒入烧杯的溶液中,以防温度散失造成测定结果产生误差,故D错误; 故选A. 34.如图装置B中是浓度均为0.1mol/L的NaCl、CuSO4混合溶液,溶液体积为500ml,M、N均为石墨电极,当装置A中Zn棒质量减少6.5g时,N上质量增加 3.2 g;此时,所有电极上总共收集到的气体的总体积为 4.76 L(换算成标准状况下的体积). 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】A能自发的进行氧化还原反应而作原电池,B连接外接电源属于电解池;根据转移电子相等及溶液中铜离子的物质的量计算N上质量增加量;此时,A装置:铜棒电极方程式为2H++2e﹣=H2↑,B装置M作阳极,N作阴极, 阳极上氯离子放电生成氯气2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,阴极发生Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e﹣=H2↑,根据电极反应式结合电子守恒来计算回答. 【解答】解:A能自发的进行氧化还原反应而作原电池,B连接外接电源属于电解池, M作阳极,N作阴极,电解氯化钠和硫酸铜混合溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上铜离子放电生成铜,串联电路中转移电子数相等,所以当装置A中Zn棒质量减少6.5g时,×64g/mol=6.4g,实际上溶液中铜离子的质量=0.1mol/L×0.5L×64g/mol=3.2g,所以析出铜的质量是3.2g, 当装置A中Zn棒质量减少6.5g时,装置中转移的电子数为:×2=0.2mol,B中NaCl、CuSO4的物质的量都为n=cv=0.1mol/L×0.5L=0.05mol, A装置原电池中,易失电子的金属锌作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气,电极反应式为:2H++2e﹣=H2↑,生成的氢气的物质的量为0.1mol, B装置中阳极上氯离子放电生成氯气2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,生成氯气0.025mol,根据得失电子守恒,生成氧气=0.0375mol,阴极发生Cu2++2e﹣=Cu、生成铜0.05mol,根据得失电子守恒,2H++2e﹣=H2↑,=0.05mol, 所以生成气体总的物质的量为:0.1mol+0.025mol+0.0375mol+0.05mol=0.2125mol,总体积为v=n×vm=0.2125mol×22.4L/mol=4.76L, 故答案为:3.2;4.76; 35.在图中,E和F分别为电源两极;甲烧杯中盛有100mL 0.2mol•L﹣1 AgNO3溶液,乙烧杯中盛有100mL 0.15mol•L﹣1 CuCl2溶液,A、B、C、D均为石墨电极,如果电解一段时间后,发现B极增重1.08g,则 (1)E为 正 极. (2)A极的电极反应式为 4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑ ,析出气体 56 mL.(标准状况) (3)若乙烧杯溶液体积不变,则此时溶液的物质的量浓度将变为mol•L﹣1. (4)甲烧杯中滴入石蕊试液, A 极附近变红(填A或B);如果继续电解,在甲烧杯中最终得到 HNO3 溶液(填溶质的化学式). 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】(1)A、B、C、D均为石墨电极,如果电解一段时间后,发现B极增重1.08g,说明B极生成Ag,应为电解池的阴极,则F为负极,E为正极,C为阳极,D为阴极; (2)A极与正极相连为阳极,则A极上氢氧根离子失电子;根据电极方程式结合电子守恒计算生成的氧气; (3)根据电子守恒计算乙中消耗的氯化铜,再求出剩余的氯化铜的浓度; (4)甲中A极上氢氧根离子失电子,同时生成氢离子,根据电极方程式判断. 【解答】解:(1)A、B、C、D均为石墨电极,如果电解一段时间后,发现B极增重1.08g,说明B极生成Ag,应为电解池的阴极,则F为负极,E为正极,C为阳极,D为阴极; 故答案为:正; (2)A极与正极相连为阳极,则A极上氢氧根离子失电子,A极的电极方程式为:4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑;甲中B极的反应为:Ag++e﹣=Ag,发现B极增重1.08g,则Ag的物质的量为0.01mol,转移电子的物质的量为0.01mol;由4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑可知转移电子为0.01mol时生成的氧气为0.0025mol,所以氧气的体积为56ml; 故答案为:4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑;56; (3)D极的反应为Cu2++2e﹣=Cu,转移电子为0.01mol时,消耗为Cu2+为0.005mol,则剩余的Cu2+为0.10L×0.15mol•L﹣1﹣0.005mol=0.01mol,则此时溶液的物质的量浓度将变为=0.1mol•L﹣1; 故答案为:0.1; (4)甲中A极上氢氧根离子失电子,同时生成氢离子,所以A极附近变红;甲烧杯中盛有100mL 0.2mol•L﹣1 AgNO3溶液,其电解方程式为:4AgNO3+2H2O2Ag+O2↑+4HNO3,所以在甲烧杯中最终得到HNO3溶液; 故答案为:A;HNO3. 36.某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置. (1)该电池中OH﹣向 负 极移动(填“正”或“负”) (2)该电池负极的电极反应为 CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O . (3)用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8gCu(OH)2固体.则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 0.2mol/L ,电解过程中收集到标准状况下的气体体积为 4.48L . 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】(1)原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动; (2)该燃料电池中,通入甲醇的电极是分解、通入氧气的电极是正极,负极反应式为CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O、正极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣; (3)加入9.8g Cu(OH)2固体能使电解质溶液恢复原状,n[Cu(OH)2]= =0.1mol,相当于加入0.1molCuO和0.1molH2O,根据Cu原子守恒计算硫酸铜的物质的量浓度,根据O原子守恒、H原子守恒计算生成气体体积. 【解答】解:(1)原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以氢氧根离子向负极移动,故答案为:负; (2)该燃料电池中,通入甲醇的电极是分解、通入氧气的电极是正极,负极反应式为CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O、正极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣, 故答案为:CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O; (3)加入9.8g Cu(OH)2固体能使电解质溶液恢复原状,n[Cu(OH)2]= =0.1mol,相当于加入0.1molCuO和0.1molH2O,根据Cu原子守恒得n(CuSO4)=n[Cu(OH)2]=0.1mol,则C(CuSO4)==0.2mol/L, 根据O原子守恒得n(O2)=n[Cu(OH)2]=0.1mol,根据H原子守恒得n(H2)=n[Cu(OH)2]=0.1mol, 则气体体积=(0.1+0.1)mol×22.4L/mol=4.48L, 故答案为:0.2mol/L;4.48L. 2016年12月12日查看更多