2021-2022學(xué)年福建省寧化第一中學(xué)高二上學(xué)期開學(xué)考試化學(xué)試題（含解析）

寧化一中2021-2022學(xué)年高二上期開學(xué)考試化學(xué)試卷時(shí)間：90分鐘滿分：100分Ⅰ卷選擇題可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1C-12Li-7Ag-108一、選擇題(每題只有一個(gè)正確答案，每小題3分，共48分)1.下列說法或表示方法中正確的是A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3KJ·mol?1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱△H=-2×57.3KJ·mol?1B.101kPa時(shí)，H2的熱值為142.75KJ·g-1，則表示氫氣摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式為：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-142.75KJ·mol?1C.由“C(石墨)=C(金剛石)△H=+1.9kJ/mol”可知，金剛石比石墨穩(wěn)定D.同溫同壓下4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)，在常溫和點(diǎn)燃條件下的△H相同【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3KJ·mol?1，該反應(yīng)中稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿反應(yīng)，只生成1molH2O，H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)時(shí)除了生成水、還有CaSO4沉淀生成時(shí)也放出熱量，故該反應(yīng)的中和熱ΔH≠-2×57.3KJ·mol?1，A錯(cuò)誤；B．1克燃料完全燃燒所放出的熱量為熱值，摩爾燃燒焓是1摩爾燃料完全燃燒生成穩(wěn)定的生成物時(shí)所放出的熱量；101kPa時(shí)，H2的熱值為142.75kJ·g－1，則表示氫氣摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式為：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－2×142.75kJ·mol－1，B錯(cuò)誤；C．由C(金剛石)＝C(石墨)ΔH＝－1.9kJ·mol－1可知，金剛石的能量比石墨高，石墨更穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；D．同溫同壓下，一個(gè)反應(yīng)的ΔH不受反應(yīng)條件的影響，只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，所以4Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s)在常溫和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同，D正確。故選D。2.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)，探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷正確的是A.由實(shí)驗(yàn)可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加C.實(shí)驗(yàn)(c)中將環(huán)形玻璃攪拌棒改為鐵質(zhì)攪拌棒對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響D.若用NaOH固體測定中和熱，則測定中和熱的數(shù)值偏高【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，鋁片與鹽酸、NaOH與鹽酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．鋁粉和鋁片都是固體，更換為等質(zhì)量的鋁粉后時(shí)放出的熱量不變，但鋁粉與鹽酸反應(yīng)速率快，故B錯(cuò)誤；C．鐵是熱的良導(dǎo)體，改為鐵質(zhì)攪拌器，造成熱量損失增大，測的中和熱數(shù)值偏小，故C錯(cuò)誤；D．氫氧化鈉固體溶解放出熱量，因此測定數(shù)值結(jié)果偏高，故D正確；答案為D。3.某科學(xué)家利用二氧化鈰（CeO2）在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO。其過程如下：mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2，(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是A.該過程中CeO2沒有消耗B.該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C.右圖中△H1=△H2+△H3D.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O【答案】C【解析】【詳解】A．通過太陽能實(shí)現(xiàn)總反應(yīng)：H2O+CO2→H2+CO+O2，CeO2沒有消耗，CeO2是光催化劑，A正確；B．該過程中在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO，所以把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，B正確；C．由圖可知，根據(jù)蓋斯定律，應(yīng)該是：-△H1=△H2+△H3，C錯(cuò)誤；D．CO在負(fù)極失電子生成CO2，在堿性條件下再與OH-生成CO32-，故負(fù)極反應(yīng)式正確，D正確；答案選C。4.下列各組變化中，化學(xué)反應(yīng)的△H前者小于后者的一組是（）①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2；②S（s）+O2（g）═SO2（g）△H1；S（g）+O2（g）═SO2（g）△H2；③2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H1；H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H2；④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1；CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2A.①② B.②③ C.①③ D.③④【答案】C【解析】【詳解】①甲烷燃燒生成液態(tài)水比氣態(tài)水放熱多，放熱△H為負(fù)數(shù)，放熱越多，△H越小，故①符合題意。②固態(tài)硫的能量低于氣態(tài)硫的能量，所以固態(tài)硫燃燒放出的熱量少，則△H大，故②不符合題意。③消耗的氫氣越多，放出的熱量越多，△H越小，故③符合題意。④中前者是吸熱反應(yīng)，△H大于0，后者是放熱反應(yīng)，△H小于0，故④不符合題意；所以①③符合題意；綜上所述，本題正確答案為C。5.一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為QkJ(Q＞0)，經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應(yīng)：C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的△H為（）A.+8QkJ B.+16QkJ C.-8QkJ D.-16QkJ【答案】D【解析】【詳解】由反應(yīng)可建立以下關(guān)系式：C4H10——4CO2——8KOH，現(xiàn)吸收二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽，則n(KOH)=5mol·L-1×0.1L=0.5mol，n(CH4)=×0.5mol=mol，即molC4H10燃燒放熱QkJ(Q＞0)，則1molC4H10燃燒放熱16QkJ(Q＞0)，△H=-16QkJ，故選D。6.肼(N2H4)在不同條件下分解產(chǎn)物不同，200℃時(shí)在Cu表面分解的機(jī)理如圖。已知200℃時(shí)：反應(yīng)Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)ΔH1=?32.9kJ·mol?1；反應(yīng)Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)ΔH2=?41.8kJ·mol?1下列說法不正確的是A.圖所示過程①是放熱反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的能量過程示意圖如圖所示C.斷開3molN2H4(g)的化學(xué)鍵吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化學(xué)鍵釋放的能量D.200℃時(shí)，肼分解生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol?1【答案】C【解析】【詳解】A.過程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知熱化學(xué)方程式I中△H為負(fù)值，所以圖示過程①為放熱反應(yīng)，故A正確；B.反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)，能量過程示意圖正確，故B正確；C.放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的化學(xué)鍵的鍵能之和小于生成物的化學(xué)鍵的鍵能之和，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)蓋斯定律：（I）-2×（II）得N2H4（g）═N2（g）+2H2（g）△H═-32.9kJ?mol-1-2×（-41.8kJ?mol-1）=+50.7kJ?mol-1，故D正確故選C。7.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法錯(cuò)誤的是

A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+O2(g)═2NO(g)H=+180kJmol﹣1B.1molN2(g)和NA個(gè)O2(g)反應(yīng)生成2molNO(g)時(shí)，吸收的能量為180kJC.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量大于2molNO(g)具有的總能量D.通常情況下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)【答案】C【解析】【詳解】A．H=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量﹣生成物形成化學(xué)鍵放出的能量，N2（g）+O2（g）═2NO（g），H=946KJ/mol+498KJ/mol﹣2×632KJ/mol=+180kJ/mol，故A正確；B．由A可知，1molN2（g）和NA個(gè)O2（g）反應(yīng)生成2molNO（g）時(shí)，吸收的能量為180kJ，故B正確；C．N2（g）+O2（g）═2NO（g），H=+180kJ/mol，為吸熱反應(yīng)，所以1molN2（g）和1molO2（g）具有的總能量小于2molNO（g）具有的總能量，故C錯(cuò)誤；D．通常情況下，N2（g）和O2（g）不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故D正確；本題答案C。8.下列關(guān)于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的四種裝置的說法正確的是A.電池Ⅰ中鋅是正極B.電池Ⅱ一次性電池C.電池Ⅲ工作時(shí)，氫氣發(fā)生還原反應(yīng)D.電池Ⅳ工作時(shí)，電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒【答案】D【解析】【詳解】A、鋅比銅活潑，活潑的鋅為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B、鉛蓄電池是二次電池，可以放電充電，故B錯(cuò)誤；C、燃料電池是氫氣作負(fù)極性氧化反應(yīng)，所以電池工作時(shí)氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D、原電池中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以電池工作時(shí)電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒，故D正確；故選D。9.對于下列實(shí)驗(yàn)，能正確描述其反應(yīng)的離子方程式的是A.電解CuSO4溶液的總反應(yīng)(石墨作陽極、鐵作陰極)：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑B.用惰性電極電解CuCl2水溶液：C.用惰性電極電解飽和AlCl3溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-D.用惰性電極電解鹽酸：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)電解時(shí)電極放電順序，石墨作陽極，鐵作陰極時(shí)，CuSO4溶液中的Cu2+得電子，水電離出的OH-失去電子生成水和氧氣，所以離子方程式為2Cu2++2H2O2Cu+4H+++O2↑，故A正確；B．根據(jù)電解時(shí)電極放電順序，用惰性電極電解CuCl2水溶液時(shí)，溶液中的Cl-失去電子生成氯氣，Cu2+得到電子生成銅，離子方程式為，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電解時(shí)電極放電順序，用惰性電極電解飽和AlCl3溶液時(shí)，溶液中水電離出的H+得到電子生成氫氣，溶液中的Cl-失去電子生成氯氣，離子方程式為2Al3++6Cl-+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電解時(shí)電極放電順序，用惰性電極電解鹽酸時(shí)，溶液中的Cl-失去電子生成氯氣，鹽酸電離出的H+得到電子生成氫氣，離子方程式是2H++2Cl-Cl2↑+H2↑，故D錯(cuò)誤；本題答案A。10.關(guān)于如圖所示的原電池，下列說法正確的是A.電子從銅電極通過電流計(jì)流向鋅電極B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是D.取出鹽橋后，電流計(jì)仍會偏轉(zhuǎn)，銅電極在反應(yīng)前后質(zhì)量不變【答案】C【解析】【分析】【詳解】

A．該原電池中較活潑的金屬鋅作負(fù)極，較不活潑的金屬銅作正極，電流從銅電極通過電流表流向鋅電極，故A錯(cuò)誤；B．原電池放電時(shí)，鹽橋中的陰離子向硫酸鋅溶液中遷移，陽離子向硫酸銅溶液中遷移，故B錯(cuò)誤；C．原電池放電時(shí)，銅作正極，銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)在銅極上析出，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．取出鹽橋則不能構(gòu)成原電池?zé)o法產(chǎn)生電流，故D錯(cuò)誤。故選C。11.中國向世界鄭重承諾，努力爭取2060年前完成“碳中和”。一種微生物電解池(MEC)既可以處理有機(jī)廢水，又有助于降低碳排放，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A.a電極為MEC的陽極B.MEC工作時(shí)，質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移C.b電極的電極反應(yīng)式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2OD.a電極室產(chǎn)生的CO2與b電極室消耗的CO2相等【答案】D【解析】【分析】電極a上有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a為陽極，電極b上CO2轉(zhuǎn)化為CH4，發(fā)生還原反應(yīng)，所以b為陰極?！驹斀狻緼．電極a上有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a為陽極，A正確；B．工作時(shí)為電解池，電解池中陽離子由陽極向陰極遷移，所以質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移，B正確；C．電極b上CO2得電子被還原，結(jié)合遷移過來的氫離子生成CH4和H2O，根據(jù)電子守恒和元素守恒可得電極反應(yīng)式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，C正確；D．有機(jī)質(zhì)中C元素的化合價(jià)不一定和甲烷中C元素的化合價(jià)相同，所以a電極室產(chǎn)生的CO2與b電極室消耗的CO2不一定相等，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為D。12.新能源汽車是國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，電池是能源汽車關(guān)鍵部件之一，其工作原理如圖所示，電池工作時(shí)的總反應(yīng)為。下列說法錯(cuò)誤的是A.充電時(shí)，電極a與電源負(fù)極連接，電極b與電源正極連接B.電池工作時(shí)，正極的電極反應(yīng)為C.電池工作時(shí)，負(fù)極材料質(zhì)量減少1.4g，轉(zhuǎn)移0.4mol電子D.電池進(jìn)水將會大大降低其使用壽命【答案】C【解析】【分析】二次電池放電時(shí)是原電池，還原劑在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，內(nèi)電路中陰離子移向負(fù)極、陽離子移向正極，由圖知，Li+向右側(cè)區(qū)域移動(dòng)，則電極b為原電池的正極、電極a為負(fù)極，據(jù)此回答；【詳解】A．據(jù)分析，放電時(shí)電極b為原電池的正極、電極a為負(fù)極，則充電時(shí)，電極a為陰極、與電源負(fù)極連接，電極b為陽極與電源正極連接，A正確；B．電池工作時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)知，正極上轉(zhuǎn)變?yōu)?，電極反應(yīng)為，B正確；C．電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：，負(fù)極材料質(zhì)量減少1.4g、即消耗1.4gLi，Li物質(zhì)的量為0.2mol，電子轉(zhuǎn)移0.,2mol電子，C錯(cuò)誤；D．電池進(jìn)水，Li與水反應(yīng)而消耗、放電能力下降，將會大大降低其使用壽命，D正確；答案選C。13.鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是A.斷開K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能B.斷開K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變D.鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【解析】【分析】根據(jù)圖示，電極A充電時(shí)為陰極，則放電時(shí)電極A為負(fù)極，負(fù)極上Cd失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cd(OH)2，負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，電極B充電時(shí)為陽極，則放電時(shí)電極B為正極，正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2，正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放電時(shí)總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，據(jù)此分析作答。【詳解】A．?dāng)嚅_K2、合上K1，為放電過程，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能，A正確；B．?dāng)嚅_K1、合上K2，為充電過程，電極A與直流電源的負(fù)極相連，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正確；C．電極B發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，則電極A發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此時(shí)為充電過程，總反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH濃度減小，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析，放電時(shí)總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，則鎳鎘二次電池總反應(yīng)式為Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正確；答案選C。14.沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯(cuò)誤的是A.陽極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應(yīng)B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的C.陰極生成的應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D.陽極表面形成的等積垢需要定期清理【答案】D【解析】【分析】海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl-會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結(jié)合海水成分及電解產(chǎn)物分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；C．因?yàn)镠2是易燃性氣體，所以陰極區(qū)生成的H2需及時(shí)通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；D．陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯(cuò)誤。故選D。

15.為探究濃差原電池的的原理，某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn)(鹽橋中為用瓊脂封裝的溶液)，電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是A.鹽橋中瓊脂封裝的溶液可替換為KCl溶液B.左側(cè)燒杯中硝酸銀溶液濃度將增大C.當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，負(fù)極所在的燒杯中溶液增重108gD.鹽橋換成銅絲，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】【分析】右側(cè)燒杯中硝酸銀溶液濃度大，銀離子氧化性強(qiáng)，則銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，銀片2電極為正極，則銀片1電極為負(fù)極，據(jù)此回答；【詳解】A．銀離子能與氯離子反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，則鹽橋中瓊脂封裝的溶液不可替換為KCl溶液，A錯(cuò)誤；B．左側(cè)為負(fù)極區(qū)，銀片1電極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為：，硝酸根離子向負(fù)極移動(dòng)，則左側(cè)燒杯中硝酸銀溶液濃度將增大，B正確；C．結(jié)合選項(xiàng)B，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，負(fù)極能增加1molAgNO3，所在的燒杯中溶液增重170g，C錯(cuò)誤；D．右側(cè)燒杯中硝酸銀溶液濃度大，銀離子氧化性強(qiáng)，若鹽橋換成銅絲，則右側(cè)燒杯內(nèi)自發(fā)進(jìn)行、右側(cè)燒杯為原電池裝置，銅絲作負(fù)極、銀片2作正極，而左側(cè)燒杯內(nèi)就變成電解裝置，銀片1與電源正極相連為陽極，銅絲與電源負(fù)極相連為陰極、電解液為硝酸銀溶液，左側(cè)燒杯為銅絲上電鍍銀的裝置了，則電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤；答案選B。16.甲烷燃料電池(以固體氧化物為電解質(zhì))的能量轉(zhuǎn)化率高、成本低，成為當(dāng)前電池研究的熱點(diǎn)。以甲烷燃料電池為電源電解飽和食鹽水，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.NiO電極的電極反應(yīng)式為CH4+2H2O-8e-=8H++CO2B.O2-移向NiO電極，Cl-移向石墨電極C.從a、b兩氣體出口處收集到的氣體體積相同D.理論上每消耗2.24LCH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，可產(chǎn)生0.2molH2【答案】B【解析】【分析】由圖知，左邊裝置為甲烷燃料電池，右邊為電解飽和食鹽水裝置；甲烷燃料電池中甲烷在負(fù)極失電子被氧化、氧氣在正極得電子被還原，內(nèi)電路中陰離子移向負(fù)極、陽離子移向正極；電解池中，石墨電極與電源的正極相連為陽極、鐵電極與電源的負(fù)極相連為陰極，內(nèi)電路中陰離子移向陽極、陽離子移向陰極；電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電極上電子數(shù)守恒，據(jù)此分析回答?！驹斀狻緼．NiO電極上甲烷失電子被氧化、但O2-環(huán)境中不可能生成大量H+，A錯(cuò)誤；B．原電池工作時(shí)，內(nèi)電路中陰離子移向負(fù)極、陽離子移向正極，則O2-移向NiO電極；電解池工作時(shí)，內(nèi)電路中陰離子移向陽極、則Cl-移向石墨電極，B正確；C．電解氯化鈉溶液，產(chǎn)物為氫氧化鈉，氫氣和氯氣：總反應(yīng)方程式為。生成的氫氣和氯氣等物質(zhì)的量，但是，氫氣難溶于水、氯氣能溶于水，則實(shí)際從a、b兩氣體出口處收集到的氣體體積有所不同，C錯(cuò)誤；D．該裝置工作時(shí)，電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒，則存在關(guān)系式：CH4~8e-~4H2，理論上每消耗2.24LCH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，即消耗0.1molCH4，可產(chǎn)生0.4molH2，D錯(cuò)誤；答案選B。Ⅱ非選擇題二、填空題(共四題，52分)17.化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，因此反應(yīng)熱的研究對于化學(xué)學(xué)科發(fā)展具有重要意義。利用如圖所示裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用量筒量取100ml0.5mol·L-1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取100ml0.55mol·L-1的氫氧化鈉溶液，并用同一溫度計(jì)測出其溫度；③將NaOH和鹽酸溶液一并倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器a的作用是___________。燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是___________。（2）配制100ml0.55mol·L-1的氫氧化鈉溶液，需要用到的儀器有托盤天平、燒杯、藥匙、鑷子、玻璃棒、量筒以及___________、___________。（3）實(shí)驗(yàn)中改用80ml0.5mol·L-1鹽酸跟80ml0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所測中和熱數(shù)值___________(填“相等”“不相等”)。反應(yīng)過程中NaOH溶液的濃度為0.55mol·L-1不是0.5mol·L-1的原因是___________。用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述試劑，所測中和熱的數(shù)值___________。(填“相等”“不相等”)。（4）現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△H1、△H2、△H3，則△H1、△H2、△H3的大小關(guān)系為___________。（5）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g．cm-3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18J·g-1℃-1.為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.223.2220.220.423.4320.320.525.6依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H___________(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】（1）①.攪拌使溶液快速混合，充分反應(yīng)；②.保溫、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失（2）①.100mL容量瓶②.膠頭滴管（3）①.相等②.確保鹽酸被完全中和③.不相等（4）△H1=△H2＜△H3（5）-51.8kJ·mol-1【解析】【分析】測定中和熱時(shí)，要確保熱量不散失、一定量的鹽酸反應(yīng)完全，在測定酸、堿溶液的起始溫度后、需在保溫裝置中反應(yīng)，一次性迅速把NaOH溶液倒入小燒杯中，并用環(huán)形玻璃攪拌棒、量取最高溫度；為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，做平行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后、用公式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中放出的熱量，并據(jù)此計(jì)算中和熱，據(jù)此回答?！拘?詳解】儀器a的作用是攪拌使溶液快速混合，充分反應(yīng)。燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。【小問2詳解】配制100ml0.55mol·L-1的氫氧化鈉溶液時(shí)，需要稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等操作。需要用到的儀器有托盤天平、燒杯、藥匙、鑷子、玻璃棒、量筒以及100mL容量瓶、膠頭滴管。【小問3詳解】中和熱是指在稀溶液中，酸和堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量，實(shí)驗(yàn)中改用80ml0.5mol·L-1鹽酸跟80ml0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所測中和熱數(shù)值相等；反應(yīng)過程中NaOH溶液的濃度為0.55mol·L-1不是0.5mol·L-1的原因是確保鹽酸被完全中和；用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述試劑，由于同時(shí)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀也會放熱、則所測中和熱的數(shù)值不相等?！拘?詳解】稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液分別和1L1mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng)，均為強(qiáng)酸和強(qiáng)堿生成可溶性鹽和水；稀氨水和1L1mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng)，氨水需電離產(chǎn)生氫氧根再和氫離子發(fā)生反應(yīng)、電離吸熱，放出熱量較小，而中和反應(yīng)焓變小于0，則生成等量水時(shí)弱堿參與的中和反應(yīng)焓變大；現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△H1、△H2、△H3，則△H1、△H2、△H3的大小關(guān)系為△H1=△H2＜△H3?！拘?詳解】數(shù)據(jù)處理：第一次起始平均溫度為20.1℃、測定溫度差為：(23.2-20.1)℃=3.1℃，第二次起始平均溫度為20.3℃、測定的溫度差為：(23.4-20.3)℃=3.1℃，第三次起始平均溫度為20.4℃、測定的溫度差為：(25.6-20.4)℃=5.2℃，其中第三次的溫度差誤差較大，應(yīng)該舍棄，其它二次溫度差的平均值為：△T=3.1℃，已知100ml0.5mol·L-1鹽酸與100ml0.55mol·L-1NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為n(H2O)=0.1L×0.50mol/L=0.05mol，假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18J·g-1℃-1，溶液的質(zhì)量為：200mL×1g/cm3=200g，則生成0.05mol水放出的熱量為：Q=c?m?△T=4.18J/(g?℃)×200g×3.1℃=2591.6J，即2.5916kJ，所以依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)測得的中和熱為：。18.I．(1)發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼(N2H4)為燃料，用二氧化氮為氧化劑，這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+67.7kJ?mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ?mol-1H2O(l)=H2O(g)△H3=+44kJ?mol-1（1）寫出肼與二氧化氮反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方式___________。（2）上述反應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是___________。II．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：（3）請用下圖方框內(nèi)所示儀器裝置設(shè)計(jì)一個(gè)包括：電解飽和食鹽水并測定電解時(shí)產(chǎn)生的氫氣的體積和檢驗(yàn)氯氣的氧化性的實(shí)驗(yàn)裝置。

①所選儀器連接時(shí)，各接口的順序是(填各接口的字母代號)：A接___________、___________接___________；B接___________、___________接___________；體現(xiàn)氯氣氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：___________甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________②實(shí)驗(yàn)時(shí)，電極材料為鐵電極與石墨電極，裝置中的石墨電極為___________極(填X、Y)，此電解反應(yīng)的離子方程式為___________。③要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入(或通入)___________?！敬鸢浮浚?）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1311.7kJ?mol-1（2）燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境（3）①.F②.G③.H④.D⑤.E⑥.C⑦.KI淀粉溶液變藍(lán)⑧.⑨.Y⑩.?.HCl或氯化氫【解析】【分析】【小問1詳解】已知①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+67.7kJ?mol-1，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ?mol-1③H2O(l)=H2O(g)△H3=+44kJ?mol-1根據(jù)蓋斯定律，可得：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1311.7kJ?mol-1；【小問2詳解】此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)物氮?dú)鉃榭諝獾某煞种?，水和氮?dú)舛疾粫斐森h(huán)境污染，故答案是：燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境；【小問3詳解】①A裝置丙的F，G→H把水排入量筒內(nèi)，用量筒測量出排出的水量，以測定產(chǎn)生H2的體積，B接洗氣瓶的D→E，生成的Cl2在洗氣瓶中使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)，多余的Cl2用NaOH溶液吸收，氯氣氧化碘化鉀，生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)色，氯氣與NaOH的反應(yīng)，離子反應(yīng)為：；故答案為：F，G，H，D，E，C，KI淀粉溶液變藍(lán)；；②實(shí)驗(yàn)時(shí)，鐵電極作陰極，碳作陽極，裝置中石墨電極接電源的正極(Y極)，所發(fā)生的反應(yīng)為；鐵電極接電源的負(fù)極，所發(fā)生的反應(yīng)為；此電解總反應(yīng)離子方程式為：；③電解食鹽水，陽極生成氯氣，陰極生成氫氣，應(yīng)通入氯化氫才能恢復(fù)到原來的濃度，故答案為：HCI(或氯化氫)；19.如圖是一個(gè)電化學(xué)過程的示意圖，請按要求回答下列問題(1)甲池是___________裝置(填“原電池”或“電解池”)(2)寫出電極反應(yīng)式：通入CH4的電極___________。(3)反應(yīng)一段時(shí)間后，甲池中消耗1.6g甲烷，則乙池中某電極的質(zhì)量增加__________g。(4)反應(yīng)一段時(shí)間后，乙池中溶液成分發(fā)生了變化，想要完全恢復(fù)到電解前可加入的物質(zhì)是___________。(5)某工廠煙氣中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。①圖中a極要連接電源的___________(填“正”或“負(fù)”)極，C口流出的物質(zhì)是___________。②SO放電的電極反應(yīng)式為___________。③陰極的電極反應(yīng)式為___________?！敬鸢浮竣?原電池②.CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O③.86.4g④.Ag2O⑤.負(fù)⑥.較濃的硫酸⑦.SO-2e-+H2O=SO+2H+⑧.2H2O+2e-=H2↑+2OH-【解析】【詳解】(1)甲池是燃料電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，屬于原電池。(2)通入甲烷的電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極，B連接原電池正極，為電解池陽極，A連接原電池負(fù)極，為電解池陰極；甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O。(3)由電極反應(yīng)式CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O可知，消耗1.6g甲烷的物質(zhì)的量為0.1mol，失去電子0.8