化学试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
可能用到的相对原子质量：
H—1 Li—7 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 Fe—56 Cu—64 Zn—65
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列说法错误的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应
B．已知4P（红磷，s）（白磷，s） ，则红磷比白磷稳定
C．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低
D．盐酸与碳酸氢钠的反应属于放热反应
2．在25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A． kJ/mol
B． kJ/mol
C． kJ/mol
D． kJ/mol
3．肼（）在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图a。已知：
反应Ⅰ： kJ mol
反应Ⅱ： kJ mol
下列说法不正确的是（ ）
A．图a所示过程①是放热反应
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图b所示
C．断开3mol的化学键吸收的能量大于形成1mol和4mol的化学键释放的能量
D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
kJ mol
4．亚硝酰氯（结构式为）是有机物合成中的重要试剂，可由NO（结构式为）与在通常条件下反应得到。已知几种化学键的键能数据如下表所示。
化学键
键能/（kJ·mol） 630 a 201 607
则反应的反应热（单位为kJ·mol）是（ ）
A． B． C． D．
5．化学反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式为（ ）
A． kJ·mol
B． kJ·mol
C． kJ·mol
D． kJ·mol
6．某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．Cu极为正极，发生还原反应
B．Zn极质量减小，Cu极质量增大
C．放电时，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动
D．原电池总反应的离子方程式为
7．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法不正确的是（ ）
A．甲：向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中浓度减小
B．乙：正极的电极反应式为
C．丙：电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒
D．丁：放电一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
8．如图是电解溶液的装置，其中c、d均为石墨电极。下列有关判断正确的是（ ）
A．a为负极，b为正极 B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，c电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度减小
9．某固体电解池工作原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电极1的电极反应为
B．电极2是阴极．发生还原反应：
C．工作时从多孔电极2迁移到乡孔电极1
D．理论上电源提供2mol电子，则能分解1mol
10．右图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点铁锈最多
B．若X为食盐水，K与M连接，石墨附近pH最大
C．若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，Fe腐蚀情况前者更慢
D．若X为稀盐酸，K与M连接，石墨上电极反应为：
11．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述错误的是（ ）
A．电解时以粗铜作阳极
B．电解时阳极上金属的放电顺序为Zn、Fe、Cu
C．精铜连接电源负极，其电极反应为
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
12．电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。下列说法错误的是（ ）
A．a极为电源的负极
B．右室中电极反应式为
C．若阳离子交换膜改为质子交换膜，则的移动方向为右室到左室
D．电解一段时间后，左室溶液的pH增大，右室溶液的pH减小
13．已知：①某些化学键的键能如表。
化学键
键能（kJ/mol） 154 500 942 a
②火箭燃料肼（）的有关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是（ ）
A．比稳定
B．表中的
C． kJ/mol
D．图中的kJ/mol
14．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，其工作原理为：。下列说法一定错误的是（ ）
A．电池充电时，b极的电极反应式为：
B．电池放电时，b极的电极反应式为：
C．电池充电时，从b极穿过选择性透过膜移向a极
D．电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，浓度降低0.1mol L
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（14分）某化学兴趣小组用50 mL 0.50 mol L盐酸与50 mL 0.55 mol LNaOH溶液测定中和反应的反应热，实验装置如图所示。试回答下列问题：
（1）实验时玻璃搅拌器的使用方法是____________；不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是____________。
（2）某同学记录的实验数据如表所示（已知：实验中盐酸和NaOH溶液的密度均为1g cm，中和反应后溶液的比热容J g ℃）。
实验序号 起始温度℃ 终止温度/℃
盐酸 NaOH溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该同学的实验数据计算，生成1mol时的反应热为______kJ mol。
（3）下列操作会导致实验结果出现偏差的是______（填字母）。
a．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b．把量筒中的NaOH溶液分多次倒入盐酸中
c．将50 mL 0.55 mol LNaOH溶液取成了50 mL 0.55 mol LKOH溶液
d．做本实验的当天室温较高
（4）如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，那么实验中测得的中和反应的反应热（）______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（5）如果用60 mL 0.50 mol L盐酸与50 mL 0.55 mol LNaOH溶液进行实验，与上述实验相比，二者所放出的热量______（填“相等”或“不相等”，下同），所求的中和反应的反应热（）______。
16．（14分）将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：。，和完全燃烧的热化学方程式分别为：
① kJ mol
② kJ mol
③ kJ mol
（1）请根据以上数据，写出与水蒸气反应生成CO和的热化学方程式：____________。
（2）比较反应热数据可知，1mol和1mol完全燃烧放出的热量之和，比1mol完全燃烧放出的热量______（填“多”或“少”）。
甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：
①请写出，，，之间存在的关系式：______。
②乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学的观点正确的是______（填“甲”或“乙”）同学，另一同学出现错误观点的原因是____________。
（3）研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的合成，主要有以下反应：
反应Ⅰ： kJ·mol
反应Ⅱ： ：
反应Ⅲ： kJ·mol
已知某些化学键的键能数据如下表。
化学键
键能/（kJ·mol） 750 343 465
氢气中的键比甲醇中的键______（填“强”或“弱”）。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的______kJ·mol．
17．（15分）通常氢氧燃料电池有酸性和碱性两种，试回答下列问题：
（1）写出在酸性介质中，酸性电池的电极反应
负极：______，正极：______。
工作过程中，电解质溶液中的会______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）写出在碱性介质中，碱性电池的电极反应
负极：______，正极：______。
工作过程中，电解质溶液中的会______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为：
①该电池放电时负极反应式为______。
②放电时每转移3mol电子，则正极有______mol被还原。
（4）锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池工作原理如图所示，电池反应式为：，下列说法不正确的是______（填字母）。
A．放电时的正极反应式为
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“—”标志的电极应与外接电源的负极相连
18．（15分）（1）甲醇燃料电池实现工业上用KCl溶液制取KOH溶液，其工作原理如图所示。
①甲醇（）燃料电池的负极反应式为____________。
②从c口出来的气体为______（填化学式），从d口出来的气体为______（填化学式）。
③钾离子从电解槽______（填“左室向右室”或“右室向左室”）迁移，f口出来的为______。
④若用该燃料电池处理酸性氨氮废水，产生无污染气体，则在阳极上的电极反应式为______。
（2）实验小组同学利用如图实验装置进行铁钉上镀镍。
①镍电极为______（填“阳极”或“阴极”），铁钉表面发生的电极反应式为______。
②溶液中镍离子的浓度______（填“增大”“减小”或“基本不变”）。
（3）下列事实中，属于电化学腐蚀的是______（填序号）。
①金属钠置于空气中表面变暗②银牌在室内长时间摆放则颜色变暗
③生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈④铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈
⑤黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
化学参考答案及评分意见
1．D【解析】吸热反应与放热反应与反应条件无关，如燃烧需要加热（放热反应）、碳酸钙分解需要加热（吸热反应），A正确；能量越低越稳定，已知4P（红磷，s）（白磷，s） ，该反应为吸热反应，则白磷所具有的能量高于红磷，因此红磷比白磷稳定，B正确；相同质量的同种物质，固态的能量比液态的低，所以相同质量的水和冰相比较，水的能量高，C正确；盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应属于吸热反应，D错误。
2．B【解析】生成物一氧化碳不是稳定氧化物，A错误；甲烷的摩尔燃烧焓是1mol甲烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量，B正确；氢气燃烧是放热反应，应小于0，C错误；生成物水蒸气不是稳定氧化物，D错误。
3．C【解析】过程①是分解生成和，已知反应Ⅰ中为负值，所以图a所示过程①为放热反应，A正确；反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，B正确；放热反应中，反应物的化学键能之和小于生成物的化学键能之和，C错误；根据盖斯定律：（Ⅰ）（Ⅱ）得 kJ mol（-41.8kJ mol）kJ mol，D正确。
4．A【解析】根据反应物的总键能一生成物的总键能，可知kJ molkJ mol（201kJ molkJ mol）kJ nnol
5．A【解析】由图可以看出mol和mol断键吸收的能量共为a kJ，形成1mol的放出的能量为b kJ，所以 kJ/mol，而1mol的转化为1mol的放出的热量为c kJ，根据盖斯定律可知： kJ/mol， kJ/mol；故选A。
6．C【解析】该装置为双池双液原电池，Zn极为负极，失电子，发生氧化反应，质量减小，电极反应式为
；Cu极为正极，得电子，发生还原反应，质量增大，电极反应式为，A、B均正确；放电时，盐桥中的进入盛有溶液的烧杯中，向Cu电极方向移动，C错误；原电池总反应的离子方程式为，D正确。
7．C【解析】Zn比Cu活泼，作负极，Zn失电子变，迁移至铜电极，得电子变为，因而减小，A正确；作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，KOH溶液作电解液，电极反应式为，B正确；电子在外电路中由负极锌筒流向石墨棒，C错误；总反应的化学方程式为，放电一段时间后，不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确。
8．D【解析】根据电流方向可知，a为正极，b为负极，A错误，B错误；根据电流方向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，电解过程中，d电极附近铜离子得到电子变为铜单质，并附着在d电极上，d电极质量增加，C错误；电解过程中，c极附近氯离子失去电子变为氯气，因此浓度减小，D正确。
9．D【解析】多孔电极1上发生得电子的还原反应转化成，则多孔电极1为阴极，其电极反应为，A错误；多孔电极2上发生失电子的氧化反应转化成，则多孔电极2为阳极，其电极反应为，B错误；工作时，阴离子向阳极移动，即从多孔电极1迁移到多孔电极2，C错误；电解总反应为，分解2mol共转移4mol电子，则理论上电源提供2mol电子则能分解1mol，D正确。
10．C【解析】若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点处水面上铁与空气及水蒸气接触，最易发生腐蚀，铁锈最多，A正确；若X为食盐水，K与M连接，形成原电池，碳棒为正极，发生吸氧腐蚀，氧气得电子并与水形成，氢氧根离子浓度增大，pH最大，B正确；若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，都形成原电池，接M时铁为负极，腐蚀加快，而接N时铁为正极，被保护，Fe腐蚀情况前者更快，C错误；若X为稀盐酸，K与M连接，石墨上氢离子得电子产生氢气，电极反应为，D正确。
11．C【解析】电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，逐渐溶解，A正确；越活泼的金属，越易失去电子，阳极金属的放电顺序为Zn、Fe、Cu，B正确；精铜连接电源负极，作阴极，电极反应为，C错误；Ag、Pt等金属不如铜活泼，沉淀在阳极底部成为阳极泥，D正确。
12．D【解析】结合左室产生的气体为氢气，判断左室为阴极室，a极为电源的负极，A正确；右室为阳极室，阳极室通入的是氮氧化物，生成的是硝酸，右室中电极反应式为，B正确；若阳离子交换膜改为质子交换膜，的移动方向为阳极室（右室）到阴极室（左室），C正确；电解一段时间后，左室溶液的pH不变，右室溶液的pH减小，D错误。
13．B【解析】的键能为942kJ/mol，的键能为500kJ/mol，所以比稳定，A正确；利用建立有关a的等量关系，即，，B错误；从图中可以看出，反应物为，生成物为，kJ/mol，C正确；图中的kJ/molkJ/molkJ/mol，D正确。
14．D【解析】充电时是电解池工作原理，阴极（b极）发生得电子的还原反应，电极反应式为，A正确；放电时是原电池的工作原理，负极（b极）发生失电子的氧化反应，电极反应式为，B正确；电池充电时，从阴极室穿过选择性透过膜移向阳极室，即从b极穿过选择性透过膜移向a极，C正确；放电时，电路中每流过0.1mol电子，就会有0.1mol得电子，减小浓度与体积有关，因此不能确定浓度降低数值，D错误。
15．（14分）
（1）上下匀速搅动（2分） 金属铜是热的良导体，传热快，热量损失大（2分）
（2）-53.504（2分）
（3）ab（2分，答对一个给1分，有错不给分）
（4）偏小（2分）
（5）不相等（2分） 相等（2分）
【解析】（1）测定中和反应的反应热实验，玻璃搅拌器的使用方法是上下匀速搅动；该实验成败的关键是防止热量损失，金属铜是热的良导体，传热快，热量损失大，所以不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器。
（2）三次温度差分别为3.2℃、3.1℃、3.3℃，温度的平均值为3.2℃，溶液的总质量为100g，该实验测得反应放出的热量为gJ g ℃℃=JkJ
则生成1mol时的反应热kJmolkJ mol
（3）用量筒量取盐酸的体积时仰视读数，量取盐酸的体积偏大，生成的水偏多，放出的热量偏多，选a；把量筒中的NaOH溶液分多次倒入盐酸中，热量损失较多，选b；将50 mL 0.55 mol L NaOH溶液取成了50 mL 0.55 mol L KOH溶液，生成水的量不变，放出的热量不变，不选c；做本实验的当天室温较高，空气温度与放出的热量无关，不影响温度的变化，不选d。
（4）NaOH固体溶解放热，如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，那么实验中放热偏多，测得的中和反应的反应热（）偏小。
（5）如果用60 mL 0.50 mol L盐酸与50 mL 0.55 mol L NaOH溶液进行实验，由于试剂的量不同，所放出的热量与上述实验相比则不相等，但中和反应的反应热是换算成生成1mol时放出的热量，所求的中和反应的反应热（）与上述反应相比则相等。
16．（14分）
（1） kJ mol（2分）
（2）多（2分）
①（2分）
②乙（2分） 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量（2分）
（3）强（2分） -121.4（2分）
【解析】（1）① kJ mol
② kJ mol
③ kJ mol
根据盖斯定律，将“反应①-反应②-反应③”得：
（-393.5kJ mol）-（-242.0kJ mol）-（-283.0kJ mol）kJ mol
（2）反应热数据小于，对于放热反应，放热越多，焓变越小，则1mol和1mol完全燃烧放出的热量之和比1mol完全燃烧放出的热量多；
①根据盖斯定律，焓变只与物质的始态与终态有关，与过程无关，则；
②根据盖斯定律，煤炭的燃烧热与其反应路径无关，甲同学未考虑煤炭中加入水时要吸收热量，则乙同学正确；
甲同学出现错误观点的原因是忽略了煤转化为水煤气要吸收热量；
（3）反应物的总键能一反应产物的总键能，根据反应Ⅰ，
，代入题表数据可得kJ mol，
故氢气中的键比甲醇中的键强。
根据盖斯定律可知，反应Ⅱ=反应Ⅰ反应Ⅲ，故kJ mol
17．（15分）
（1）（1分） （2分）变小（1分）
（2）（2分） （（2分）变小（1分）
（3）①（2分）
②1（2分）
（4）C（2分）
【解析】（1）在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，负极是氢气失电子生成，电极反应为；
正极是氧气得电子，结合氢离子生成水，电极反应为，由于正、负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为，水的总量增加，则氢离子的浓度减小；
（2）在碱式介质中，氢气在负极失去电子，结合氢氧根离子生成水，电极反应式为；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为．由于正、负极生成与消耗的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为，水的总量增加，氢氧根离子的浓度减小；
（3）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：
②放电时，正极上1mol得3mol电子发生还原反应生成1mol，所以每转移3mol电子，正极有1mol被还原；
（4）根据总反应式可知Li失去电子，负极反应式为，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为，A正确；放电过程中，根据总反应式可判断石墨没有得失电子，B正确；Li能与KOH溶液中的反应，导致电池无法正常工作，C错误；充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“—”标志的电极应与外接电源的负极相连，D正确。
18．（15分）
（1）①（2分）
②（1分） （1分）
③左室向右室（2分）高浓度KOH溶液（1分）
④（2分）
（2）①阳极（1分） （2分）
②基本不变（1分）
（3）③④⑤（2分）
【解析】（1）①甲醇（）燃料电池负极反应式为
②电解KCl溶液，i为阳极，氯离子失电子生成，从c口出来，从d口出来的气体为。
③电解槽左侧为阳极室，钾离子从电解槽左室向右室迁移，f口出来的为高浓度KOH溶液。
④若用该燃料电池处理酸性氨氮废水，产生无污染气体，该气体为氮气，则在阳极上的电极反应式为
（2）①镍电极与电源正极相连，作阳极，铁钉作阴极，表面发生的电极反应式为
②阳极电极反应式为，阳极减少的质量等于阴极增加的质量，故溶液中镍离子的浓度基本不变。
（3）①②属于化学腐蚀，③④⑤属于电化学腐蚀。
