2022-2022学年湖北省黄石市有色一中高二（上）月考化学试卷 一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共48分）1．下列各组物质的燃烧热相等的是（ ）A．碳和一氧化碳B．1moL碳和2moL碳C．3moL乙炔和1moL苯D．淀粉和纤维素 2．下列关于原电池的叙述正确的是（ ）A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 3．反应：A（气）+3B（气）⇌2C（气）△H＜0达平衡后，将气体混合物的温度降低．下列叙述中正确的是（ ）A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动C．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动D．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动 4．已知C（石墨）→C（金刚石），△H=+119KJ/mol，则可判断（ ）A．金刚石比石墨稳定B．一样稳定C．石墨比金刚石稳定D．无法判断 5．反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为：①v（A）=0.15mol/（L•s）②v（B）=0.6mol/（L•s）③v（C）=0.5mol/（L•s）④v（D）=0.45mol/（L•s）则反应进行由快到慢的顺序为（ ）A．④＞③＞①＞②B．②＞④＞③＞①C．②＞③＞④＞①D．④＞③＞②＞①-25-\n 6．下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是（ ）A．CH3COOH⇌H++CH3COO﹣B．NaHSO4═Na++HSO4﹣C．H3PO4⇌3H++PO43﹣D．NaHCO3⇌Na++H++CO32﹣ 7．下列说法正确的是（ ）A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温条件一定能自动发生的C．反应物和生成物所具有的总能量决定反应放热还是吸热D．吸热反应在常温下一定不能发生 8．在一定温度下，下列叙述不是可逆反应A（气）+3B（气）⇌2C（气）+2D（固）达到平衡的标志是（ ）①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2．A．②⑧B．②⑤⑧C．①③④⑦D．②⑤⑥⑧ 9．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）A．加热B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C．滴加少量CuSO4溶液D．不用铁片，改用铁粉 10．25℃时水的电离达到平衡：H2O⇌H++OH﹣：△H＞0，下列叙述正确的是（ ）-25-\nA．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH﹣）降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H+）增大，Kw不变C．向水中加入少量固体Na，平衡正向移动，c（H+）降低D．将水加热，Kw增大，pH不变 11．化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）A．该反应是吸热反应B．断裂1molA﹣A键和1molB﹣B键可放出xkJ能量C．断裂2molA﹣B键需要吸收ykJ能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量 12．已知2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）．若在500℃和催化剂的作用下，该反应在容积固定的密闭容器中进行，下列有关说法不正确的是（ ）A．升高温度，可以加快反应速率B．使用催化剂是为了加快反应速率C．在上述条件下，SO2不能完全转化为SO3D．达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度一定相等 13．下列装置或操作能达到实验目的是（ ）A．-25-\n分离乙酸和乙醇B．构成锌铜原电池C．制备乙酸乙酯D．石油的分馏 14．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用．锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）═Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s），下列说法中错误的是（ ）A．电池工作时，锌失去电子，锌是负极B．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC．电池负极的电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2D．电池工作时，电子由负极流向正极，溶液中OH﹣向正极移动，K+、H+向负极移动 15．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”．根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不自发进行的（ ）A．2O3（g）═3O2（g）△H＜0B．2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H＞0C．N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H＜0D．CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H＞0 -25-\n16．X、Y、Z、M代表四种金属元素．金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出；又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子．则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）A．X＞Y＞Z＞MB．X＞Z＞Y＞MC．M＞Z＞X＞YD．X＞Z＞M＞Y 二、填空题17．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，便会因腐蚀而出现红棕色的锈斑，铁锅发生腐蚀应属于 腐蚀，负极反应式为 ，正极反应式为 ． 18．如图所示装置为在直流电的作用下电解CuSO4溶液图，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源后，通电一段时间后，将B电极取出洗干净并干燥后称量其质量增加了3.2g，则：（1）a为电源的 极．（2）写出电极反应方程式：A ，B ．（3）如果想使反应溶液恢复到原来状态，应该加入 ，加入 g． 19．1.00L1.00mol•L﹣1H2SO4溶液与2.00L1.00mol•L﹣1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，由此可推知H2SO4与NaOH发生中和反应的中和热为 ，表示该中和热的热化学方程式为 ．（溶液状态用aq表示） 20．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示．（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 ．（2）反应开始至2min、5minZ的平均反应速率为 、 ．（3）5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率 （大、小、相等）．-25-\n 21．甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质．（1）一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染．已知：CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用16g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ热量．①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 ．②已知上述热化学方程式中△H1=﹣1160kJ/mol，则△H2= ．③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体，写出该反应的热化学方程式： ．（2）以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛地研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：④B极为电池 极，电极反应式为 ．⑤若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 （标准状况下），实际上消耗的甲烷体积（折算到标准状况）比理论上大，可能原因为 ．-25-\n 三、计算题22．将等物质的量的A、B混合于2L密闭容器中发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L．min）．求：（1）此时A的浓度为 ，反应开始前容器中B的物质的量为 ．（2）B的平均反应速率为 ．（3）x= ． -25-\n2022-2022学年湖北省黄石市有色一中高二（上）月考化学试卷参考答案与试题解析 一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共48分）1．下列各组物质的燃烧热相等的是（ ）A．碳和一氧化碳B．1moL碳和2moL碳C．3moL乙炔和1moL苯D．淀粉和纤维素【考点】燃烧热．【专题】化学反应中的能量变化．【分析】燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量．一般C→CO2，H→H2O（l），S→SO2．燃烧热是物质的性质，与量的多少无关．【解答】解：A、C、D物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等．燃烧热是物质的性质，与量的多少无关，故B正确．故选：B．【点评】考查燃烧热的概念，难度较小，注意把握燃烧热的含义可燃物为1mol，一般C→CO2，H→H2O（l），S→SO2． 2．下列关于原电池的叙述正确的是（ ）A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【考点】原电池和电解池的工作原理．【专题】电化学专题．【分析】A、原电池的正极和负极可能是两种不同的金属；B、原电池是将化学能转变为电能的装置；C、原电池中电子流出的一端电极为负极，发生氧化反应，被氧化；D、原电池中电子流出的一端电极为负极，电流方向和电子流向相反；【解答】A、电极材料可由金属构成，也可由能导电的非金属和金属材料构成，故A错误；-25-\nB、原电池是将化学能转变为电能的装置，故B正确；C、原电池中电子流出的一端电极为负极，发生氧化反应，被氧化，故C错误；D、原电池放电，电流从正极流向负极，故D错误；故选B．【点评】本题考查了原电池原理，难度不大，会根据得失电子判断化学反应类型、电极名称、电子流向，电流流向等，题目较简单． 3．反应：A（气）+3B（气）⇌2C（气）△H＜0达平衡后，将气体混合物的温度降低．下列叙述中正确的是（ ）A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动C．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动D．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动【考点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素．【专题】化学平衡专题．【分析】对于该正反应为放热的化学反应来说，降低温度，该反应的正逆反应速率都减小，化学平衡向放热的方向移动，以此来解答．【解答】解：A、降低温度，正逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动，故A错误；B、降低温度，正逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动，故B错误；C、降低温度，正逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动，故C正确；D、降低温度，正逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动，故D错误；故选C．【点评】本题考查温度对化学反应速率及化学平衡的影响，注意△H＜0说明该反应为放热反应是解答的关键，难度不大． 4．已知C（石墨）→C（金刚石），△H=+119KJ/mol，则可判断（ ）A．金刚石比石墨稳定B．一样稳定C．石墨比金刚石稳定D．无法判断【考点】反应热和焓变．【分析】根据物质的能量越低越稳定来判断．-25-\n【解答】解：石墨生成金刚石吸热，说明石墨能量低，所以石墨稳定，故C正确；故选：C；【点评】本题考查了物质的能量越低越稳定，题目比较简单． 5．反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为：①v（A）=0.15mol/（L•s）②v（B）=0.6mol/（L•s）③v（C）=0.5mol/（L•s）④v（D）=0.45mol/（L•s）则反应进行由快到慢的顺序为（ ）A．④＞③＞①＞②B．②＞④＞③＞①C．②＞③＞④＞①D．④＞③＞②＞①【考点】化学反应速率和化学计量数的关系．【专题】化学反应速率专题．【分析】根据反应速率与化学计量数成正比，并转化为同种物质B的反应速率来比较快慢．【解答】解：①由反应可知A和B的化学计量数之比为1：3，则v（B）=3v（A）=3×0.15mol/（L•s）=0.45mol/（L•s）；②v（B）=0.6mol/（L•s）；③由反应可知B和C的化学计量数之比为3：2，则v（B）=v（C）×=0.5mol/（L•s）×=0.75mol/（L•s）；④由反应可知B和D的化学计量数之比为3：1，则v（B）=3v（D）=3×0.45mol/（L•s）=1.35mol/（L•s）；显然1.35mol/（L•s）＞0.75mol/（L•s）＞0.6mol/（L•s）＞0.45mol/（L•s）；即④＞③＞②＞①；故选D．【点评】本题考查化学反应速率的比较，明确化学计量数与化学反应速率的关系及转化为同种物质的反应速率时解答的关键． 6．下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是（ ）A．CH3COOH⇌H++CH3COO﹣B．NaHSO4═Na++HSO4﹣C．H3PO4⇌3H++PO43﹣D．NaHCO3⇌Na++H++CO32﹣【考点】电离方程式的书写．【专题】电离平衡与溶液的pH专题．-25-\n【分析】先根据强电解质与弱电解质的概念判断电解质的强弱，强电解质在溶液中完全电离，电离方程式用“=”，弱电解质在溶液中部分电离，其电离方程式用“⇌”，弱酸的电离分步进行，电离方程式只写出第一步电离即可，据此进行解答．【解答】解：A．醋酸为弱酸，溶液中部分电离出氢离子和醋酸根离子，电离方程式为：CH3COOH⇌H++CH3COO﹣，故A正确；B．硫酸氢钠为强电解质，在溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，正确的电离方程式为：NaHSO4═Na++H++SO42﹣，故B错误；C．磷酸为弱酸，溶液中的电离过程分步进行，电离方程式主要写出第一步电离即可，正确的电离方程式为：H3PO4⇌H++H2PO4﹣，故C错误；D．碳酸氢钠为强电解质，溶液中完全电离出钠离子和碳酸氢根离子，正确的电离方程式为：NaHCO3⇌Na++HCO3﹣，故D错误；故选A．【点评】本题考查了电离方程式的书写，题目难度中等，注意掌握强弱电解质概念及判断方法，明确电离方程式的书写原则，特别是多元弱酸的电离方程式，主要写出第一步电离即可． 7．下列说法正确的是（ ）A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温条件一定能自动发生的C．反应物和生成物所具有的总能量决定反应放热还是吸热D．吸热反应在常温下一定不能发生【考点】吸热反应和放热反应．【专题】化学反应中的能量变化．【分析】A．根据需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应；B．根据有些放热反应在加热条件下才能发生；C．根据反应物和生成物所具有的总能量决定反应放热还是吸热；D．根据有些吸热反应在常温下能发生来分析．【解答】解：A．因需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应需要加热才能发生，但它是放热反应，故A错误；B．因铝热反应是放热反应，需要加热才能发生，故B错误；-25-\nC．因反应物和生成物所具有的总能量决定反应放热还是吸热，若反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，放热反应，反之，吸热反应，故C正确；D．因有些吸热反应在常温下能发生，如铵盐与碱反应，故D错误；故选C．【点评】本题主要考查了吸热反应和放热反应，需要注意的是放热反应与吸热反应与反应的条件无关． 8．在一定温度下，下列叙述不是可逆反应A（气）+3B（气）⇌2C（气）+2D（固）达到平衡的标志是（ ）①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2．A．②⑧B．②⑤⑧C．①③④⑦D．②⑤⑥⑧【考点】化学平衡状态的判断．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】可逆反应A（气）+3B（气）⇌2C（气）+2D（固）达到平衡状态，一定满足正逆反应速率相等，反应体系中各组分的浓度不再变化；注意生成物D是固体，反应两边气体的质量不相等，据此进行判断．【解答】解：①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，该反应达到了化学平衡状态，故①不选；②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到了平衡状态，故②选；③A、B、C的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故③不选；④A、B、C的分压强不再变化，反应方程式两边气体的体积不相等，压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④不选；-25-\n⑤混合气体的总压强不再变化，反应方程式两边气体的化学计量数之和不相等，总压强不再变化，说明各组分的浓度不变，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故⑤不选；⑥反应两边气体的体积不相同，混合气体的物质的量是个变化的量，混合气体的物质的量不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故⑥不选；⑦单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB，说明正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，达到了平衡状态，故⑦不选；⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2，不能判断各组分的分子数是否不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故⑧选；故选：A．【点评】本题考查了化学平衡状态的判断，题目难度不大，注意反应达到平衡状态时，一定满足正逆反应速率相等、各组分的浓度不再变化． 9．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）A．加热B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C．滴加少量CuSO4溶液D．不用铁片，改用铁粉【考点】化学反应速率的影响因素．【专题】化学反应速率专题．【分析】A、温度升高，化学反应速率增大；B、一般增大反应物的浓度增大，反应速率增大，但应考虑浓硫酸的强氧化性来分析；C、利用原电池来分析加快反应速率；D、利用增大接触面积来分析加快反应速率．【解答】解：A、因加热时反应体系的温度升高，则化学反应速率加快，故A能；B、因浓硫酸具有强氧化性，铁与浓硫酸反应生成二氧化硫而不生成氢气，故B不能；C、滴加少量CuSO4溶液，铁置换出Cu，构成Fe、Cu原电池，从而加快了生成氢气的反应速率，故C能；D、改用铁粉，增大了铁与硫酸反应的接触面积，则反应速率加快，故D能；故选B．-25-\n【点评】本题较简单，考查影响化学反应速率的常见因素，学生应熟悉温度、浓度、构成原电池、增大接触面等对化学反应速率的影响来解答，但浓硫酸的性质是学生解答中容易忽略的知识． 10．25℃时水的电离达到平衡：H2O⇌H++OH﹣：△H＞0，下列叙述正确的是（ ）A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH﹣）降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H+）增大，Kw不变C．向水中加入少量固体Na，平衡正向移动，c（H+）降低D．将水加热，Kw增大，pH不变【考点】离子积常数；水的电离．【分析】水电离生成氢离子、氢氧根离子，所以加入能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离，加入和氢离子或氢氧根离子反应的物质能促进水电离，温度不变，离子积常数不变，据此分析解答．【解答】解：A．一水合氨电离出OH﹣而导致溶液中c（OH﹣）增大，从而抑制水电离，故A错误；B．向水中加入硫酸氢钠固体，硫酸氢钠电离出氢离子导致溶液中c（H+）增大，温度不变Kw不变，故B正确；C．向水中加入少量固体Na，Na和水反应生成NaOH，NaOH电离出OH﹣而抑制水电离，故C错误；D．水的电离是吸热过程，升高温度促进水电离，则Kw增大，pH减小，故D错误；故选B．【点评】本题考查离子积常数、水的电离，明确氢离子或氢氧根离子抑制水电离、弱离子促进水电离即可解答，注意离子积常数与溶液酸碱性无关，置于温度有关，为易错点． 11．化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）-25-\nA．该反应是吸热反应B．断裂1molA﹣A键和1molB﹣B键可放出xkJ能量C．断裂2molA﹣B键需要吸收ykJ能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量【考点】化学反应中能量转化的原因．【专题】化学反应中的能量变化．【分析】A、根据反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应；B、根据旧键的断裂吸收能量，新键的生成释放能量；C、根据旧键的断裂吸收能量；D、根据图象可判断反应物与生成物的总能量．【解答】解：A、因反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故A错误；B、因旧键的断裂吸收能量，而不是释放能量，故B错误；C、因旧键的断裂吸收能量，由图可知断裂2molA﹣B键需要吸收ykJ能量，故C正确；D、由图可知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量，故D错误；故选C．【点评】本题考查学生有关化学反应中的能量变化知识，可以根据所学知识来进行，难度不大． 12．已知2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）．若在500℃和催化剂的作用下，该反应在容积固定的密闭容器中进行，下列有关说法不正确的是（ ）A．升高温度，可以加快反应速率B．使用催化剂是为了加快反应速率C．在上述条件下，SO2不能完全转化为SO3D．达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度一定相等【考点】化学平衡的影响因素．【专题】化学平衡专题．【分析】A、根据升高温度，反应速率加快；B、根据催化剂只能加快反应速率，不影响平衡移动；C、根据可逆反应不可能完全进行到底；D、平衡状态时浓度不变．-25-\n【解答】解：A、因升高温度，单位体积内的活化分子数增多，所以反应速率加快，故A正确；B、因催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡移动，故B正确；C、因可逆反应不可能完全进行到底，所以SO2不能完全转化为SO3，故C正确；D、因平衡状态时SO2和SO3的浓度不变，而不是相等，浓度是否相等，与起始量和转化率有关，故D错误；故选：D．【点评】本题主要考查了影响化学反应速率的因素以及影响化学平衡移动的因素和转化率相关知识，难度不大． 13．下列装置或操作能达到实验目的是（ ）A．分离乙酸和乙醇B．构成锌铜原电池C．制备乙酸乙酯D．石油的分馏【考点】化学实验方案的评价．【专题】实验评价题．-25-\n【分析】A．乙酸与乙醇不分层；B．酒精为非电解质；C．导管不能伸到碳酸钠溶液中；D．利用石油中各馏分的沸点不同，获得各馏分．【解答】解：A．乙酸与乙醇不分层，所以不同利用分液来分离，应利用蒸馏，故A错误；B．酒精为非电解质，不导电，则图中装置不能形成原电池，故B错误；C．导管不能伸到碳酸钠溶液中，可发生倒吸现象，应将导管在液面以上，故C错误；D．利用石油中各馏分的沸点不同，获得各馏分，则图中蒸馏装置可得到各馏分，故D正确；故选D．【点评】本题考查化学实验方案的评价，涉及混合物的分离、原电池的构成、有机物的制备等，侧重物质的性质及实验注意事项的考查，题目难度不大． 14．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用．锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）═Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s），下列说法中错误的是（ ）A．电池工作时，锌失去电子，锌是负极B．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC．电池负极的电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2D．电池工作时，电子由负极流向正极，溶液中OH﹣向正极移动，K+、H+向负极移动【考点】化学电源新型电池．【专题】电化学专题．【分析】A、根据原电池原理判断；B、根据锌与转移电子的关系计算；C、根据负极上的反应类型书写电极反应式；D、根据原电池工作原理中电子的流向、离子的移动方向分析．【解答】解：A、原电池工作原理是，负极失电子，发生氧化反应，故A正确；B、由Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）═Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）可知，65gZn反应转移电子为2mol，则6.5gZn反应转移0.2mol电子，故B正确；C、负极失电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2，故C正确；-25-\nD、电池工作时，电子由负极流向正极，根据异性电荷相吸，溶液中K+、H+向正极移动，OH﹣向负极移动，故D错误；故选D．【点评】理解这类题的关键是理解原电池原理，在反应中，电子从负极经外电路流向正极，同时溶液中的阴、阳离子分别不断移向负极、正极，构成闭合回路． 15．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”．根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不自发进行的（ ）A．2O3（g）═3O2（g）△H＜0B．2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H＞0C．N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H＜0D．CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H＞0【考点】反应热和焓变．【专题】化学反应中的能量变化．【分析】反应能否自发进行取决于△G=△H﹣T•△S，当△G=△H﹣T•△S＜0时，反应可自发进行，否则不能．【解答】解：A．△H＜0，△S＞0，根据△G=△H﹣T•△S可知，一般温度下都能满足△H﹣T•△S＜0，反应可自发进行，故A不选；B．△H＞0，△S＜0，一般情况下都满足△G=△H﹣T•△S＞0，反应不能自发进行，故B选；C．△H＜0，△S＜0，在较高温度下，可满足△H﹣T•△S＜0，反应可自发进行，故C不选；D．△H＞0，△S＞0，在较高温度下，可满足△H﹣T•△S＜0，反应可自发进行，故D不选．故选：B．【点评】本题考查反应热与焓变，题目难度不大，注意反应能否自发进行，取决于△H﹣T•△S是否小于0． 16．X、Y、Z、M代表四种金属元素．金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出；又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子．则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）A．X＞Y＞Z＞MB．X＞Z＞Y＞MC．M＞Z＞X＞YD．X＞Z＞M＞Y【考点】常见金属的活动性顺序及其应用；原电池和电解池的工作原理．【专题】金属概论与碱元素．-25-\n【分析】原电池中，负极活泼性强于正极；电解池中，在阴极上，是氧化性强的离子先放电，离子的氧化性越强，单质的还原性越弱；【解答】解：金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出，所以X是负极，Z是正极，所以金属的活动性X＞Z，若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出，说明Y2+氧化性强于Z2+，所以金属的活动性Z＞Y，M2+离子的氧化性强于Y2+离子，所以金属的活动性Y＞M，综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为X＞Z＞Y＞M．故选B．【点评】本题考查学生金属活泼性强弱的判断方法，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大． 二、填空题17．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，便会因腐蚀而出现红棕色的锈斑，铁锅发生腐蚀应属于 电化学 腐蚀，负极反应式为 Fe﹣2e﹣═Fe2+ ，正极反应式为 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ ．【考点】金属的电化学腐蚀与防护．【分析】在中性或弱酸性条件下，铁发生吸氧腐蚀，铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁易失电子作负极，氧气在正极得电子发生还原反应，据此分析．【解答】解：在弱酸或中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，所以家用炒菜铁锅用水清洗放置后，便会因腐蚀而出现红棕色的锈斑，铁锅发生腐蚀应属于电化学腐蚀，铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe﹣2e﹣═Fe2+，氧气在正极得电子发生还原反应，反应为O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，故答案为：电化学；Fe﹣2e﹣═Fe2+；O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣．【点评】本题考查电化学腐蚀等知识，难度不大，注意对基础知识的理解掌握． 18．如图所示装置为在直流电的作用下电解CuSO4溶液图，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源后，通电一段时间后，将B电极取出洗干净并干燥后称量其质量增加了3.2g，则：（1）a为电源的 正 极．（2）写出电极反应方程式：A 4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑ ，B Cu2++2e﹣=Cu ．（3）如果想使反应溶液恢复到原来状态，应该加入 CuO ，加入 4 g．-25-\n【考点】原电池和电解池的工作原理．【专题】电化学专题．【分析】B电极质量增加依据电解池原理分析判断，B为电解池的阴极，A为阳极，a为电源正极，b为电源负极；电解过程中阳极电极反应4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，阴极电极反应为：Cu2++2e﹣=Cu．【解答】解：B电极质量增加依据电解池原理分析判断，B为电解池的阴极，A为阳极，a为电源正极，b为电源负极；电解过程中阳极电极反应4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，阴极电极反应为：Cu2++2e﹣=Cu；（1）a电极是电源的正极，故答案为：正；（2）依据分析可知A为阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，B为阴极，溶液中铜离子得到电子生成铜，电极反应为：Cu2++2e﹣=Cu，故答案为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；Cu2++2e﹣=Cu；（3）将B电极取出洗干净并干燥后称量其质量增加了3.2g，则析出铜物质的量==0.05mol，如果想使反应溶液恢复到原来状态，可以加入CuO恢复溶液浓度，依据元素守恒得到加入氧化铜质量=0.05mol×80g/mol=4g，故答案为：CuO；4．【点评】本题考查了原电池和电解池原理的分析应用，电极判断，电极反应，电子转移守恒计算应用是解题关键，恢复溶液浓度原则是电解溶液少什么加什么，题目难度中等． 19．1.00L1.00mol•L﹣1H2SO4溶液与2.00L1.00mol•L﹣1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，由此可推知H2SO4与NaOH发生中和反应的中和热为 ﹣57.3kJ/mol ，表示该中和热的热化学方程式为 NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol ．（溶液状态用aq表示）【考点】中和热；热化学方程式．【专题】化学反应中的能量变化．-25-\n【分析】根据中和热的概念：稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式；【解答】解：1.00L1.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，反应的反应热为﹣11.46kJ/mol，中和热为﹣57.3kJ/mol，则中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol，故答案为：﹣57.3kJ/mol；NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol；【点评】本题考查中和热以及热化学方程式的书写问题，本题难度中等，注意准确理解中和热的概念． 20．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示．（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 3X+Y⇌2Z ．（2）反应开始至2min、5minZ的平均反应速率为 0.05mol/（L•min） 、 0.04mol/（L•min） ．（3）5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率 相等 （大、小、相等）．【考点】反应速率的定量表示方法．【分析】（1）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；（2）根据公式v=来计算；（3）化学平衡状态的标志：正逆反应速率相等．-25-\n【解答】解：（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，则反应的化学方程式为3X+Y⇌2Z，故答案为：3X+Y⇌2Z；（2）反应开始至2min时的平均反应速率为：=0.05mol/（L•min），5min时Z的平均反应速率v===0.04mol•（L•min）﹣1，故答案为：0.05mol•（L•min）﹣1；0.04mol•（L•min）﹣1；（3）5min时，化学反应达到了平衡状态，正逆反应速率相等，故答案为：相等．【点评】本题考查化学平衡图象分析题目，题目难度不大，注意分析各物质的量的变化曲线，把握化学方程式的判断方法和化学平衡状态的标志是关键． 21．甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质．（1）一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染．已知：CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用16g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ热量．①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 3：1 ．②已知上述热化学方程式中△H1=﹣1160kJ/mol，则△H2= ﹣574kJ/mol ．③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体，写出该反应的热化学方程式： 4NO（g）=2NO2（g）+N2（g）△H=﹣293kJ/mol ．（2）以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛地研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：④B极为电池 负 极，电极反应式为 CH4﹣8e﹣+4O2﹣=CO2+2H2O ．⑤若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 1.12L （标准状况下），实际上消耗的甲烷体积（折算到标准状况）比理论上大，可能原因为 电池能量转化率达不到100% ．-25-\n【考点】原电池和电解池的工作原理；有关混合物反应的计算．【分析】（1）①相同条件下，不同气体的摩尔质量之比等于其密度之比，据此计算氮氧化物平均摩尔质量，再根据平均摩尔质量计算NO和二氧化氮的物质的量之比；②根据盖斯定律确定甲烷和二氧化氮之间的方程式，根据甲烷和NO、NO2之间的反应确定分别和NO、NO2之间反应需要甲烷的物质的量之比，再根据焓变进行计算；③根据盖斯定律书写热化学方程式；（2）④B为负极，总反应式为CH4+2O2+=CO2+2H2O，正极反应式为：2O2+8e﹣=4O2﹣，两式相减可得负极电极反应式；⑤开始阶段发生反应：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，铜离子完全放电后，发生反应2H2O2H2↑+O2↑，阳极的电极反应式是氢氧根离子放电，当两极收集到的气体体积相等时，即氢气与氧气的体积相等，令是氢气为xmol，根据电子转移守恒列方程计算，再根据电子转移守恒计算消耗的甲烷；根据电池中的能量转化率分析．【解答】解：（1）①在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，相同条件下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，所以混合气体的摩尔质量为34g/mol，设n（NO）为x，n（NO2）为y，混合气体摩尔质量==34g/mol，x：y=3：1，故答案为：3：1；②16g甲烷的物质的量==1mol，根据盖斯定律知，CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=0.5（△H1+△H2）NO和NO2的物质的量之比为3：1，根据方程式知，当NO和NO2完全转化为氮气时，分别和NO、NO2反应的甲烷的物质的量之比=：=3：2，则有0.6mol甲烷和NO反应、0.4mol的甲烷和NO2-25-\n反应，0.6mol甲烷和NO反应放出的热量=0.6mol×1160kJ/mol=696kJ，0.4mol甲烷和NO2完全反应放出的热量=1042.8kJ﹣696kJ=346.8kJ，则0.4mol甲烷和NO2完全反应放出的热量=0.5（△H1+△H2）×0.4mol=0.2mol×（1160kJ/mol+△H2）=346.8kJ，则△H2==﹣574kJ/mol，故答案为：﹣574kJ/mol；③CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=﹣1160kJ/mol①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=﹣574kJ/mol②根据盖斯定律，得：4NO（g）=2NO2（g）+N2（g）；△H=﹣293kJ/mol；故答案为：4NO（g）=2NO2（g）+N2（g）△H=﹣293kJ/mol；（2）④B为负极，总反应式为CH4+2O2+=CO2+2H2O，正极反应式为：2O2+8e﹣=4O2﹣，两式相减，负极反应为：CH4﹣8e﹣+4O2﹣=CO2+2H2O，故答案为：负；CH4﹣8e﹣+4O2﹣=CO2+2H2O；⑤硫酸铜的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，开始阶段发生反应：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，铜离子完全放电后，发生反应2H2O2H2↑+O2↑，阳极的电极反应式：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；当两极收集到的气体体积相等时，即氢气与氧气的体积相等，令是氢气为xmol，根据电子转移守恒，则：0.1mol×2+2x=4x，解得x=0.1，根据电子转移守恒，可知消耗的甲烷物质的量==0.05mol，故消耗甲烷的体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，原电池中发生反应时化学能不去全部转化为电能，即电池能量转化率达不到100%，所以实际上消耗的甲烷的体积比理论上大；故答案为：1.12L；电池能量转化率达不到100%．【点评】本题综合考查了反应热的计算、电化学知识等，题目整体计算量较大，侧重于对基础知识综合应用的考查，题目难度中等． 三、计算题22．将等物质的量的A、B混合于2L密闭容器中发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L．min）．求：（1）此时A的浓度为 0.75mol/L ，反应开始前容器中B的物质的量为 3mol ．（2）B的平均反应速率为 0.05mol/（L•min） ．-25-\n（3）x= 2 ．【考点】化学平衡的计算．【专题】化学平衡计算．【分析】将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D为2L×0.5mol/L=1mol，则：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g）起始量（mol）：nn00变化量（mol）：1.50.50.5x15min时（mol）：n﹣1.5n﹣0.50.5x1由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n﹣1.5）：（n﹣0.5）=3：5，解得n=3，据此解答．【解答】解：将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D为2L×0.5mol/L=1mol，则：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g）起始量（mol）：nn00变化量（mol）：1.50.50.5x15min时（mol）：n﹣1.5n﹣0.50.5x1由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n﹣1.5）：（n﹣0.5）=3：5，解得n=3，（1）此时A的浓度c（A）==0.75mol/L，反应开始前容器中的B的物质的量n（B）=3mol，故答案为：0.75mol/L；3mol；（2）v（B）==0.05mol/（L•min），故答案为：0.05mol/（L•min）；（3）=0.1mol/（L•min），则x=2，故答案为：2．【点评】本题考查化学平衡计算，比较基础，注意掌握三段式解题法在化学平衡计算中应用． -25-
