1、1高二年级 10 月份月考化学试题时间：90 分钟分值：100 分2345678920(10 分)燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点，已成为一种发展前景广阔的化学电源。请回答下列问题：(1)NO2、O2和熔融 NaNO3可制作燃料电池，其原理见图 1，石墨为电池的_极；该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物 Y，其电极反应式为_。(2)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图 3 所示：电池中的负极为_(填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为_，电池工作时，理论上每净化 1 mol 尿素，消耗 O2的体积
2、(标准状况下)约为_L。(3)全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，研究 CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。利用“NaCO2”电池将 CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“NaCO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为 4Na3CO22Na2CO3C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：放电时，正极产物全部以固体形式沉积在电极表面，正极的电极反应式为_，当转移 0.1 mol e时，负极质量减少_ g。1高二年级化学学科 2021 年 10 月月考参考答案一、选择题 1.D2.B3.B4.B5.C6.D7.A8.D9.B10.B二
3、、不定项选择题 11.BD12.D13.BD14C15.AC三、非选择题16.（共 14 分）(1)AC(2)D（3）环形玻璃搅拌棒偏大不相等，相等 偏大17.（共 8 分）(1)(2)CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H-2akJmol-1(3)2H2-H1(4)-9318.（共 12 分）(1)略(2)D(3)Cu(或铜)原电池H2-2e-+2OH-2H2O(4)A19.（共 16 分）(1)还原aLi-e-=Li+(2)H2阴离子能选择性地通过 SO32-,起到平衡电荷的作用SO32-+H2O-2e-=2H+SO42-或 2H2O-4e-=O2+4H+,2SO32-
4、+O2=2SO42-(3)420.（共 10 分）(1)负NO2NO3 e=N2O5(2)甲CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H33.6(3)3CO24Na4e=2Na2CO3C2.3详解：1.D。等量的水和冰相比较,冰的能量低,A 错误;发生化学反应时能量的变化有多种形式,可以表现为热能,还可以表现为光能等,B 错误;H0,说明反应吸热,石墨的能量较低,能量越低物质越稳定,故石墨更稳定,C 错误;化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒,D 正确。2.B。当反应物总能量生成物总能量时,反应吸热,故 A 错误,B 正确;根据热化学方程式 HCl(g)=1/2 H2(g)+1/2Cl2(
5、g)H=+92.3 kJmol-1可知 HCl(g)的分解反应是吸热反应,C 错误;反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应,将0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成的 NH3(g)小于 1.0 mol,放热 19.3 kJ,则 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H-38.6kJmol-1,D 错误。23.B。根据装置中电流方向可知,a 为阳极,b 为阴极,粗铜应作为阳极,A 正确;装置的总反应为 Fe+2Fe3+=3Fe2+,B 错误;中被保护的金属应为电解池的阴极,C 正确;中铁钉所处的环境干燥,不易被腐蚀,D 正确。4.B。
6、据题意写出电极反应,正极:3O2+12H+12e-=6H2O,负极:C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,所以 1mol 乙醇在负极被氧化时转移电子12mol,外电路中电子沿导线由负极流向正极,B 错误。5.C。A开关 K 置于 M 处，则该装置为原电池，由于活动性 ZnFe，所以 Zn为负极，Fe 为正极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A 错误；B开关 K 置于 N 处，该装置为电解池，若阳极 X 为碳棒，Y 为 NaCl 溶液，Fe 为阴极，被保护，不会引起 Fe 的腐蚀，B 错误；C开关 K 置于 M 处，该装置为原电池，若 X 为铜棒，Y 为硫酸铜溶
7、液，由于活动性 FeCu，Fe 作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，Cu 为正极，电极反应为 Cu2+2e-=Cu，此时铜棒质量将增加，在外电路中的电子由 Zn 经导线向铜电极移动，C 正确；D开关 K 置于 N 处，则该装置为电解池，Y 为硫酸铜溶液，若阳极 X 为铜棒，电极反应：Cu-2e-=Cu2+，Fe 为阴极，电极反应：Cu2+2e-=Cu 可用于铁表面镀铜，由于两电极溶解的 Cu 的质量和析出的 Cu 的质量相等，所以溶液中铜离子浓度将不变，D 错误；6.D。H=-192.9kJmol-1是反应的焓变,不是 CH3OH 的摩尔燃烧焓,A 错误;根据反应的H=+49.0kJmo
8、l-1知该反应为吸热反应,生成物的总能量应该比反应物的总能量高,B 错误;从反应和看,前者是吸热反应,后者是放热反应,C 错误;根据反应可知,当 CH3OH 为液态时,反应CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的H 应大于-192.9kJmol-1,D 正确。7.A。该原电池中 Zn 作负极,Cu 作正极,Cu 电极上发生还原反应,A 正确;电子流向是从负极流到正极,但 ab 这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子不能通过溶液,B 错误;甲池中硫酸根离子浓度基本保持不变,C 错误;滤纸 a 处是氢离子放电,b 处是氢氧根离子放电,b 处氢离子浓度增大,D 错误。38.
9、D。A据图知，青铜基体电极有 Cu2+产生，Cu 价升高，发生氧化反应，作负极，A 错误；B在该反应中，铜失去电子变成 Cu2+，64g Cu 腐蚀转移 2mol 电子，在标况下，理论上耗氧体积为 1/222.4Lmol-1，B 错误；C反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，故反应焓变不变，C 错误；D将铜器与直流电源负极相连，铜器做阴极，采用外加电流的阴极保护法防止腐蚀，D 正确；9.B。A 是化学键断裂的过程,吸收能量,A 错误。B 是成键的过程,应放出能量,B正确。C 中反应的H=反应物的键能之和-反应产物的键能之和=941.7kJmol-1+3154.8kJmol-1-6283.0k
10、Jmol-1=-291.9kJmol-1,C 错误。化学反应必然有化学键的断裂与生成,D 错误。10.B。原电池中阳离子向正极移动,则锂离子电池放电时,Li+向正极迁移,A 项错误;锂硫电池充电时,锂电极与外接电源的负极相连,锂电极上,Li+得电子发生还原反应,B 项正确;锂硫电池放电时负极反应物为 Li,锂离子电池放电时负极反应物为 LixC,两种电池的负极材料不同,C 项错误;锂离子电池放电时，C 电极发生还原反应应做阴极,D 项错误。二、不定项选择题:11.BD。A图 1 所示的装置中没有构成闭合回路，不能将化学能转化为电能，A 错误；B中和反应为放热反应，因此反应物的总能量大于生成物的
11、总能量，与图 2相符，B 正确；C在化学反应中，释放或吸收的能量可以是电能、光能、不一定都是热能，C 错误；D在化学反应中，一定有旧的化学键断开和新的化学键形成，断开键吸收能量，形成键释放能量，因此化学反应中能量变化的主因是化学键的断裂与生成，D 正确；412.D。根据题意可得 H2的摩尔燃烧焓H=-a/2kJmol-1,碳的摩尔燃烧焓H=-d kJmol-1,A、B 错误;根据盖斯定律,由-可以得到 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=-(d-c)kJmol-1,所以 CO 的摩尔燃烧焓H=-(d-c)kJmol-1,C 错误;1/2-即可得到 H2O(g)=H2O(l)H=(b-
12、a/2)kJmol-1,水液化时放热,所以 b-a/2 0,D 正确。13.BD。由 C6H12O6生成 CO2,碳元素化合价升高,失电子,发生氧化反应,电极 n是负极;NO3-生成 N2,氮元素化合价降低,得电子发生还原反应,电极 m 是正极,H+通过质子交换膜向电极 m 移动,B 正确;外电路电子由电极 n 转移到电极m,A 错误;电极 m 为正极,发生的电极反应为:2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O,故 C 错误;负极反应为C6H12O6-24e-+6H2O6CO2+24H+,生成 1molCO2转移 e-的物质的量为 4mol,D正确。14.C。Y 为正极,不可能失电子,A
13、 项错误;由氧化性顺序可知,还原性:AuAgCuPbCrZnTi,若负极(X)为 Cr,则正极(Y)只能选 Au、Ag、Cu、Pb,B 项错误;Y 为正极,X 为负极,故盐桥中阴离子会移向含 Xn+的溶液中,阳离子会移向含 Ym+的溶液中,D 项错误。15.AC。根据题意分析,充电时,该电池为电解池,根据用电器中电子的移动方向可知,充电时碳电极是阴极,镍电极是阳极,充电时电解质溶液中阴离子向阳极移动,所以OH-从碳电极移向镍电极,故A正确;放电时,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应为 H2+2OH-2e-=2H2O,故 B 错误;放电时,正极上 NiOOH得电子发生还原反应,电极反应为 N
14、iOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,故 C 正确;该电池充电时,碳电极附近物质要恢复原状,则应该得电子发生还原反应,所以碳电极是阴极,应该与电源的负极相连,故 D 错误。16.(1)AC(2)D（3）环形玻璃搅拌棒偏大不相等，相等 偏大解析：(1)实验时环境的温度应为酸、碱未混合之前的温度,应该低于 22 度，故 A 正确;由题图可知,恰好反应时参加反应的盐酸的体积是 30 mL,由V1+V2=50 可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为 20 mL,氢氧化钠的浓度是 1.5mol/L,故 B 错误，C 正确;由题给实验只能得出该反应放热,其他有水生成的反应不一定放热,如氯化铵和氢氧化钡
15、晶体的反应,故 D 错误。5(2)在表示中和热的热化学方程式中,除了酸、碱溶液都必须是稀溶液外,生成物 H2O 的化学计量数必须是“1”。中和反应都是放热的,H0。表示中和热的热化学方程式中,除了“H2O”后要标注“(l)”外,其他可溶性物质后都标“(aq)”。(3)为了测得温度的最高值，应在最短的时间内让盐酸和氢氧化钠充分反应，故缺少环形玻璃搅拌棒；大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，H0 则偏大反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，与原实验相比，用 60mL0.50molL-1盐酸跟50mL0.55molL-1NaOH 溶液进行上述实验，生成水的量增多
16、，所放出的热量偏高；中和热是指强酸和强碱在稀溶液中反应生成 1mol 水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以与原实验相比，用 60mL0.50molL-1盐酸跟50mL0.55molL-1NaOH 溶液进行上述实验测得中和热数值相等；一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，H0 则偏大17.(1)(2)CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H-2akJmol-1(3)2H2-H1(4)-93解析：(3)反应：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH
17、4HCO3(aq)H2根据盖斯定律：反应2-反应计算反应：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)的焓变H3=2H2-H1，答案为：2H2-H1；(4)反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=(NN 键的键能+3H-H 键的键能)-N-H的键能6=(945+4363)kJ/mol-391kJ/mol6=-93kJ/mol，即 a=-93，答案为：-93；18.(1)略(2)D(3)Cu(或铜)原电池H2-2e-+2OH-=2H2O(4)A6解析：(2)若用石墨作为电极,阳极产生 Cl2而得不到 Fe2+,缺少还原剂,不能使Cr2O72-Cr3+Cr
18、(OH)3而除去,所以 D 项错误。(3)K 接 a 时,该装置为电解池,如果两极均有气泡产生,说明阳极材料不可能是铜,所以铜为阴极,此时铜电极上的电极反应为 2H+2e-=H2,石墨电极上的电极反应为 2Cl-2e-=Cl2;K 接 b 时,该装置为原电池,铜为负极,此时溶液为碱性,所以电极反应为 H2-2e-+2OH-=2H2O。(4)1molCu2+放电的过程中,另一极 Cl-和 OH-各放电 1mol,故溶液显酸性,A 正确;根据电荷守恒可推知 a=4,B 不正确;Cl-的物质的量为 1mol,阳极不会产生1.5molCl2,C 不正确;铝较活泼,在溶液中铝不会析出,D 不正确。19.
19、（共 16 分）(1)还原aLi-e-=Li+(2)H2阴离子能选择性地通过 SO32-,起到平衡电荷的作用SO32-+H2O-2e-=2H+SO42-或2H2O-4e-=O2+4H+,2SO32-+O22SO42-(3)4解析：(1)锂离子电池工作时,a 极得到电子发生还原反应;Li+带有正电荷,向负电荷较多的 a 极移动,负极上 Li 失去电子变为 Li+,该电极反应为Li-e-Li+。(2)在电解池中,c 电极连接电源负极,为阴极,在阴极 c 电极上溶液中的 H+得到电子变为 H2逸出,电极反应为 2H+2e-H2,所以物质 A 的化学式是 H2。在右侧溶液中的离子失去电子发生氧化反应,
20、阴离子不断放电,使右侧溶液中正电荷较多,所以右侧交换膜应选用阴离子交换膜,该交换膜的作用是能选择性的通过 SO32-,起到平衡电荷的作用,d 极的电极反应为:SO32-+H2O-2e-=2H+SO42-或 2H2O-4e-=O2+4H+,2SO32-+O2=2SO42-。(3)若电解池左侧溶液的体积为 2L,其浓度由 2molL-1变为 4molL-1时,n(OH-)=2L(4molL-1-2molL-1)=4mol,由于左侧电极反应为2H+2e-=H2,每消耗 2molH+,就会同时产生 2molOH-,转移 2mol 电子,现在溶液中 OH-的物质的量增加了 4mol,因此理论上电路中通过的电子是 4mol。