上海中學2022學年第二學期期末考試

高一化學試卷

原子量：C-12,N-14,0-16,P-31,S-32,Fe-56,Cu-64,Zn-65,Ag-108

一、（本題共14分）

化學反應的本質是化學鍵的斷裂和形成?；瘜W反應通常伴隨著熱效應。

1.下列關于燃料充分燃燒的說法中，錯誤的是

A.空氣量越多，燃燒效果越好B.應通入充足且適量的空氣

C.固體燃料燃燒前要粉碎D.液體燃料燃燒時可以以霧狀噴出

2.^（H2NNH2,各原子間均以單鍵相連）是一種高能燃料.，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知鍵能:

0=0500kJ-moP'.N—N154kJ-mo「，則N—H鍵的鍵能為

能量

2N(g)+4H(g)+2O(g)

假想中間

物質的總

能量

△〃2=-2752kJ/mol

反應物的

總能量

N2H4(g)+O2(g)：

A//1=-534kJ/mol

生成物的

總能量

N2(g)+2H2O(g)

A.194kJmor'B.391kJ?mol'1

C.516kJmor1D.658kJmor'

3.已知反應：①lOlkPa時，2CXs)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJ-moP1

②稀溶液中，H+(aq)+0H「(aq)=H2。⑴AH=-57.3kJ-mo「

③H2(g)+；C)2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJmol1

1

@H2O(g)=H2O(l)AH=-44.0kJ-mol

下列結論正確的是（）

A.碳的燃燒熱大于110.5kJ.mor1

B.濃硫酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量

C.氫氣的燃燒熱為241.8kJ-mol?

D.2H2（g）+O2（g）=2H2O⑴的反應熱為411=571.61<117101一1

4.白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P4O6,空氣充足時生成

P4O.0?回答下列問題：

（1）已知298K時，白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式如下：

P?白磷，s）+502（g）=P40io（s）AHi=-2983.2kJ?mor'

P（紅磷，s）+-0（g）=-P40io（s）△H=-738.5kJ?mol1

4242

則該溫度下，白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為一?

（2）已知298K時白磷不完全燃燒的熱化學方程式為P“白磷，s）+3O2（g）=P4O6⑸△H=-1638kJ?molL在某密閉

容器中加入62g白磷和50.4L氧氣（標準狀況），控制條件使之恰好完全反應。貝IJ所得到的PQo與PQ6的物質的量

之比為一，反應過程中放出的熱量為—kJ（保留2位小數）。

5.用H2。？和H2so&的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：

1

①Cu（s）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+H式g）AHt=+64.39kJ-mof

1

②2H2O2⑴=2也0⑴+C）2（g）AH2=-196.46kJmoE

③H2（g）+go2（g）=H2（Xl）=-285.84kJmo『

在H2so4溶液中，Cu與H2O2反應生成Cl?+和H2。熱化學方程式為。

二、（本題共17分）

化學能轉化為電能，是能量轉化的重要形式之一、電能是現代社會中應用廣泛、使用方便的一種能源。金屬的腐

蝕常常與形成原電池有關，因此研究金屬腐蝕的成因，建立金屬的防護措施具有十分重要的現實意義。

6.結合如圖裝置判斷，下列敘述正確的是

A.若X為NaCl,K與M相連時，石墨電極反應為2CT-2e-=C12T

B.若X為硫酸，K與M相連時，Fe作負極受到保護

C.若X為硫酸，K與N相連時，溶液中H+向Fe電極移動

D.若X為NaCl,K與N相連時，Fe電極上會有灰綠色沉淀生成，最終變為紅褐色

7.銅鋅原電池（如圖）工作時，下列敘述錯誤的是

鹽橋(裝有瓊脂

A.負極反應：Zn—2e~=Zn2+

B.電池總反應為：Zn+Cu2+=Znr+Cu

C.在外電路中，電子從負極流向正極

D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液

8.請按要求回答下列問題：

(1)若電極材料選銅和鐵，電解質溶液選氯化銅溶液，外加導線，構成原電池。

請寫出電極反應式：負極，正極o

+2+

(2)若某電化學裝置總反應為：CU+2H=CU+H2,則該電池屬于原電池還是電解池？。理由是:

9.鋼鐵在自然界中的腐蝕比較普遍。

(1)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發生電化學腐蝕中的腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水

里的Zn塊相連，或與直流電源的(填“正”或“負”)極相連。

(2)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于處。若X為

鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為o

M

(3)在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖所示，請回答:

內1

CuSC>4溶液4I3J

①應將鐵件置于極（填A或B）,另一電極材料應為o

②若電鍍前鐵、銅兩片金屬的質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，二者的質量差為5.12g,則電

鍍時電路中通過的電子為mol。

三、（本題共16分）

在人類生產、生活中，有些物質常常需要通過電解反應實現電能轉化為化學能。利用電解原理，人們生產了許多

有用的化學品。

10.如圖為直流電源電解Na2s04水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊試液。下列實驗

現象中正確的是

A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的

B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色

D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色

11.能夠使總反應Fe+2HpO=Fe（OH）2+H2T發生的是

A.鐵片作原電池的負極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質溶液

B.鐵鋅合金在潮濕空氣中發生電化學腐蝕

C.用鐵片作陰、陽電極，電解氫氧化鈉浴液

D.用鐵片作陰、陽電極，電解硫酸銅溶液

12.電解精煉銅裝置中，以硫酸銅溶液為電解液，則粗銅應該連接直流電源極。如果粗銅中含有鋅、銀等雜

質，裝置中反應一段時間，硫酸銅溶液濃度將（填“增大”、“減小”或“不變”，下格同），兩個電極的總

質量將o

13.電解是海水資源綜合利用的重要手段。電解飽和食鹽水的原理如圖所示。

（2）電極a接電源的（填“正”或“負”）極。

（3）離子交換膜主要允許離子（填化學式）通過。

14.一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可使氯堿工業節能30%以上。社這種工藝設計中，相關物料的傳輸與

轉化關系如圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許正離子通過。

A（電解池）B（燃料電池）

（1）圖中X、Y分別是、（填氣體化學式），圖示中ab（填“>”、或“=”）。

（2）請寫出燃料電池B中負極上發生的電極反應方程式：o

（3）這樣設計的主要節能之處在于（任寫一點）。

四、（本題共18分）

從理論上找到一個化學反應發生方向的判據，人們就可以更科學地設計化學反應路線，避免盲目實驗所造成的浪

費，這對科學研究和生產實踐都具有十分重要的意義。

15.在下面的自發過程中，你認為其中能用燃判據解釋的是

A.水由高處流向低處B.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）AH=-483.6kJ/mol

c.墨水滴在水中會擴散到整個水體D.一i（rc的液態水自動結冰成為固態

11

16.閃電時空氣中的N2和02會發生反應:N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）AH=+180.50kJ-mol-,AS=247.3J-mol-'-K,若

不考慮溫度對該反應焰變的影響，則下列說法中正確的是

A.在1000°C時，此反應能自發進行

B.在1000℃時:此反應不能自發進行

C.該反應能自發進行的最低溫度約為730℃

D.該反應能自發進行的最高溫度約為730K

17.下列說法不正確的是

A.在其他外界條件不變的情況下，增大壓強，不能增大活化分子的百分數

B.NH4HCO3(S)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)AH=+185.57kJ.moL能自發進行，原因是體系有自發地

向混亂度增加的方向轉變的傾向

C.熔變和嫡變都與反應的自發性有關，因此熔變或病變均可以單獨作為反應自發性的判據

D.AH<0、AS>0的反應在任何溫度下都能自發進行

18.已知298K時有下列數據：

物質Na2SO410H2O(s)Na2so4(s)H2O(g)

H/kJ-mol-1-4324.08-1384.49-241.83

11

Na2SO4-10H2O(s)=Na2SO4(s)+10H2O(g)AS=+1443.8J.moP.K-

(1)上述反應在298K時能否自發進行？o

(2)該反應能自發進行的溫度范圍是。

19.甲醇(CH-OH)是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。

工業上一般采用下列反應合成甲醇：

反應I：CO(g)+2H2(g)海?CH3OH(g)AH

(1)下表所列數據是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(K)。

溫度250℃300℃350℃

K2.0410.2700.012

由表中數據判斷，AH0(填“>”、"=”或

(2)某溫度下，將2moic。和6mO1H2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得

[CO]=0.2molL-',則CO的平衡轉化率為,此時的溫度為℃(從上表中選擇)。

20.一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇(催化劑為Cu?O/ZnO)：

CO(g)+2H2(g)<?>CH30H(g)

根據題意完成下列問題：

（1）反應達到平衡時，平衡常數表達式K=升高溫度，K值_____（填“增大”“減小”或“不變”）。

（2）在500℃,從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率V（H2）=。

（3）在其他條件不變情況下，將處于E點的體系體積壓縮到原來的下列有關該體系的說法正確的是

A.氫氣的濃度減少B.正反應速率加快，逆反應速率也加快

D重新平衡時道向增大

C.甲醇的物質的量增加

（4）據研究，反應過程中起催化作用的為C%O,反應物CO的還原性會造成催化劑損耗，而反應體系中提高

CO2濃度有利于維持催化劑Cu?。的量不變，請結合相關的方程式從平衡移動的角度分析原因_____。

五、（本題共18分）

化學反應速率和化學平衡的綜合調控對生產、生活和科研有著重要的作用。

21.以下說法正確的是

A.影響化學反應速率因素只有濃度、壓強、溫度和催化劑

B.在合成氨反應中使用催化劑能大大提高反應速率，從而提高原料的平衡轉化率

C.任何化學反應在一定條件下都存在一定程度的可逆性

D.凡是影響反應速率的因素，都可以使化學平衡發生移動

22.少量鐵片與100mL0.01mol/L的稀鹽酸反應，反應速率太慢。為了加快此反應速率而不改變H2的產量，可以

使用如下方法中的

①加H2O②加KNO3溶液③滴入幾滴濃鹽酸④加少量鐵粉⑤加NaCl溶液⑥滴入幾滴硫酸銅溶液⑦升高溫度（不考

慮鹽酸揮發）⑧改用100mL0.1mo1/L鹽酸。

A.①⑥⑦B.③⑤⑧C.③⑦⑧D.③④⑥⑦⑧

23.某溫度下，恒容密閉容器中反應：H2（g）+CC）2（g）.H2O（g）+CO（g）AH>0。已知H2和CO2初始

濃度均為0」mol-匚1,平衡時測得H2濃度為0.04mol?LT,下列說法錯誤的是

A.反應過程中壓強始終保持不變

B.v正(CC)2)=%(CO)可作為該可逆反應達到平衡狀態的標志

C,若達到平衡后移去部分cc>2,則平衡向逆反應方向移動

D.若H2(g)、CO2(g),H2O(g),CO(g)初始濃度均為O.lmoLLT,則反應逆向進行

24.在恒容條件下，能使NO2(g)+CO(g).,CO2(g)+NO(g)正反應速率增大且活化分子的百分數也增大的措施是：

A.增大NO2或CO的濃度

B.減小CO2或NO的濃度

C.通入Ne使氣體的壓強增大

D.升高反應溫度

25.默基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑。在恒容密閉容器中，將CO和H2s混合加熱并達到下列平衡：

CO(g)+H2S(g).COS(g)+H2(g)K=0.K反應前CO的物質的量為lOmol,平衡后CO物質的量為

8mol,下列說法正確的是

A.若升高溫度，H2s濃度增加，表明該反應是吸熱反應

B.通入CO后，正反應速率瞬間增大隨后逐漸減小，逆反應速率逐漸增大

C.反應前H2s物質的量為7moi

D.CO的平衡轉化率為80%

26.把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol-L?的硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產生氫氣

的速率與反應時間可用如圖的坐標曲線來表示，回答下列問題：

(1)曲線由O-a段不產生氫氣的原因是；

(2)曲線由a-c段，產生氫氣的速率增加較快的主要原因是;

(3)曲線由c以后，產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是

27.工業上除去SO?尾氣有多種方法。

常見的煙道氣中除去SO?的方法之一：2CO(g)+SO2(g),2CO2(g)+S(l)(AH<0)

(1)該反應的平衡常數表達式為。若保持其他條件不變，縮小反應容器的體積，平衡常數將會(選填

“變大”、“變小”或“不變”)。

(2)如圖是平衡時SO?的質量在不同溫度下隨壓強的變化曲線，判斷：7；(選填或“=”)。

(3)若在2L的密閉容器中進行上述反應，經測定在5min內氣體的質量減小了1.6g,則0?5min的平均反應速率

v(CO2)=<,

六、(本題共17分)

研究化學反應速率和化學平衡，除了能加深對化學反應的認識外，其目的還在于在化工生產、日常生活和科學研

究中調控化學反應，使一些需要發生的反應進行得更快、更徹底。

28.硫酸工業生產時，將硫鐵礦磨成粉末的目的是,二氧化硫的催化氧化使用作為催化劑，采用常壓還

是高壓條件？o為什么使用該壓強？O

29.氨的合成是最重要的化工生產之一、合成領實際生產中，常用Fe作催化劑，控制溫度773K,壓強

3.0xl05Pa,原料中2和H2物質的量之比約為1:3.

(1)合成氨使用該溫度的原因是,必須使用高壓的原因是。

(2)該條件下，原料氣的平衡轉化率低于30%,工業生產時提高原料氣總轉化率的方法是。

30.A是由導熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學腐蝕且易于傳熱的氣球。關閉K2,將等量且少量的NO?通過

Ki、K3分別充入A、B中，反應起始時，A、B的體積相同。(己知：2NC>2(g)胃一N2O4(g)AH<0)

(1)一段時間后，反應達到平衡，此時A、B中生成N2CU的速率是VAVB(填“>”、"V”或“=”)；

若打開活塞心，氣球B將(填“變大”、“變小”或“不變”)?

(2)關閉活塞K2,若在A、B中再充入與初始量相等的NCh,則達到平衡時，NO2的轉化率OCA將(填

“增大”、“減小”或“不變”)；若分別通入等量的氣氣，則達到平衡時，A中NO2的轉化率將,B中

Nth的轉化率將(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(3)室溫下，若A、B都保持體積不變，將A套上一個絕熱層，B與外界可以進行熱傳遞，則達到平衡時，

中的顏色較深。

(4)若在容器A中充入4.6g的NO2,達到平衡后容器內混合氣體的平均相對分子質量為57.5,則平衡時N2O4

的物質的量為o

上海中學2022學年第二學期期末考試

高一化學試卷

原子量：C-12,N-14,0-16,P-31,S-32,Fe-56,Cu-64,Zn-65,Ag-108

一、(本題共14分)

化學反應的本質是化學鍵的斷裂和形成。化學反應通常伴隨著熱效應。

1.下列關于燃料充分燃燒的說法中，錯誤的是

A.空氣量越多，燃燒效果越好B.應通入充足且適量的空氣

C.固體燃料燃燒前要粉碎D.液體燃料燃燒時可以以霧狀噴出

【答案】A

【詳解】A.通入空氣的量過大、空氣的量過多會帶走熱量，所以一般是通入適當過量的空氣，故A錯誤；

B.通入適量的空氣使燃燒充分，故B正確；

C.因固體燃料粉碎，燃燒會增大與氧氣的接觸面積，有利用充分燃燒，故C正確；

D.液體燃料霧化，燃燒會增大與氧氣的接觸面積，有利用充分燃燒，故D正確。

故選：Ao

2.?t(H2NNH2,各原子間均以單鍵相連)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知鍵能:

0=0500kJmor'?N-N154kJ-mo「，則N—H鍵的鍵能為

能量

2N(g)+4H(g)+2O(g)

假想中間

物質的總

能量

A%!

；△，2=-2752kJ/mol

反應物的

總能量

N2H4(g)+O2(g)：

-534kJ/mol

生成物的

總能量

N2(g)+2H2O(g)

A.194kJmor'B.391kJ-mol"1

c.516kJmor'D.658kJmor'

【答案】B

【詳解】由能量圖可知：AH3=-(AH2-AH,)=-[-2752-(-534)1kJ/mol=2218kJ/mol,根據圖示△出為斷裂ImolN-N鍵、

4moiN-H鍵、1mol0=0所消耗的能量，列計算式可得4%=(154+4￡間+500)口/01。1=2218口/01。1,則EN*391

kJ/mol,故答案選B。

3.已知反應：①lOlkPa時，2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJmor'

②稀溶液中，H+(aq)+OH-(叫)=H?O⑴AH=-57.3kJ-mo「

③H?(g)+；O2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ-molr

?H2O(g)=H2O(l)AH=-44.0kJ-mol'

下列結論正確的是()

A.碳的燃燒熱大于110.5kJ.moir

B.濃硫酸與稀NaOH溶液反應生成Imol水，放出57.3kJ熱量

C.氫氣的燃燒熱為241.8kJmo「

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴的反應熱為411=571.61<1171011

【答案】A

【分析】A.CO繼續在氧氣中燃燒生成二氧化碳還會放出熱量；

B.濃硫酸稀釋放出大量的熱；

C.燃燒熱是指Imol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所釋放的熱量；

D.氫氣在氧氣中燃燒的反應是放熱反應。

【詳解】A.由反應①可知，Imol碳燃燒生成CO放出的熱量為110.5kJ,CO燃燒生成CO2繼續放出熱量，故

Imol碳完全燃燒放出的熱量大于

110.5kJ,所以碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol,A正確；

B.濃硫酸的稀釋要放出大量的熱量，所以放出的熱量大于57.3kJ,所以濃硫酸與NaOH溶液反應生成Imol水，

放出熱量大于57.3kJ,B錯誤；

C.燃燒熱是指Imol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所釋放的熱量，根據熱化學反應方程式③和④可計算出氫

氣的燃燒熱為：H2(g)+1o2(g)=H2O(1),H=-285.8kJ/mol,C錯誤；

D.根據熱化學反應方程式③和④得出：H2(g)+1o2(g)=H2O(1)」H=-285.8kJ/mol由此可以得到：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H=-571.6kJ/mol,D錯誤。

【點睛】

燃燒熱中和熱

能量變化放熱反應

相同點

_H<0常用單位：kJ/mol

反應物的量Imol不限量

生成物的量不限量ImolH20(1)

不同點

賽101kPa時，1mol純物質強酸強堿的稀溶液完全中和

完全燃燒生成穩定的氧化物生成ImolH,0(1)時所釋放

反應熱的定義

時所釋放的熱量的能量

4,白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P&06,空氣充足時生成

P4O10o回答下列問題：

(1)已知298K時，白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式如下：

P"白磷，s)+5O2(g)=P4Ol0(s)△Hi=-2983.2kJ,mol"

P(紅磷，s)+-0(g)=-P40io(s)△H2=-738.5kJ?moH

424

則該溫度下，白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為—o

(2)已知298K時白磷不完全燃燒的熱化學方程式為P“白磷，s)+3Ch(g)=P4O6(s)△H=-1638kJ?moH。在某密閉

容器中加入62g白磷和50.4L氧氣(標準狀況)，控制條件使之恰好完全反應。則所得到的PQo與PG的物質的量

之比為一，反應過程中放出的熱量為—kJ(保留2位小數)。

【答案】(1)P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)△H=-29.2kJ?moH

(2)①.3：1②.1323.45

【小問1詳解】

1

①PK白磷，s)+5O2(g)=P4Ol0(s)△Hi=-2983.2kJ?mol-

②P(紅磷，s)+-0(g>-P40io(s)AH2--738.5kJ.mor1

424

根據蓋斯定律可知，①-②x4可得：P"白磷，s尸4P(紅磷，s)△H=-2983.2kJ?moE+4*738.5kJ?moH=-29.2kJ?moH；

【小問2詳解】

在某密閉容器中加入62g白磷和50.4L氧氣(標準狀況)，白磷中磷原子的物質的量為°,2g,=2mol原子,氧氣

31g/mol

的物質的量為一584L—=2.25mol,含有4.5molO；依據原子守恒列式計算：設PQ”)物質的量為x,PQ6物質

22AL/mol

的量為y,4x+y=2,10x+6y=4.5,計算出x=0.375moLy=0.125mol；最后生成0.375molP4O10,0.125molP4O6,

PQio與PQ6的物質的量之比為3:1；P4（白磷，s）+3O2（g）=P4O6（s）△H=-1638kJ?moH；②4P（紅磷，s）+5Ch（g）=

P4Oio（s）AH2--2983.2kJ.mol-'；放出的熱量=0.375molx2983.2kJ?moH+0.125moix1638kJ?mol'=l323.45kJ。

5.用H?。？和H2sO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：

①Cu(s)+2H+(aq)=Ci?+(aq)+H2(g)A//,=+64.39kJ-mol-1

-

②2H2。2。)=2凡。⑴+02(g)A//2=-196.46kJ-mol'

1

③H2(g)+；C)2(g)=H2CKl)AW3=-285.84kJ-mor

在H2sO,溶液中，Cu與H?。？反應生成Ci?+和H?。的熱化學方程式為。

【答案】凡。2⑴+Cu⑸+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2(Xl)M=-319.68kJn才

【詳解】已知：

①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H?(g)A/7,=+64.39kJ-mol-1

1

②2H2。2。)=2凡0⑴+C)2(g)AW2=-196.46kJmoE

③H2(g)+go2(g)=H2(Xl)AH,=-285.84kJmoP1

依據蓋斯定律①+②X③即得到在H2s。4溶液中，Cu與H2。？反應生成Cu2+和H2。的熱化學方程式為

+2+

H2O2(1)+Cu(s)+2H(aq)=Cu(aq)+2H2O(1)AH=-319.68kJ-mo「。

二、(本題共17分)

化學能轉化為電能，是能量轉化的重要形式之一、電能是現代社會中應用廣泛、使用方便的一種能源。金屬的腐

蝕常常與形成原電池有關，因此研究金屬腐蝕的成因，建立金屬的防護措施具有十分重要的現實意義。

6.結合如圖裝置判斷，下列敘述正確的是

A.若X為NaCl,K與M相連H寸，石墨電極反應為2CV■-2e.=C、T

B.若X為硫酸，K與M相連時，Fe作負極受到保護

C.若X為硫酸，K與N相連時，溶液中H*向Fe電極移動

D.若X為NaCl,K與N相連時，Fe電極上會有灰綠色沉淀生成，最終變為紅褐色

【答案】C

【詳解】A.若X為NaCl,K與M相連時，鐵為負極，石墨為正極，發生吸氧腐蝕，石墨電極反應為

O2+2H2O+4e-=4OH,故A錯誤;

B.若X為硫酸，K與M相連時，鐵為負極，石墨為正極，鐵發生氧化反應，被腐蝕，故B錯誤；

C.若X為硫酸，K與N相連時，鋅為負極，鐵為正極，溶液中H+向Fe電極移動，故C正確；

D.若X為NaCLK與N相連時，鋅發生失電子反應、作負極，鐵為正極，溶液沒中有Fe?+生成，最終不會生成

紅褐色氫氧化鐵，故D錯誤；

故答案為：C；

7.銅鋅原電池（如圖）工作時，下列敘述錯誤的是

A.負極反應為：Zn—2e"=Zn2+

B.電池總反應為：Zn+Cu2+=Znr+Cu

C.在外電路中，電子從負極流向正極

D.鹽橋中的K+移向ZnSC）4溶液

【答案】D

【詳解】A.金屬性鋅強于銅，鋅是負極，負極反應為：Zn-2e-=Zn2+.A正確;

B.銅是正極，銅離子得到電子，電池總反應為：Zn+Cu2+=Zn2*+Cu-B正確;

C.負極失去電子，在外電路中，電子從負極流向正極，C正確；

D.原電池中陽離子移向正極，所以鹽橋中的K+移向C11SO4溶液，D錯誤；

答案選D。

8.請按要求回答下列問題:

（1）若電極材料選銅和鐵，電解質溶液選氯化銅溶液，外加導線，構成原電池。

請寫出電極反應式：負極,正極。

+2+

（2）若某電化學裝置總反應為：CU+2H=CU+H2,則該電池屬于原電池還是電解池？?理由是:

【答案】（1）?.Fe-2e^=Fe2+②.Cu2++2e-=Cu

（2）①.電解池②.反應不能自發進行

【小問1詳解】

金屬性鐵強于銅，因此鐵是負極，銅是正極，負極反應式為Fe—2e「=Fe2+,正極反應式為Cu2++2e.=Cu。

【小問2詳解】

+2+

某電化學裝置總反應為：CU+2H=CU+H2,由于該反應不能自發進行，因此不能構成原電池，所以該電池

屬于電解池。

9.鋼鐵在自然界中的腐蝕比較普遍。

（1）遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發生電化學腐蝕中的腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水

里的Zn塊相連，或與直流電源的（填“正”或“負”）極相連。

（2）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于處。若X為

鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為?

M

（3）在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖所示，請回答:

1也

cus（）4溶液41s

①應將鐵件置于極（填A或B）,另一電極材料應為o

②若電鍍前鐵、銅兩片金屬的質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，二者的質量差為5.12g,則電

鍍時電路中通過的電子為mol。

【答案】⑴①.吸氧②.負

(2)①.N②.犧牲陽極法

(3)①.B②.Cu③.0.04

【小問1詳解】

鋼鐵船體在海水中易發生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕，在電解池中，陰極是被保護的電極，可以把船體與浸在海水

里的Zn塊相連，電解池中和陰極被保護，所以并與電源的負極相連，故答案為：吸氧；負；

【小問2詳解】

若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，鐵應作陰極，則開關K應置于N處，通過外加電流法緩解鐵的腐蝕；若X為鋅,

開關K應置于M處構成原電池，鐵作正極被保護，該電化學防護法稱為犧牲陽極法，故答案為：N；犧牲陽極

法；

【小問3詳解】

①在鐵件的表面鍍銅時，金屬銅必須是陽極材料，金屬鐵為陰極，硫酸銅溶液作電解質溶液，所以圖中A電極為

Cu,B電極為Fe；

②陽極反應式為Cu-2e-=Cu2+,陰極反應式為Cu2++2e-=Cu,設電路中轉移電子xmol,則64x+64x=5.12,解得

x=0.04o

故答案為：B；Cu；0.04o

三、(本題共16分)

在人類生產、生活中，有些物質常常需要通過電解反應實現電能轉化為化學能。利用電解原理，人們生產了許多

有用的化學品。

10.如圖為直流電源電解Na2s04水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊試液。下列實驗

現象中正確的是

A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的

B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色

D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色

【答案】D

【分析】根據圖示可知，a是陰極，發生的電極反應為4H++4片=2比??；b是陽極，發生的電極反應為40H一一4e「

電解

=(M+2H20,總反應為2H2。=2凡1+。2，，據此解答。

【詳解】A.根據電子得失守恒有2H2~4e-~Ch,因此逸出氣體的體積，a電極(H?)的大于b電極(。2)的，A錯

誤；

B.兩電極逸出的都是無色無味氣體，B錯誤；

C.a電極附近水電離的氫離子被消耗，顯堿性，石蕊遇堿變藍，呈藍色，b電極附近水電離的氫氧根離子被消

耗，顯酸性，石蕊遇酸變紅，呈紅色，C錯誤；

D.a電極附近水電離的氫離子被消耗，顯堿性，石蕊遇堿變藍，呈藍色，b電極附近水電離的氫氧根離子被消

耗，顯酸性，石蕊遇酸變紅，呈紅色，D正確。

答案選D。

11.能夠使總反應Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2f發生的是

A.鐵片作原電池的負極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質溶液

B.鐵鋅合金在潮濕空氣中發生電化學腐蝕

C.用鐵片作陰、陽電極，電解氫氧化鈉浴液

D.用鐵片作陰、陽電極，電解硫酸銅溶液

【答案】C

【詳解】A.鐵片作原電池的負極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質溶液時，負極反應為Fe-2e=Fe2+,正極

反應為O2+4e+2H2O=4OH,總反應為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,A項不符合題意；

B.鐵鋅合金在潮濕空氣中發生電化學腐蝕時，Zn比Fe活潑，Zn作負極被腐蝕，Fe作正極被保護，總反應一般

為2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2,B項不符合題意；

C.用鐵片作陰、陽電極，電解NaOH溶液，陽極電極反應為Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2,陰極電極反應為2H2O+2e-

電解

=H2t+20H-,電解總反應為Fe+2H2O^Fe(OH)2+H2t,C項符合題意；

D.用鐵片作陰、陽電極，電解CuS04溶液，陽極電極反應為Fe-2e-=Fe2+,陰極電極反應為Cu2++2e=Cu,電解總

電解

反應為Fe+Cu2+^Fe2++Cu,D項不符合題意；

答案選C。

12.電解精煉銅裝置中，以硫酸銅溶液為電解液，則粗銅應該連接直流電源極。如果粗銅中含有鋅、銀等雜

質，裝置中反應一段時間，硫酸銅溶液濃度將(填“增大”、“減小”或“不變”，下格同)，兩個電極的總

質量將o

【答案】①.正②.減?、?減小

【詳解】電解精煉銅裝置中，以硫酸銅溶液為電解液，則粗銅應該連接直流電源正極，作陽極。如果粗銅中含有

鋅、銀等雜質，鋅先失去電子，銀不放電，而陰極是銅離子放電，所以裝置中反應一段時間，硫酸銅溶液濃度減

小，兩個電極的總質量將減小。

13.電解是海水資源綜合利用的重要手段。電解飽和食鹽水的原理如圖所示。

(2)電極a接電源的（填“正”或“負”）極。

(3)離子交換膜主要允許離子（填化學式）通過。

【答案】(1)2H2O+2e-=H2t+20FT或2H++2e=H2t

(2)正(3)Na'

【小問1詳解】

電解飽和食鹽水時，水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，則產生氫氣的電極反應方程式是2H2。+2b=

H2t+20H或2H++2e=H2t?

【小問2詳解】

電極a產生氯氣，氯離子放電，說明是陽極，所以接電源的正極。

【小問3詳解】

為防止氯氣和氫氧根反應，離子交換膜是陽離子交換膜，主要允許陽離子，即Na+離子通過。

14.--種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可使氯堿工業節能30%以上。社這種工藝設計中，相關物料的傳輸與

轉化關系如圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許正離子通過。

精制飽和NaCl溶液a%NaOH溶液

稀NaCl溶液NaOH溶液b%NaOH溶液

A（電解池）B（燃料電池）

（1）圖中X、Y分別是、（填氣體化學式），圖示中ab（填“>”、或“=”）。

（2）請寫出燃料電池B中負極上發生的電極反應方程式：o

（3）這樣設計的主要節能之處在于（任寫一點）。

①.02（2）.

【答案】⑴H2<

（2）H2-2e-+2OH=2H2O

（3）燃料電池可以補充電解池消耗的電能；提高產出堿液的濃度（降低能耗）

【小問1詳解】

在燃料電池中，氧氣作正極，所以通入空氣的極是正極，通入燃料的極是負極，即產生Y的極是陰極，所產生的

是氫氣，在X處產生的是氯氣，氫氧燃料的正極氧氣得到電子轉化為氫氧根，堿性增強，所以a%小于b%,故答

案為：Ch；H2；<；

【小問2詳解】

H2—

燃料電池的工作原理：負極是燃料氫氣發生失電子的氧化反應，即2e-+2OH-=2比0,故答案為：H2-2e-

+2OH=2H2O；

【小問3詳解】

燃料電池能將化學能轉化為電能，所以燃料電池可以補充電解池消耗的電能，此外還可以提高產出堿液的濃度，

降低能耗，故答案為：燃料電池可以補充電解池消耗的電能；提高產出堿液的濃度（降低能耗）。

四、（本題共18分）

從理論上找到一個化學反應發生方向的判據，人們就可以更科學地設計化學反應路線，避免盲目實驗所造成的浪

費，這對科學研究和生產實踐都具有十分重要的意義。

15.在下面的自發過程中，你認為其中能用嫡判據解釋的是

A.水由高處流向低處B.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）AH=-483.6kJ/mol

C.墨水滴在水中會擴散到整個水體D.-10℃的液態水自動結冰成為固態

【答案】C

【詳解】烯表示物質的混亂度，在相同條件下，同一種物質在氣態時燧值最大，液態其次，固態時燧值最小，所以

選項C可以用燧判據解釋。而選項A、B、D都應該用焙變來解釋，即都是能量減少的過程，所以答案選C。

11

16.閃電時空氣中的N2和02會發生反應：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AH=+180.50kJ-mol,AS=247.3Jmol'K,若

不考慮溫度對該反應婚變的影響，則下列說法中正確的是

A.在1000°C時，此反應能自發進行

B.在1000°C時，此反應不能自發進行

C.該反應能自發進行的最低溫度約為730℃

D.該反應能自發進行的最高溫度約為730K

【答案】A

【分析】

1儂。

【詳解】A.AH=+180.50kJ-mol',AS=247.3J-mol'-K-',當AH-TAS=0時，T=-——7M30K,

0.2473J-moF1.K-1

即溫度高于730K時，即溫度高于457℃,AH-TAS<0,反應能夠自發進行；故A正確；

B.根據A選項分析，1000C時，反應能夠自發進行，故B錯誤；

C.根據A選項分析該反應能自發進行的最低溫度約為457℃,故C錯誤；

D.該反應能自發進行的最低溫度約為730K,故D錯誤。

綜上所述，答案為A。

17.下列說法不正確的是

A.在其他外界條件不變的情況下，增大壓強，不能增大活化分子的百分數

B.NH4HCO3(S)=NH,(g)+H2O(g)+CO2(g)AH=+185.57kJ?mo『能自發進行，原因是體系有自發地

向混亂度增加的方向轉變的傾向

C.焙變和燧變都與反應的自發性有關，因此焙變或炳變均可以單獨作為反應自發性的判據

D.AH<0、AS>0的反應在任何溫度下都能自發進行

【答案】C

【詳解】A.在其他外界條件不變的情況下，增大壓強，增大活化分子數目，但活化分子的百分數不變，即不能增

大活化分子的百分數，故A正確；

B.反應焙變大于0,燧變大于0,反應向尷變增大的方向進行，NH4HCO,(s)=NH,(g)+H2O(g)+CO2(g)

△H=+185.57kJ能自發進行，原因是體系有自發地向混亂度增加的方向轉變的傾向，故B正確；

C.反應能否自發進行，取決于婚變和病變的綜合判據，反應自發進行需要焙變、端變和溫度共同決定，所以焰變

或嫡變單獨作為反應自發性的判據有一定局限性，故c錯誤：

D.AH<0,AS>0,在任何溫度下均滿足AG=AH-T?AS<0,所以在任何溫度下都能自發進行，故D正確；

故選C。

18.已知298K時有下列數據:

物質Na2SO410H2O(s)Na2so4(s)H2O(g)

H/kJmor'-4324.08-1384.49-241.83

-1

Na2SO410H2O(s)=Na2SO4(s)+10H2O(g)AS=+1443.8J.moE'K

(1)上述反應在298K時能否自發進行？o

(2)該反應能自發進行的溫度范圍是o

【答案】(1)不能自發

(2)反應可以自發進行需要T>361.05K

【小問1詳解】

反應的熔變等于生成物的焰變減去反應物的焰變，

Na2SO4-10H2O(S)=Na2SO4(s)+10H2O(g)

AH=(-1384.49-10x241.83)kJmo「-(-4324.08)kJ-mo『=+521.29kJmo『，

AH-TAS=(+521.29kJ-moP1)-298Kx(+1443.8J-moP1-K_1)=91.04kJ-moP1>0,則上述反應在298K時

不能自發進行；

【小問2詳解】

-1

AH-TAS=(+521.29kJ-mol)一Tx(+1443.8J?moL?K7)<0,反應可以自發進行，則T>361.05Ko

19.甲醇(CHaOH)是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。

工業上一般采用下列反應合成甲醇：

反應I：CO(g)+2H2(g)I麻珍CH3OH(g)AH

(1)下表所列數據是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(K)。

溫度250℃300℃350℃

K2.0410.2700.012

由表中數據判斷，AH0(填，>“、"=”或

(2)某溫度下，將2moicO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得

[CO]=0.2mol-L1,則CO的平衡轉化率為,此時的溫度為℃(從上表中選擇)。

【答案】(1)<(2)①.80%②.250

【小問1詳解】

由表中數據判斷，溫度升高，平衡常數減小，說明平衡逆向移動，逆向是吸熱反應，則正向是放熱反應即

0；故答案為