山东省新泰一中北校2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题

新泰一中北校2019级高二上学期第一次阶段性考试化学试题注意事项：1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共60分；第Ⅱ卷为非选择题，共40分，满分100分，考试时间为90分钟。2.第Ⅰ卷共4页，每小题有一个正确答案，请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上。第Ⅱ卷共4页，将答案用黑色或蓝色笔写在答题纸上。可能用到的相对原子质量：H-1C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5Ca40Cu64Ba127Fe56K39Cu64Ag108第I卷(选择题共50分)一、选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意）1.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是（

）A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的碳与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应【答案】C【解析】【详解】A．铝片与稀盐酸的反应为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，发生了化合价变化，故是氧化还原反应，又是个放热反应，A不符合题意；B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，没有元素的化合价变化，是非氧化还原反应，是个吸热反应，B不符合题意；C．灼热的碳与CO2的反应C+CO22CO，有元素化合价发生变化，是个氧化还原反应，是个吸热反应，C符合题意；D．甲烷在氧气中的燃烧反应为CH4+2O2CO2+2H2O，有元素化合价发生变化，是氧化还原反应，是个放热反应，D不符合题意；故答案为：C。2.25℃、101kPa下，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)，△H=+56.7kJ/mol能自发进行的原因是A.反应吸热 B.熵增效应大于能量效应C.熵减小 D.反应放热【答案】B【解析】【详解】△G=△HT△S，该反应能自发进行，△G<0，由于△H>0，所以△S>0，可知B正确；答案选B。3.下列有关中和热的说法正确的是A.1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B.在测定中和热时，使用稀醋酸代替稀盐酸，所测中和热数值偏大C.在测定中和热时，用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，对测定结果无影响D.在测定中和热时，分多次将NaOH溶液加入盐酸中，所测中和热数值偏小【答案】D【解析】【详解】A．中和热是指：稀的强酸和强碱反应生成1mol液态水放出的热量，故A错误；B．稀醋酸是弱酸，放出的热量更少，则数值偏小，B错误；C．金属导热，用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，会导致热量散失，C错误；D．分多次将NaOH溶液加入盐酸中，会导致在反应过程中部分热量散失，故所测中和热数值偏小，D正确；答案选D。4.下列事实不用原电池原理解释的是()A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铁被钝化处理后不易腐蚀C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快D.烧过菜的铁锅加入清水放置，出现红棕色的锈斑【答案】B【解析】A、轮船水线下的船壳装上锌块后，可保护船壳在海水中不被腐蚀，因为Zn比Fe活泼，Zn与Fe构成原电池，在海水中锌被腐蚀，从而保护船壳，发生原电池反应可用电化学知识解释，选项A不选；B、铁被钝化后，在金属表面上会形成一层致密的金属氧化膜，保护内部金属不被腐蚀，不能用原电池原理解释，选项B选；C、纯Zn和稀H2SO4反应速率慢，滴入CuSO4后，发生Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应，生成的Cu和Zn组成原电池，加快Zn与H2SO4的反应速率；发生原电池反应而可用电化学知识解释，选项C不选；D、烧过菜的铁锅加入清水放置，出现红棕色的锈斑属于钢铁的电化学腐蚀，选项D不选。答案选B。5.如下图所示，按图甲装置进行实验，若图乙的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的是()A.c(Ag＋) B.c(NO)C.溶液氢离子浓度 D.阴极质量【答案】D【解析】【分析】用银作阳极、铁作阴极电解硝酸银溶液时，阳极上银失电子发生氧化反应，阴极上银离子得电子发生还原反应，根据溶液中离子浓度变化来分析解答。【详解】用银作阳极、铁作阴极电解硝酸银溶液时，阳极上银失电子发生氧化反应，电极反应式为:Age=Ag+，阴极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Ag++e=Ag，所以电解质溶液中氢离子、硝酸根离子、银离子浓度都不变，阴极上析出的银附着在银电极上，所以阴极质量增加，而图中Y不变，

所以D选项是正确的。6.298K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3+立即被还原成Fe2+。据此某学习小组设计如图所示的原电池装置。下列有关说法正确的是A.正极反应为Zn2e－=Zn2+B.该电池总反应为3Zn+2Fe3+＝2Fe+3Zn2+C.Pt电极上有气泡出现D.左烧杯中溶液的红色变浅【答案】D【解析】【分析】金属性锌强于Pt，锌是负极，Pt是正极，结合原电池的工作原理解答。【详解】A、锌是活泼的金属，锌是负极，该原电池的负极反应是Zn－2e－＝Zn2＋，Pt是正极，正极反应是Fe3++e－＝Fe2+，A错误；B、该电池总反应为Zn＋2Fe3＋＝2Fe2+＋Zn2＋，B错误；C、铂电极上的反应为Fe3++e－＝Fe2+，电极上没有气泡出现，C错误；D、左烧杯中反应为Fe3++e－＝Fe2+，因此溶液的血红色逐渐褪去，D正确。答案选D。7.下列有关热化学方程式的叙述正确的是A.已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为285.8kJ/molB.已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定C.已知含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1D.已知2C(s)＋2O2(g)==2CO2(g)ΔH1；2C(s)＋O2(g)==2CO(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2【答案】A【解析】【详解】A、1mol氢气完全燃烧生成液态水，放热285.8kJ，故氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1，A正确；B、对于物质的稳定性而言，存在“能量越低越稳定”的规律，由石墨制备金刚石是吸热反应，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石稳定，B错误；C、醋酸的电离是吸热的，因此醋酸和氢氧化钠反应放热小于盐酸和氢氧化钠反应放热，即NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＞－57.4kJ·mol－1，C错误；D、CO燃烧生成CO2放热，即2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＜0，由盖斯可知ΔH1=ΔH2＋ΔH3，即ΔH1－ΔH2=ΔH3＜0，故ΔH1＜ΔH2，D错误。8.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池．①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少．据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是（）A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④【答案】B【解析】【分析】组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。【详解】组成原电池时，负极金属较为活泼，①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极，活泼性①＞②；①③相连时，③为正极，活泼性①＞③；②④相连时，②上有气泡逸出，应为原电池的正极，活泼性④＞②；③④相连时，③的质量减少，③为负极，活泼性③＞④；综上分析可知活泼性：①＞③＞④＞②；故选B。9.甲、乙两个电解池的电极均为Pt电极，且互相串联，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16g，乙池中电极上析出0.24g金属，则乙池中溶质可能是A.CuSO4 B.MgSO4 C.Al(NO3)3 D.Na2SO【答案】A【解析】【详解】由于乙池中有金属析出，而选项B、C、D中的金属阳离子在水溶液中不可能放电析出金属，所以只有选项A中的Cu2+可以放电而析出Cu正确，答案选A。【点评】该题的关键是明确溶液中金属阳离子的放电顺序，然后依据题意灵活运用即可。10.关于下列装置说法正确的是()A.装置①中，盐桥中的K+移向ZnSO4溶液B.装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C.用装置③精炼铜时，溶液中Cu2+的浓度一定始终不变D.装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2+生成【答案】B【解析】A、装置①原电池中，Zn是负极，Cu是正极，电解质里的阳离子K+移向正极，即移向硫酸铜溶液，选项A错误；B、在装置②电解池中，阴极a极是氢离子发生得电子生成氢气的还原反应，该极附近碱性增强，所以a极附近溶液的pH增大，选项B正确；C、精炼铜时，由于粗铜中含有杂质，开始时活泼的金属锌、铁等失去电子，而阴极始终是铜离子放电，所以若装置③用于电解精炼铜，溶液中的Cu2+浓度减小，选项C错误；D、在该原电池中，电子从负极Zn极流向正极Fe极，在铁电极上氢离子得电子生成氢气，反应实质是金属锌和氢离子之间的反应，不会产生亚铁离子，选项D错误。答案选B。二、选择题(本题包括10个小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个或两个选项符合题意，选全对得3分，选对但不全得1分，选错得0分。)11.某温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1=4×104，在同一温度下，反应SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)的平衡常数K2的值为（）A.250 B.200 C.50 D.2×10【答案】C【解析】某温度下，2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1=4×104，所以相同温度下SO3(g)SO2(g)+1/2O2(g)的平衡常数K==2×102，在同一温度下，反应SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)的平衡常数K2==50。答案选C。12.科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是()A.电极a为电池的正极B.电极b上发生的电极反应为：O2＋4H＋＋4e－=2H2OC.电路中每通过2mol电子，在正极消耗22.4LH2SD.每17gH2S参与反应，有1molH＋经质子膜进入正极区【答案】BD【解析】【分析】根据2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，以此解答该题。【详解】A．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，则a为负极，故A错误；B．电极b是正极，发生还原反应：O2+4H++4e=2H2O，故B正确；C．H2S是气体，未表明温度、压强，无法确定其物质的量，故C错误；D．17gH2S参与反应，只失去1mol电子，对应移动的离子也是1mol，故每17gH2S参与反应，有1molH+经质子膜进入正极区，故D正确；故答案为BD。13.在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是()A.混合气体的压强 B.混合气体的平均相对分子质量C.混合气体的密度 D.混合气体的总体积【答案】AB【解析】【详解】A．反应前后气体的化学计量数之和不相等，即气体的总物质的量改变，当压强不变时，说明气体总物质的量不再改变，此时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；B．混合气体的总质量始终一定，混合气体的总物质的量改变，当混合气体的平均相对分子质量一定时，说明气体总物质的量不再改变，此时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确；C．反应物和生成物都是气体，反应前后气体的质量相等，定容密闭容器中气体体积不变，故密度始终不变，则当密度不再发生变化时不能证明达到平衡状态，故C错误；D．定容密闭容器中气体体积始终不变，则混合气体的体积不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为AB。14.让生态环境更秀美、人民生活更幸福！为此，天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫，在1200℃①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)ΔH2③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH3④2S(g)=S2(g)ΔH4则ΔH4的正确表达式为（）A.ΔH4=(ΔH1+ΔH23ΔH3) B.ΔH4=(3ΔH3ΔH1ΔH2)C.ΔH4=(ΔH1ΔH2+3ΔH3) D.ΔH4=(ΔH1ΔH23ΔH3)【答案】A【解析】【详解】根据盖斯定律，反应④=①+②2③，故ΔH4=(ΔH1+ΔH23ΔH3)，故答案为：A。15.KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液500mL，其中c()=6.0mol/L。用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极都收集到22.4L气体(标准状况)，假设电解后溶液的体积仍为500mL。下列说法不正确的是()A.原混合溶液中K+的物质的量浓度为1mol/LB上述电解过程中共转移4mol电子C.加入CuO可使溶液恢复到原来的成分和浓度D.电解后溶液中H+的物质的量浓度4mol/L【答案】AC【解析】【分析】用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极都收集到22.4L气体(标准状况)，阳极反应为：4OH4e=2H2O+O2↑，阴极反应为：Cu2++2e=Cu；2H++2e=H2↑，阳极电子守恒分析计算。【详解】两极都收集到22.4L气体(标准状况)，气体物质的量为1mol，阳极反应为：4OH4e=2H2O+O2↑，可知电解过程中参加电极反应的OH为4mol，转移电子4mol，两电极电子转移相同；阴极反应为：Cu2++2e=Cu和2H++2e=H2↑；其中生成1molH2转移2mol电子，则被还原的Cu2+也为1mol；已知500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，c()=6.0mol/L，C(Cu2+)=2mol/L，溶液中存在电荷守恒为：c(K+)+2c(Cu2+)=c()，计算c(K+)=2mol/L；A．根据计算可知原混合溶液中c(K+)为2

mol/L，故A错误；B．上述电解过程中共转移4mol电子，故B正确；C．根据原理知道电解得到是Cu、氢气和氧气，电解质复原：出什么加什么，所以应该加入氢氧化铜，故C错误；D．电解后溶液中H+的物质的量浓度是氢氧根离子减少的量减去氢离子减少量，H+的物质的量浓度为=4mol/L，故D正确；故答案为AC。16.如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，小心地向水槽中滴入CuSO4浓溶液。(该过程中不考虑两球浮力的变化)下列说法正确的是（）A.若杠杆由绝缘体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低B.若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低C.若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低D.无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低【答案】B【解析】【详解】若杠杆由绝缘体材料制成，则不能构成原电池，所以铁直接和硫酸铜发生置换反应，生成铜，因此B端质量增加；若杠杆由导体材料制成，则构成原电池，铁是负极，铜是正极，铜单质在铜电极析出，所以A端质量增加，因此正确的答案选B。17.质量相等两份锌粉a和b，分别加入足量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系正确的是A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】质量相等两份锌粉a和b，分别加入足量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，锌可以置换出铜，从而构成原电池，加快反应速率，但由于锌被消耗，则产生氢气的体积减少，所以符合条件的图像是，答案选A。18.一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是()A.c1：c2＝3：1B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3C.X、Y的转化率相等D.c1的取值范围为0＜c1＜0.14mol·L－1【答案】CD【解析】【分析】设X的转化的浓度为x，则有据此分析解答。【详解】A．平衡浓度之比为1：3，转化浓度之比亦为1：3，故起始浓度之比c1：c2＝1：3，A选项错误；B．平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应且v生成(Y)：v生成(Z)应为3：2，B选项错误；C．反应前后X、Y气体的浓度比相同，符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，X、Y的转化率相等，C选项正确；D．若正反应完全进行，则c1取最大值为0.14mol/L，若逆反应完全进行，c1取最小值为0，由可逆反应的特点，物质不可能完全转化，可知0＜c1＜0.14mol·L－1，D选项正确；答案选CD。19.某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是()A.该反应的化学平衡常数表达式是K＝B.此时，B的平衡转化率是40%C.增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D.增加B，B的平衡转化率升高【答案】B【解析】【分析】列三段式：【详解】A.固体的浓度是常数，故不写在平衡常数表达式里，故A不选；B.B的转化率为=40%，故B选；C.化学平衡常数只和温度有关，故C不选；D.增加B，会使A的转化率升高，而B的转化率降低。故D不选。故选B。【点睛】平衡常数是衡量反应进行程度的，虽然用浓度表示，但和浓度无关，只和反应本身以及温度有关。由于固体和纯液体的浓度是不可变的，所以不写在平衡常数的表达式中。在可逆反应达到平衡后，如果反应物不止一种，当增加其中一种反应物的浓度时，可以使其他反应物的转化率增大，而其本身的转化率会降低。20.某新型锂电池工作原理如图所示，电池反应为：C6Lix＋Li1－xLaZrTaOLiLaZrTaO＋C6。下列说法错误的是()A.电池放电时，b极为正极，a极发生氧化反应B.b极反应为xLi+＋Li1－xLaZrTaO－xe－=LiLaZrTaOC.当电池工作时，每转移xmol电子，b极减小7xgD.电池充放电过程，LiLaZrTaO固态电解质均起到传导Li+的作用【答案】BC【解析】【分析】根据电池总反应C6Lix＋Li1－xLaZrTaOLiLaZrTaO＋C6，以及装置图中Li+或电子的移动方向可知，b电极为正极，a电极为负极，负极发生失电子的氧化反应，电极反应式为C6Lixxe=C6+xLi+，正极发生得电子的还原反应，电极反应式为Li1xLaZrTaO+xLi++xe=LiLaZrTaO，电池工作时，阴离子移向负极a，阳离子移向正极b，据此分析解答。【详解】A．根据装置图中Li+移动方向可知，b电极为正极，a电极为负极，负极发生氧化反应，故A正确；B．放电时，a电极为负极，b电极为正极，正极上Li1xLaZrTaO得电子生成LiLaZrTaO，反应式为xLi++Li1xLaZrTaO+xe=LiLaZrTaO，故B错误；C．当电池工作时，处于放电状态，为原电池原理，b电极为正极，反应式为xLi++Li1xLaZrTaO+xe=LiLaZrTaO，则每转移xmol电子，b极增加xmolLi+，质量为7g/mol×xmol=7xg，故C错误；D．由反应原理和装置图可知，放电时Li+从a电极通过LiLaZrTaO固态电解质移动向b电极，并嵌入到b极，充电时，Li+从b电极通过LiLaZrTaO固态电解质移动向a电极，并嵌入到a极，所以电池充放电过程，LiLaZrTaO固态电解质均起到传导Li+的作用，故D正确；答案选BC。【点睛】考查化学电源新型电池，明确充放电各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写。第II卷(非选择题共50分)三、非选择题(本题共5小题，共50分)21.(1)在用惰性电极电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，下列物质中不能选用的是_______(填序号)A.NaOHB.H2SO4C.Na2SO4D.CuSO4(2)不能选用上述某物质原因是(用电极反应式及总反应式表示，若不止一种物质可添加空格填写)：阳极反应式：_____，阴极反应式：________，总反应的离子方程式：_______。【答案】(1).D(2).4OH4e=2H2O+O2↑(3).Cu2++2e=Cu(4).2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+【解析】【分析】电解水制取H2和O2时，阳极OH放电，阴极H+放电，为了增强导电性，加入的电解质不能影响电解产物，以此来解答。【详解】(1)用惰性电极电解水制取H2和O2，加入NaOH、H2SO4或Na2SO4，可增加溶液的导电性，且电解产物阴极仍为氢气，阳极仍为氧气，而加入CuSO4时，阳极产物为O2，但阴极上析出的是金属铜，故答案为D；(2)电解硫酸铜溶液，阳极发生氧化反应，电极方程式为4OH4e═H2O+O2↑，阴极发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e=Cu，总反应为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。【点睛】电解池中阴、阳离子的放电顺序：①阴极：阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+；②阳极：活泼电极>S2>I>Br>Cl>OH；据此可分析电解电解质溶液时的电极产物。22.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。用该蓄电池进行电解M(NO3)x溶液时：(1)电解池的阳极(惰性)应连接____(填序号)。A.NiO2B.FeC.Fe(OH)2D.Ni(OH)2(2)若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g水，电解M(NO3)x溶液时某一极增至mg，金属M的相对原子质量为_____(用m、x表示)。(3)此蓄电池电解含有1.2molCuSO4和1molNaCl的混合溶液100mL，阳极产生气体22.4L(标准状况)，电解后溶液加水释至1L，硫酸的物质的量浓度为______，消耗蓄电池中的铁_____g。(4)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______。【答案】(1).A(2).50mx(3).0.7mol/L(4).84g(5).O2+4e+4H+=2H2O【解析】【分析】电池充电时原电池的正极连接电源正极；蓄电池中转移电子数与电解池转移电子数相等；电解池工作时阴、阳极电子转移数相等；原电池的正极发生还原反应。【详解】(1)在二次电池充电时，电池的正极连接电源正极，电池负极连接电源正极，蓄电池的正极是二氧化镍，负极是金属铁，电解池的阳极应连接二氧化镍，故答案为A；(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至mg，则Mx++xe=M，n(H2O)==0.02mol，电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至mg，则Mx++xe=M，n(H2O)=0.02mol，NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2中消耗0.02mol水转移0.02mol电子，串联电路中转移电子相等，根据Mx++xe=M得n(M)=×1=mol，M的摩尔质量==50mxg/mol，则金属M的相对原子质量为50mx；(3)电解含有1.2molCuSO4和1molNaCl的混合溶液100mL，阳极上先析出Cl2，后生成O2，总物质的量为=1mol，其中由2Cl2e=Cl2↑可知，生成0.5molCl2时转移电子的物质的量为1mol；则生成O2为0.5mol，根据4OH4e=2H2O+O2↑可知此时转移电子的物质的量为2mol，消耗2molOH，则阳极共转移3mol电子；阴极先生成Cu后生成H2，其中生成1.2molCu转移2.4mol电子，根据2H++2e=H2↑可知转移0.6mol电子时，生成氢气0.3mol，消耗H+的物质的量为0.6mol，则溶液中增加H+的总物质的量为2mol0.6mol=1.4mol，当溶液加水释至1L，硫酸的物质的量浓度为=0.7mol/L；根据电子守恒可知消耗蓄电池中的铁的质量为=84g；(4)将2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O设计为原电池制备CuSO4，其正极发生还原反应，则电极反应式为O2+4e+4H+=2H2O。【点睛】考查原电池电解池的工作原理以及电化学反应的计算，把握发生的电极反应和电子守恒规律解答的关键，特别注意根据离子的氧化性或还原性的强弱，电解混合溶液时电解池电解产物的判断。23.(1)25℃、101kPa时，32gCH4完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6kJ(2)合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3，放出92.2kJ热量。①若起始时向容器内放入1molN2和3molH2，达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为Q1kJ，则Q1的数值为________；②已知：1molN—H键断裂吸收的能量约等于________kJ。(3)在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行合成氨反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。其化学平衡常数K与温度t的关系如表：t/℃200300400KK1K0.5请完成下列问题。①试比较K1，K2的大小，K1__________K2(填写“>”，“=”或“<”)。②在400℃时，当测得N2和H2和NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时，则此时该反应的v正(N2)_________v逆(N2)（填写“>”，“=”或“<”【答案】(1).CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H＝3561.2kJ·mol1(2).18.44(3).391(4).＞(5).=【解析】【详解】(1)25℃、101kPa时，32gCH4的物质的量为2mol，完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6kJ的热量，1mol甲烷完全燃烧放出的热量为=890.3kJ·mol1，故该反应的热化学反应方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H＝890.3kJ·mol1；故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H＝890.3kJ·mol1；(2)①如图N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，反应焓变△H=335kJ/mol427.2kJ/mol=92.2kJ/mol，生成0.4mol氨气放热==18.44kJ；故答案为：18.44；②合成氨工业中：3H2+N2⇌2NH3，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.86×NH键键能=92.2，NH键键能=391kJ，故答案为：391；(3)①N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，平衡常数K=，该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2；故答案为：＞；②在400℃时，当测得N2、H2和NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时，容器的体积为0.5L，N2、H2和NH3的物质的量浓度分别为4mol、2mol、4mol时，400℃时，浓度商Qc==，反应达到平衡状态因此有v正(N2)=v逆(N2)；故答案为：=。【点睛】考查反应热的计算、化学平衡常数及影响因素、意义，反应速率计算等，注意化学平衡常数大小说明反应进行程度。24.某电池装置如图：(1)若图中I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则b处通入的是______(填“CH4”或“O2”)，(2)若图中I是氨氧燃料电池，a处通NH3，b处通入O2，电解质溶液为KOH溶液则a电极的电极反应式是________。一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因：______。【答案】(1).CH4(2).CH48e+10OH=CO+7H2O(3).2NH36e+6OH=N2+6H2O(4).氨氧燃料电池生成H2O，将KOH溶液稀释【解析】【分析】根据燃料电池和电解池工作原理，准确判断电极和电极反应。【详解】(1)在II中实现铁上镀铜，则Fe为阴极，Cu为阳极，此时可知I中b为正极，通氧气，而通甲烷的电极a为负极，发生氧化反应，在碱性条件下发生的电极反应为CH48e+10OH=CO+7H2O；(2)图中I是氨氧燃料电池，a处通NH3，b处通入O2，则b为正极，a为负极，在电解质溶液为KOH溶液条件下，a电极的电极反应式是2NH36e+6OH=N2+6H2O；因氨氧燃料电池工作过程中有H2O生成，将KOH溶液稀释，需向装置中补充KOH。【点睛】在燃料电池中，如果有O2参与，正极反应物为O2，不同的电解质溶液环境，电极反应方程式不同：①酸性电解质溶液：O2＋4e－＋4H＋=2H2O；②中性或者碱性电解质溶液：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；③熔融的金属氧化物：O2＋4e－=2O2－；④熔融的碳酸盐：O2＋4e－＋2CO2=2CO32－。25.工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。Ⅰ.脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol1N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)△H＝+133kJ·mol1H2O(g)＝H2O(l)△H＝44kJ·mol1催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为________。Ⅱ.脱碳：向2L密闭容器中加入2molCO2、6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l)(1)该反应自发进行条件是_________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)(2)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________。a、混合气体的平均相对分子质量保持不变b、CO2和H2的体积分数保持不变c、CO2和H2的转化率相等d、混合气体的密度保持不变e、1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂(3)产物甲醇可以用作燃料电池，该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是________。(4)资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)。向一容积为2