2022-2023学年上海市上海中学高一年级下册期末考考试化学试卷含详解

上海中学2022学年第二学期期末考试

高一化学试卷

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

一、（本题共14分）

化学反应的本质是化学键的断裂和形成。化学反应通常伴随着热效应。

1.下列关于燃料充分燃烧的说法中，错误的是

A.空气量越多，燃烧效果越好B.应通入充足且适量的空气

C.固体燃料燃烧前要粉碎D.液体燃料燃烧时可以以雾状喷出

2.^（H2NNH2,各原子间均以单键相连）是一种高能燃料.，有关化学反应的能量变化如图所示。已知键能:

0=0500kJ-moP'.N—N154kJ-mo「，则N—H键的键能为

能量

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

假想中间

物质的总

能量

△〃2=-2752kJ/mol

反应物的

总能量

N2H4(g)+O2(g)：

A//1=-534kJ/mol

生成物的

总能量

N2(g)+2H2O(g)

A.194kJmor'B.391kJ•mol'1

C.516kJmor1D.658kJmor'

3.已知反应：①lOlkPa时，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

下列结论正确的是（）

A.碳的燃烧热大于110.5kJ.mor1

B.浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

C.氢气的燃烧热为241.8kJ-mol।

D.2H2（g）+O2（g）=2H2O⑴的反应热为411=571.61<117101一1

4.白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6,空气充足时生成

P4O.0«回答下列问题：

（1）已知298K时，白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式如下：

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

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

4242

则该温度下，白磷转化为红磷的热化学方程式为一•

（2）已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P“白磷，s）+3O2（g）=P4O6⑸△H=-1638kJ・molL在某密闭

容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标准状况），控制条件使之恰好完全反应。贝IJ所得到的PQo与PQ6的物质的量

之比为一，反应过程中放出的热量为—kJ（保留2位小数）。

5.用H2。？和H2so&的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。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与H2O2反应生成Cl?+和H2。热化学方程式为。

二、（本题共17分）

化学能转化为电能，是能量转化的重要形式之一、电能是现代社会中应用广泛、使用方便的一种能源。金属的腐

蚀常常与形成原电池有关，因此研究金属腐蚀的成因，建立金属的防护措施具有十分重要的现实意义。

6.结合如图装置判断，下列叙述正确的是

A.若X为NaCl,K与M相连时，石墨电极反应为2CT-2e-=C12T

B.若X为硫酸，K与M相连时，Fe作负极受到保护

C.若X为硫酸，K与N相连时，溶液中H+向Fe电极移动

D.若X为NaCl,K与N相连时，Fe电极上会有灰绿色沉淀生成，最终变为红褐色

7.铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述错误的是

盐桥(装有琼脂

A.负极反应：Zn—2e~=Zn2+

B.电池总反应为：Zn+Cu2+=Znr+Cu

C.在外电路中，电子从负极流向正极

D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液

8.请按要求回答下列问题：

(1)若电极材料选铜和铁，电解质溶液选氯化铜溶液，外加导线，构成原电池。

请写出电极反应式：负极，正极o

+2+

(2)若某电化学装置总反应为：CU+2H=CU+H2,则该电池属于原电池还是电解池？。理由是:

9.钢铁在自然界中的腐蚀比较普遍。

(1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水

里的Zn块相连，或与直流电源的(填“正”或“负”)极相连。

(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处。若X为

锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为o

M

(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示，请回答:

内1

CuSC>4溶液4I3J

①应将铁件置于极（填A或B）,另一电极材料应为o

②若电镀前铁、铜两片金属的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者的质量差为5.12g,则电

镀时电路中通过的电子为mol。

三、（本题共16分）

在人类生产、生活中，有些物质常常需要通过电解反应实现电能转化为化学能。利用电解原理，人们生产了许多

有用的化学品。

10.如图为直流电源电解Na2s04水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实验

现象中正确的是

A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的

B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体

C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色

D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色

11.能够使总反应Fe+2HpO=Fe（OH）2+H2T发生的是

A.铁片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液

B.铁锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀

C.用铁片作阴、阳电极，电解氢氧化钠浴液

D.用铁片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液

12.电解精炼铜装置中，以硫酸铜溶液为电解液，则粗铜应该连接直流电源极。如果粗铜中含有锌、银等杂

质，装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将（填“增大”、“减小”或“不变”，下格同），两个电极的总

质量将o

13.电解是海水资源综合利用的重要手段。电解饱和食盐水的原理如图所示。

（2）电极a接电源的（填“正”或“负”）极。

（3）离子交换膜主要允许离子（填化学式）通过。

14.一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可使氯碱工业节能30%以上。社这种工艺设计中，相关物料的传输与

转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许正离子通过。

A（电解池）B（燃料电池）

（1）图中X、Y分别是、（填气体化学式），图示中ab（填“>”、或“=”）。

（2）请写出燃料电池B中负极上发生的电极反应方程式：o

（3）这样设计的主要节能之处在于（任写一点）。

四、（本题共18分）

从理论上找到一个化学反应发生方向的判据，人们就可以更科学地设计化学反应路线，避免盲目实验所造成的浪

费，这对科学研究和生产实践都具有十分重要的意义。

15.在下面的自发过程中，你认为其中能用燃判据解释的是

A.水由高处流向低处B.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）AH=-483.6kJ/mol

c.墨水滴在水中会扩散到整个水体D.一i（rc的液态水自动结冰成为固态

11

16.闪电时空气中的N2和02会发生反应:N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）AH=+180.50kJ-mol-,AS=247.3J-mol-'-K,若

不考虑温度对该反应焰变的影响，则下列说法中正确的是

A.在1000°C时，此反应能自发进行

B.在1000℃时:此反应不能自发进行

C.该反应能自发进行的最低温度约为730℃

D.该反应能自发进行的最高温度约为730K

17.下列说法不正确的是

A.在其他外界条件不变的情况下，增大压强，不能增大活化分子的百分数

B.NH4HCO3(S)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)AH=+185.57kJ.moL能自发进行，原因是体系有自发地

向混乱度增加的方向转变的倾向

C.熔变和嫡变都与反应的自发性有关，因此熔变或病变均可以单独作为反应自发性的判据

D.AH<0、AS>0的反应在任何温度下都能自发进行

18.已知298K时有下列数据：

物质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)上述反应在298K时能否自发进行？o

(2)该反应能自发进行的温度范围是。

19.甲醇(CH-OH)是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

工业上一般采用下列反应合成甲醇：

反应I：CO(g)+2H2(g)海?CH3OH(g)AH

(1)下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度250℃300℃350℃

K2.0410.2700.012

由表中数据判断，AH0(填“>”、"=”或

(2)某温度下，将2moic。和6mO1H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得

[CO]=0.2molL-',则CO的平衡转化率为,此时的温度为℃(从上表中选择)。

20.一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu?O/ZnO)：

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

根据题意完成下列问题：

（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=升高温度，K值_____（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）在500℃,从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率V（H2）=。

（3）在其他条件不变情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的下列有关该体系的说法正确的是

A.氢气的浓度减少B.正反应速率加快，逆反应速率也加快

D重新平衡时道向增大

C.甲醇的物质的量增加

（4）据研究，反应过程中起催化作用的为C%O,反应物CO的还原性会造成催化剂损耗，而反应体系中提高

CO2浓度有利于维持催化剂Cu?。的量不变，请结合相关的方程式从平衡移动的角度分析原因_____。

五、（本题共18分）

化学反应速率和化学平衡的综合调控对生产、生活和科研有着重要的作用。

21.以下说法正确的是

A.影响化学反应速率因素只有浓度、压强、温度和催化剂

B.在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率

C.任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性

D.凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动

22.少量铁片与100mL0.01mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以

使用如下方法中的

①加H2O②加KNO3溶液③滴入几滴浓盐酸④加少量铁粉⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度（不考

虑盐酸挥发）⑧改用100mL0.1mo1/L盐酸。

A.①⑥⑦B.③⑤⑧C.③⑦⑧D.③④⑥⑦⑧

23.某温度下，恒容密闭容器中反应：H2（g）+CC）2（g）.H2O（g）+CO（g）AH>0。已知H2和CO2初始

浓度均为0」mol-匚1,平衡时测得H2浓度为0.04mol•LT,下列说法错误的是

A.反应过程中压强始终保持不变

B.v正(CC)2)=%(CO)可作为该可逆反应达到平衡状态的标志

C,若达到平衡后移去部分cc>2,则平衡向逆反应方向移动

D.若H2(g)、CO2(g),H2O(g),CO(g)初始浓度均为O.lmoLLT,则反应逆向进行

24.在恒容条件下，能使NO2(g)+CO(g).,CO2(g)+NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增大的措施是：

A.增大NO2或CO的浓度

B.减小CO2或NO的浓度

C.通入Ne使气体的压强增大

D.升高反应温度

25.默基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂。在恒容密闭容器中，将CO和H2s混合加热并达到下列平衡：

CO(g)+H2S(g).COS(g)+H2(g)K=0.K反应前CO的物质的量为lOmol,平衡后CO物质的量为

8mol,下列说法正确的是

A.若升高温度，H2s浓度增加，表明该反应是吸热反应

B.通入CO后，正反应速率瞬间增大随后逐渐减小，逆反应速率逐渐增大

C.反应前H2s物质的量为7moi

D.CO的平衡转化率为80%

26.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol-L।的硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气

的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，回答下列问题：

(1)曲线由O-a段不产生氢气的原因是；

(2)曲线由a-c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是;

(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是

27.工业上除去SO?尾气有多种方法。

常见的烟道气中除去SO?的方法之一：2CO(g)+SO2(g),2CO2(g)+S(l)(AH<0)

(1)该反应的平衡常数表达式为。若保持其他条件不变，缩小反应容器的体积，平衡常数将会(选填

“变大”、“变小”或“不变”)。

(2)如图是平衡时SO?的质量在不同温度下随压强的变化曲线，判断：7；(选填或“=”)。

(3)若在2L的密闭容器中进行上述反应，经测定在5min内气体的质量减小了1.6g,则0〜5min的平均反应速率

v(CO2)=<,

六、(本题共17分)

研究化学反应速率和化学平衡，除了能加深对化学反应的认识外，其目的还在于在化工生产、日常生活和科学研

究中调控化学反应，使一些需要发生的反应进行得更快、更彻底。

28.硫酸工业生产时，将硫铁矿磨成粉末的目的是,二氧化硫的催化氧化使用作为催化剂，采用常压还

是高压条件？o为什么使用该压强？O

29.氨的合成是最重要的化工生产之一、合成领实际生产中，常用Fe作催化剂，控制温度773K,压强

3.0xl05Pa,原料中2和H2物质的量之比约为1:3.

(1)合成氨使用该温度的原因是,必须使用高压的原因是。

(2)该条件下，原料气的平衡转化率低于30%,工业生产时提高原料气总转化率的方法是。

30.A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO?通过

Ki、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(己知：2NC>2(g)胃一N2O4(g)AH<0)

(1)一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成N2CU的速率是VAVB(填“>”、"V”或“=”)；

若打开活塞心，气球B将(填“变大”、“变小”或“不变”)•

(2)关闭活塞K2,若在A、B中再充入与初始量相等的NCh,则达到平衡时，NO2的转化率OCA将(填

“增大”、“减小”或“不变”)；若分别通入等量的气气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将,B中

Nth的转化率将(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，

中的颜色较深。

(4)若在容器A中充入4.6g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5,则平衡时N2O4

的物质的量为o

上海中学2022学年第二学期期末考试

高一化学试卷

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

一、(本题共14分)

化学反应的本质是化学键的断裂和形成。化学反应通常伴随着热效应。

1.下列关于燃料充分燃烧的说法中，错误的是

A.空气量越多，燃烧效果越好B.应通入充足且适量的空气

C.固体燃料燃烧前要粉碎D.液体燃料燃烧时可以以雾状喷出

【答案】A

【详解】A.通入空气的量过大、空气的量过多会带走热量，所以一般是通入适当过量的空气，故A错误；

B.通入适量的空气使燃烧充分，故B正确；

C.因固体燃料粉碎，燃烧会增大与氧气的接触面积，有利用充分燃烧，故C正确；

D.液体燃料雾化，燃烧会增大与氧气的接触面积，有利用充分燃烧，故D正确。

故选：Ao

2.®t(H2NNH2,各原子间均以单键相连)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知键能:

0=0500kJmor'«N-N154kJ-mo「，则N—H键的键能为

能量

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

假想中间

物质的总

能量

A%!

；△，2=-2752kJ/mol

反应物的

总能量

N2H4(g)+O2(g)：

-534kJ/mol

生成物的

总能量

N2(g)+2H2O(g)

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

c.516kJmor'D.658kJmor'

【答案】B

【详解】由能量图可知：AH3=-(AH2-AH,)=-[-2752-(-534)1kJ/mol=2218kJ/mol,根据图示△出为断裂ImolN-N键、

4moiN-H键、1mol0=0所消耗的能量，列计算式可得4%=(154+4£间+500)口/01。1=2218口/01。1,则EN*391

kJ/mol,故答案选B。

3.已知反应：①lOlkPa时，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'

下列结论正确的是()

A.碳的燃烧热大于110.5kJ.moir

B.浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成Imol水，放出57.3kJ热量

C.氢气的燃烧热为241.8kJmo「

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴的反应热为411=571.61<1171011

【答案】A

【分析】A.CO继续在氧气中燃烧生成二氧化碳还会放出热量；

B.浓硫酸稀释放出大量的热；

C.燃烧热是指Imol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量；

D.氢气在氧气中燃烧的反应是放热反应。

【详解】A.由反应①可知，Imol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ,CO燃烧生成CO2继续放出热量，故

Imol碳完全燃烧放出的热量大于

110.5kJ,所以碳的燃烧热大于110.5kJ/mol,A正确；

B.浓硫酸的稀释要放出大量的热量，所以放出的热量大于57.3kJ,所以浓硫酸与NaOH溶液反应生成Imol水，

放出热量大于57.3kJ,B错误；

C.燃烧热是指Imol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量，根据热化学反应方程式③和④可计算出氢

气的燃烧热为：H2(g)+1o2(g)=H2O(1),H=-285.8kJ/mol,C错误；

D.根据热化学反应方程式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错误。

【点睛】

燃烧热中和热

能量变化放热反应

相同点

_H<0常用单位：kJ/mol

反应物的量Imol不限量

生成物的量不限量ImolH20(1)

不同点

赛101kPa时，1mol纯物质强酸强碱的稀溶液完全中和

完全燃烧生成稳定的氧化物生成ImolH,0(1)时所释放

反应热的定义

时所释放的热量的能量

4,白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P&06,空气充足时生成

P4O10o回答下列问题：

(1)已知298K时，白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式如下：

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

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

424

则该温度下，白磷转化为红磷的热化学方程式为—o

(2)已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P“白磷，s)+3Ch(g)=P4O6(s)△H=-1638kJ・moH。在某密闭

容器中加入62g白磷和50.4L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的PQo与PG的物质的量

之比为一，反应过程中放出的热量为—kJ(保留2位小数)。

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

(2)①.3：1②.1323.45

【小问1详解】

1

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

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

424

根据盖斯定律可知，①-②x4可得：P"白磷，s尸4P(红磷，s)△H=-2983.2kJ・moE+4*738.5kJ・moH=-29.2kJ・moH；

【小问2详解】

在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气(标准状况)，白磷中磷原子的物质的量为°,2g,=2mol原子,氧气

31g/mol

的物质的量为一584L—=2.25mol,含有4.5molO；依据原子守恒列式计算：设PQ”)物质的量为x,PQ6物质

22AL/mol

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

PQio与PQ6的物质的量之比为3:1；P4（白磷，s）+3O2（g）=P4O6（s）△H=-1638kJ・moH；②4P（红磷，s）+5Ch（g）=

P4Oio（s）AH2--2983.2kJ.mol-'；放出的热量=0.375molx2983.2kJ・moH+0.125moix1638kJ«mol'=l323.45kJ。

5.用H?。？和H2sO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。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与H?。？反应生成Ci?+和H?。的热化学方程式为。

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

【详解】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

依据盖斯定律①+②X③即得到在H2s。4溶液中，Cu与H2。？反应生成Cu2+和H2。的热化学方程式为

+2+

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

二、(本题共17分)

化学能转化为电能，是能量转化的重要形式之一、电能是现代社会中应用广泛、使用方便的一种能源。金属的腐

蚀常常与形成原电池有关，因此研究金属腐蚀的成因，建立金属的防护措施具有十分重要的现实意义。

6.结合如图装置判断，下列叙述正确的是

A.若X为NaCl,K与M相连H寸，石墨电极反应为2CV■-2e.=C、T

B.若X为硫酸，K与M相连时，Fe作负极受到保护

C.若X为硫酸，K与N相连时，溶液中H*向Fe电极移动

D.若X为NaCl,K与N相连时，Fe电极上会有灰绿色沉淀生成，最终变为红褐色

【答案】C

【详解】A.若X为NaCl,K与M相连时，铁为负极，石墨为正极，发生吸氧腐蚀，石墨电极反应为

O2+2H2O+4e-=4OH,故A错误;

B.若X为硫酸，K与M相连时，铁为负极，石墨为正极，铁发生氧化反应，被腐蚀，故B错误；

C.若X为硫酸，K与N相连时，锌为负极，铁为正极，溶液中H+向Fe电极移动，故C正确；

D.若X为NaCLK与N相连时，锌发生失电子反应、作负极，铁为正极，溶液没中有Fe?+生成，最终不会生成

红褐色氢氧化铁，故D错误；

故答案为：C；

7.铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述错误的是

A.负极反应为：Zn—2e"=Zn2+

B.电池总反应为：Zn+Cu2+=Znr+Cu

C.在外电路中，电子从负极流向正极

D.盐桥中的K+移向ZnSC）4溶液

【答案】D

【详解】A.金属性锌强于铜，锌是负极，负极反应为：Zn-2e-=Zn2+.A正确;

B.铜是正极，铜离子得到电子，电池总反应为：Zn+Cu2+=Zn2*+Cu-B正确;

C.负极失去电子，在外电路中，电子从负极流向正极，C正确；

D.原电池中阳离子移向正极，所以盐桥中的K+移向C11SO4溶液，D错误；

答案选D。

8.请按要求回答下列问题:

（1）若电极材料选铜和铁，电解质溶液选氯化铜溶液，外加导线，构成原电池。

请写出电极反应式：负极,正极。

+2+

（2）若某电化学装置总反应为：CU+2H=CU+H2,则该电池属于原电池还是电解池？«理由是:

【答案】（1）®.Fe-2e^=Fe2+②.Cu2++2e-=Cu

（2）①.电解池②.反应不能自发进行

【小问1详解】

金属性铁强于铜，因此铁是负极，铜是正极，负极反应式为Fe—2e「=Fe2+,正极反应式为Cu2++2e.=Cu。

【小问2详解】

+2+

某电化学装置总反应为：CU+2H=CU+H2,由于该反应不能自发进行，因此不能构成原电池，所以该电池

属于电解池。

9.钢铁在自然界中的腐蚀比较普遍。

（1）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水

里的Zn块相连，或与直流电源的（填“正”或“负”）极相连。

（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处。若X为

锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为«

M

（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示，请回答:

1也

cus（）4溶液41s

①应将铁件置于极（填A或B）,另一电极材料应为o

②若电镀前铁、铜两片金属的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者的质量差为5.12g,则电

镀时电路中通过的电子为mol。

【答案】⑴①.吸氧②.负

(2)①.N②.牺牲阳极法

(3)①.B②.Cu③.0.04

【小问1详解】

钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水

里的Zn块相连，电解池中和阴极被保护，所以并与电源的负极相连，故答案为：吸氧；负；

【小问2详解】

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，铁应作阴极，则开关K应置于N处，通过外加电流法缓解铁的腐蚀；若X为锌,

开关K应置于M处构成原电池，铁作正极被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极法，故答案为：N；牺牲阳极

法；

【小问3详解】

①在铁件的表面镀铜时，金属铜必须是阳极材料，金属铁为阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，所以图中A电极为

Cu,B电极为Fe；

②阳极反应式为Cu-2e-=Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,设电路中转移电子xmol,则64x+64x=5.12,解得

x=0.04o

故答案为：B；Cu；0.04o

三、(本题共16分)

在人类生产、生活中，有些物质常常需要通过电解反应实现电能转化为化学能。利用电解原理，人们生产了许多

有用的化学品。

10.如图为直流电源电解Na2s04水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实验

现象中正确的是

A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的

B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体

C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色

D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色

【答案】D

【分析】根据图示可知，a是阴极，发生的电极反应为4H++4片=2比丁；b是阳极，发生的电极反应为40H一一4e「

电解

=(M+2H20,总反应为2H2。=2凡1+。2，，据此解答。

【详解】A.根据电子得失守恒有2H2~4e-~Ch,因此逸出气体的体积，a电极(H?)的大于b电极(。2)的，A错

误；

B.两电极逸出的都是无色无味气体，B错误；

C.a电极附近水电离的氢离子被消耗，显碱性，石蕊遇碱变蓝，呈蓝色，b电极附近水电离的氢氧根离子被消

耗，显酸性，石蕊遇酸变红，呈红色，C错误；

D.a电极附近水电离的氢离子被消耗，显碱性，石蕊遇碱变蓝，呈蓝色，b电极附近水电离的氢氧根离子被消

耗，显酸性，石蕊遇酸变红，呈红色，D正确。

答案选D。

11.能够使总反应Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2f发生的是

A.铁片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液

B.铁锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀

C.用铁片作阴、阳电极，电解氢氧化钠浴液

D.用铁片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液

【答案】C

【详解】A.铁片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液时，负极反应为Fe-2e=Fe2+,正极

反应为O2+4e+2H2O=4OH,总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,A项不符合题意；

B.铁锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，Zn比Fe活泼，Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护，总反应一般

为2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2,B项不符合题意；

C.用铁片作阴、阳电极，电解NaOH溶液，阳极电极反应为Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2,阴极电极反应为2H2O+2e-

电解

=H2t+20H-,电解总反应为Fe+2H2O^Fe(OH)2+H2t,C项符合题意；

D.用铁片作阴、阳电极，电解CuS04溶液，阳极电极反应为Fe-2e-=Fe2+,阴极电极反应为Cu2++2e=Cu,电解总

电解

反应为Fe+Cu2+^Fe2++Cu,D项不符合题意；

答案选C。

12.电解精炼铜装置中，以硫酸铜溶液为电解液，则粗铜应该连接直流电源极。如果粗铜中含有锌、银等杂

质，装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将(填“增大”、“减小”或“不变”，下格同)，两个电极的总

质量将o

【答案】①.正②.减小③.减小

【详解】电解精炼铜装置中，以硫酸铜溶液为电解液，则粗铜应该连接直流电源正极，作阳极。如果粗铜中含有

锌、银等杂质，锌先失去电子，银不放电，而阴极是铜离子放电，所以装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度减

小，两个电极的总质量将减小。

13.电解是海水资源综合利用的重要手段。电解饱和食盐水的原理如图所示。

(2)电极a接电源的（填“正”或“负”）极。

(3)离子交换膜主要允许离子（填化学式）通过。

【答案】(1)2H2O+2e-=H2t+20FT或2H++2e=H2t

(2)正(3)Na'

【小问1详解】

电解饱和食盐水时，水电离出的氢离子在阴极放电生成氢气，则产生氢气的电极反应方程式是2H2。+2b=

H2t+20H或2H++2e=H2t«

【小问2详解】

电极a产生氯气，氯离子放电，说明是阳极，所以接电源的正极。

【小问3详解】

为防止氯气和氢氧根反应，离子交换膜是阳离子交换膜，主要允许阳离子，即Na+离子通过。

14.--种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可使氯碱工业节能30%以上。社这种工艺设计中，相关物料的传输与

转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许正离子通过。

精制饱和NaCl溶液a%NaOH溶液

稀NaCl溶液NaOH溶液b%NaOH溶液

A（电解池）B（燃料电池）

（1）图中X、Y分别是、（填气体化学式），图示中ab（填“>”、或“=”）。

（2）请写出燃料电池B中负极上发生的电极反应方程式：o

（3）这样设计的主要节能之处在于（任写一点）。

①.02（2）.

【答案】⑴H2<

（2）H2-2e-+2OH=2H2O

（3）燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度（降低能耗）

【小问1详解】

在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的

是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料的正极氧气得到电子转化为氢氧根，碱性增强，所以a%小于b%,故答

案为：Ch；H2；<；

【小问2详解】

H2—

燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，即2e-+2OH-=2比0,故答案为：H2-2e-

+2OH=2H2O；

【小问3详解】

燃料电池能将化学能转化为电能，所以燃料电池可以补充电解池消耗的电能，此外还可以提高产出碱液的浓度，

降低能耗，故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度（降低能耗）。

四、（本题共18分）

从理论上找到一个化学反应发生方向的判据，人们就可以更科学地设计化学反应路线，避免盲目实验所造成的浪

费，这对科学研究和生产实践都具有十分重要的意义。

15.在下面的自发过程中，你认为其中能用嫡判据解释的是

A.水由高处流向低处B.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）AH=-483.6kJ/mol

C.墨水滴在水中会扩散到整个水体D.-10℃的液态水自动结冰成为固态

【答案】C

【详解】烯表示物质的混乱度，在相同条件下，同一种物质在气态时燧值最大，液态其次，固态时燧值最小，所以

选项C可以用燧判据解释。而选项A、B、D都应该用焙变来解释，即都是能量减少的过程，所以答案选C。

11

16.闪电时空气中的N2和02会发生反应：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AH=+180.50kJ-mol,AS=247.3Jmol'K,若

不考虑温度对该反应婚变的影响，则下列说法中正确的是

A.在1000°C时，此反应能自发进行

B.在1000°C时，此反应不能自发进行

C.该反应能自发进行的最低温度约为730℃

D.该反应能自发进行的最高温度约为730K

【答案】A

【分析】

1侬。

【详解】A.AH=+180.50kJ-mol',AS=247.3J-mol'-K-',当AH-TAS=0时，T=­——7M30K,

0.2473J-moF1.K-1

即温度高于730K时，即温度高于457℃,AH-TAS<0,反应能够自发进行；故A正确；

B.根据A选项分析，1000C时，反应能够自发进行，故B错误；

C.根据A选项分析该反应能自发进行的最低温度约为457℃,故C错误；

D.该反应能自发进行的最低温度约为730K,故D错误。

综上所述，答案为A。

17.下列说法不正确的是

A.在其他外界条件不变的情况下，增大压强，不能增大活化分子的百分数

B.NH4HCO3(S)=NH,(g)+H2O(g)+CO2(g)AH=+185.57kJ•mo『能自发进行，原因是体系有自发地

向混乱度增加的方向转变的倾向

C.焙变和燧变都与反应的自发性有关，因此焙变或炳变均可以单独作为反应自发性的判据

D.AH<0、AS>0的反应在任何温度下都能自发进行

【答案】C

【详解】A.在其他外界条件不变的情况下，增大压强，增大活化分子数目，但活化分子的百分数不变，即不能增

大活化分子的百分数，故A正确；

B.反应焙变大于0,燧变大于0,反应向尴变增大的方向进行，NH4HCO,(s)=NH,(g)+H2O(g)+CO2(g)

△H=+185.57kJ能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，故B正确；

C.反应能否自发进行，取决于婚变和病变的综合判据，反应自发进行需要焙变、端变和温度共同决定，所以焰变

或嫡变单独作为反应自发性的判据有一定局限性，故c错误：

D.AH<0,AS>0,在任何温度下均满足AG=AH-T・AS<0,所以在任何温度下都能自发进行，故D正确；

故选C。

18.已知298K时有下列数据:

物质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)上述反应在298K时能否自发进行？o

(2)该反应能自发进行的温度范围是o

【答案】(1)不能自发

(2)反应可以自发进行需要T>361.05K

【小问1详解】

反应的熔变等于生成物的焰变减去反应物的焰变，

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,则上述反应在298K时

不能自发进行；

【小问2详解】

-1

AH-TAS=(+521.29kJ-mol)一Tx(+1443.8J•moL•K7)<0,反应可以自发进行，则T>361.05Ko

19.甲醇(CHaOH)是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

工业上一般采用下列反应合成甲醇：

反应I：CO(g)+2H2(g)I麻珍CH3OH(g)AH

(1)下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度250℃300℃350℃

K2.0410.2700.012

由表中数据判断，AH0(填，>“、"=”或

(2)某温度下，将2moicO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得

[CO]=0.2mol-L1,则CO的平衡转化率为,此时的温度为℃(从上表中选择)。

【答案】(1)<(2)①.80%②.250

【小问1详解】

由表中数据判断，温度升高，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，则正向是放热反应即

0；故答案为