厦外石狮分校2023-2024学年高二上学期8月阶段性检测
化学
满分：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量: O 16 S 32 Zn 65
第Ⅰ卷 (选择题 共 54分)
一、单选题(每题3分，共18题)
1．甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：
反应Ⅰ：CH3OH(g) CO (g)+ 2H2(g) ΔH1
反应Ⅱ：CO (g)+ H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ΔH2
根据能量变化示意图，下列说法正确的是
A．E3-E2>E4-E1 B．反应Ⅱ决定整个反应的速率
C．催化剂可以降低总反应的焓变 D．CH3OH(g)＋H2O(g) CO2(g)＋3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
2．关于二次电池铅蓄电池的说法中错误的是
A．在放电时，该电池的负极质量增加 B．在放电时，电池中硫酸的浓度减小
C．当两极物质都转化为PbSO4时，铅蓄电池将停止工作D．在放电时，正极发生的反应是：Pb+ =PbSO4+2e-
3．肼(N2H4) 空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。下列说法中，不正确的是
A．该电池放电时，通入肼的一极为负极
B．电池每释放1 mol N2转移的电子数为4NA
C．通入空气的一极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e-=4OH-
D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将不变
4．我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如下图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-，并实现其定向通过)。下列说法正确的是
A．使用MoS2电极能加快合成氨的速率 B．外电路中电子从MoS2电极流向Zn/ZnO电极
C．双极膜左侧为阳离子交换膜 D．当电路中转移0.2 mol电子时负极质量减小6.5 g
5．我国科学家发明了一种电池，电解质为、和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如下。下列说法正确的是
A．b为阳离子交换膜
B．R区域的电解质为
C．放电时，Zn电极反应为
D．消耗6.5 g Zn，N区域电解质溶液增加16.0 g
6．近日，科学家研发新型植入式燃料电池与人工模拟胰岛B细胞相结合，制造出利用多余血糖自动驱动胰岛素释放、电能自给自足的装置。在血糖过高时会激活燃料电池，分解葡萄糖产生电力，刺激人工模拟胰岛B细胞释放胰岛素以降低血糖。血糖回到正常水平后，燃料电池停止运作，胰岛素释放终止。模拟装置的工作原理如图所示(G—CHO代表葡萄糖)。下列说法错误的是
A．外电路中电子流向：Cu(2)极→胰岛B细胞→Cu(1)极
B．Cu(1)极附近血液的pH降低
C．负极的电极反应式为
D．当1.12LO2(换算为标准状况)参与反应时，有向Cu(1)极区迁移
7．室温下，用如图所示装置来测定某原电池工作时，在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为100 mL，电极材料分别是镁片和铝片。下列有关说法正确的是
A．该实验中Mg为负极，Al为正极，可说明金属性：Mg＞Al
B．溶液中OH-移动方向：a→b
C．a电极为铝片，该极发生的电极反应为
D．当量筒中收集到67.2 mL气体时，通过导线的电子的物质的量为0.006 mol
8．天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是
图2中的多孔电极a上发生还原反应
在电解质中向电极移动，电流方向由电极经导线流向电极
C．当电路中有电子转移时，则电极a有甲烷参与反应
D．多孔电极上发生反应的电极反应式为
9．如图所示的原电池工作时，右池中转化为Y3＋，下列叙述正确的是
A．左池中阴离子数目增加
B．每消耗1 mol ，转移3 mol电子
C．正极的电极反应为2Y3＋＋7H2O－6e－=＋14H＋
D．左池中石墨电极上发生的电极反应为X4＋＋2e－=X2＋
10．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1。已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1 ②K2S(s)=S(s)＋2K(s) ΔH＝b kJ·mol－1
③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s) ΔH＝c kJ·mol－1。下列说法不正确的是
A．x<0 a<0 B．b>0 c<0 C．x＝3a－b－c
D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ·mol－1
11．以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是
①6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g) ΔH1 ②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)＋2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH3
A．2ΔH3=-ΔH1-2ΔH2 B．ΔH3、ΔH1、ΔH2均为ΔH<0
C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同 D．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
12．下列关于反应2C4H10(g)＋13O2(g)=8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是
A．该反应的反应热ΔH=-5 800 kJ·mol-1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量5 800 kJ D．该反应表明2 分子 C4H10气体完全燃烧时放出5 800 kJ的热量
13．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T ℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如右图，已知：，下列说法正确的是
A．反应Ⅱ的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=H2(g)＋CO2(g) ΔH=＋a kJ·mol-1(a>0)
B．1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的总能量大于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量
C．选择优良的催化剂，有利于减少过程中的能耗 D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂
14．H2与ICl的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。
反应①：H2(g)＋2ICl(g) =HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)
反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)
下列有关说法不正确的是
A．反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B．总反应的活化能为kJ·mol－1
C．H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g) ΔH＝－218 kJ·mol－1
D．反应①的ΔH＝E1－E2
15．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)＋4CO(g) ΔH=Q kJ·mol-1，则：Ni(s)＋4CO(g)= Ni(CO)4(s) ΔH=-Q kJ·mol-1
B．在一定温度和压强下，将1 mol N2和3 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=-19.3 kJ·mol-1
C．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
D．已知C(石墨，s)= C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
16．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.23kJ·mol-1，下列说法正确的是
A．1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
B．加入合适的催化剂，可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
C．S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1=-Q1kJ·mol-1；Q1的值小于297.23kJ·mol-1
D．足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化硫气体时放出297.23kJ热量
17．中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该装置中的能量转化形式：光能→化学能→电能
B．该电化学装置中，Pt电极的电势低于BiVO4电极的电势
C．电子流向：BiVO4电极→Pt电极
D．BiVO4电极上的反应式为SO-2e-+H2O=SO+2H+
18．碱性Na2Sx—空气二次电池可用于储能，其放电时工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．离子交换膜a为阳离子交换膜
B．放电时Ⅲ室中NaOH溶液的浓度减小
C．放电时的负极反应为2－ 2e－=
D．使用储液罐可储存与释放更多能量
第II卷（非选择题46分）
二、填空题（共4题，共46分）
19．（13分）(1)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式 。
(2)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，100kPa时：I．1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ热量。Ⅱ．CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1。回答问题：
①25℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为 。
②25℃，100kPa时，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知O=O、C≡O键的键焓分别为495kJ·mol-1、799kJ·mol-1，CO2(g)分子中碳氧键的键焓为 kJ·mol-1。
(3)已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2，其反应的化学方程式为 ；该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g) = CH2=CH2(g)＋4H2O(g) ΔH
几种物质的能量(kJ·mol-1)如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：
物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1) -394 0 52 -242
则该反应的ΔH= kJ·mol-1。
(5)几种化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示：
化学键 C=O H—H C=C C—H H—O
能量/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463
a= 。
20．（10分）(1)某研究性学习小组为探究Fe3＋与Ag反应，进行如下实验：按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)。
①K闭合时，指针向左偏转，石墨作 (填“正极”或“负极”)。
②当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式： 。
③结合上述实验分析，写出Fe3＋和Ag反应的离子方程式： 。
PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2＋Li2SO4+Pb。
①放电过程中，Li＋向 填(“负极”或“正极”)移动。
②负极反应式为 。
③电路中每转移0.2 mol电子，理论上生成 g Pb。(Pb的相对原子质量207)
21．（10分）Ⅰ．燃料电池电动汽车是利用氢气、甲醇、天然气(主要成分为甲烷)、汽油等燃料和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。
(1)汽车行驶的过程中，能量的转化形式为 。
Ⅱ．利用下表数据回答下列问题：
燃料 燃烧热/(kJ·mol-1) 燃料 燃烧热/(kJ·mol-1)
氢气 285.8 甲醇(CH3OH) 726.51
甲烷(CH4) 890.3 正丁烷(CH3CH2CH2CH3) 2878.0
乙烷(C2H6) 1559.8 2869.6
丙烷(C3H8) 2219.9
(2)表示乙烷燃烧热的热化学方程式为 。
(3)稳定性：正丁烷 异丁烷(填“>”“<”或“=”)；原因 。
(4)相同质量的燃料， (填“C”或“H”)的质量分数越大，燃烧放出的热量越多。
(5)二氧化碳是重要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 (填“乙烷”或“甲醇”)作为燃料产生的CO2较少。
(6)现有氢气和丙烷混合气体3 mol，完全燃烧共产生2791.5 kJ的热量，则氢气和丙烷的物质的量之比为 。
22．（12分）设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)，铜片，铁片，锌片和导线。
(1)完成原电池甲的装置示意图，并作相应标注 。
要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
(2)铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 。
(3)甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 。
(4)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下，H2O2在石墨电极上发生的电极反应式为 。
铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2 O转化为Cr3+，其电极反应式为 。
化学参考答案
单选题(每题3分，18题共54分)
1-5：A D D A C 6-10: B C B A D 11-15: C D C B A 16-18: A C B
二、填空题（共4题，共46分）
（13分）(1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝-(a-b)kJ·mol－1（2分）
（2）6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g) ΔH＝＋2804 kJ/mol （2分） 664.75（2分）
CaCO3CaO＋CO2↑（2分） 吸热（1分） (4)-128（2分） (5)409.25（2分）
（10分） (1) 正极（1分） Ag++e-=Ag（2分） Ag+Fe3+Ag++Fe2+ （2分）
正极（1分） Ca+2Cl--2e-=CaCl2 （2分） 20.7（2分）
21．（11分）(1)化学能转化为电能，电能转化为动能（2分）
(2)C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-1559.8 kJ·mol-1（2分）
(3) <（1分） 由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性：正丁烷<异丁烷（2分）
(4)H（1分）
(5)乙烷（1分）
(6)2∶1（2分）
22．（12分，每空2分）
(1)
(2)电极逐渐溶解
(3) 甲 乙池的负极可与CuSO4溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能；甲池的负极不与所接触的电解质溶液发生化学反应，化学能在转化为电能时损耗较小
(4)H2O2+2e-=2OH-
(5)Cr2O+6e—+14H+=2Cr3++7H2O
