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2025学年上学期广州市南武中学（岭画校区）
高二级化学
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Cu64 S32 Zn65 Fe56
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
选择题：本题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2 分；第11-16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
当今国际能源研究的热点之一是节能减排，也是社会发展过程中不可回避的问题。下列说法正确的是
①氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能
②乙醇汽油作为一种新型消洁燃料，是目前世界上能源发展的重点之一。
③可燃冰属于可再生资源，使用可燃冰可以缓解目前能源紧缺的矛盾。
④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等都属于可再生能源。
⑤煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠
A.①②⑤ B.①②③ C.③④ D.②④
下列装置不能达到实验目的的是
图甲：在铁件表面镀铜
图乙：依据2Fe3+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计原电池
图丙：探究吸氧腐蚀
图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁
已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H1= -571.6kJ·mol-1
②2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) △H2= -1452kJ·mol-1
③H+(aq)+OH- (aq)=H2O(1) △H= -57.3kJ·mol-1
下列说法正确的是
2molH-H和1molO-O的键能总和比4molH-O的键能大
CH3OH(1)的燃烧热为726kJ·mol-1
同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，CH3OH(1)放出的热量多
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) △H= -57.3kJ·mol-1
下列关于四个常用电化学装置的叙述错误的是
图I 水果电池 图Ⅱ 干电池 图Ⅲ 铅蓄电池 图IV 氢氧燃料电池
图I所示电池中，电子从锌片流出
图Ⅱ所示干电池中，石墨作正极
图Ⅲ所示电池为一次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小
图IV所示燃料电池中，能量转化形式：化学能→电能
依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s）设计的原电池如图所示。下列说法正确的是
电极X的材料是Cu，电解质溶液Y是CuSO4溶液
X电极上发生的电极反应为：Cu-2e- =Cu2+
盐桥中K+会移向CuSO4溶液
银电极为电池的负极，被氧化
氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是
E、F电极上产生的气体分别为氯气和氢气
装置中的离子交换膜为阴离子交换膜
溶液M、N分别为NaCl稀溶液和NaOH浓溶液
总反应的离子方程式为2Cl- +2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（已知弱酸电离时吸热）
在测定中和反应反应热的实验中，将NaOH溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中
用0.55mol·L-1NaOH溶液分别与0.50mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和反应反应热的绝对值相同
使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与内筒底部接触
某反应由两步构成A+B→C→D，该反应过程的能量变化如图所示，下列叙述正确的是
D比C稳定
两步反应均为吸热反应
A+B→D的反应热(E1+E2+E3-E4)kJ/mol
反应A+B→C一定需要加热才能发生
C和H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。已知：
下列推断正确的是
C(s)的燃烧热为110kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= +480kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +130kJ/mol
欲分解2molH2O(g)，至少需要提供4×462kJ的热量
下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是
各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
C2H4(g)+3O(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H= -1411kJ·mol-1
C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H= -137kJ·mol-1
C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H= -1559.8kJ·mol-1
H2O(1)=O2(g)+H2(g) △H=+285.8kJ·mol-1
肼（N2H4）是一种常见的火箭燃料。如图是反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H= -534kJ·mol-1的能量变化图。下列说法正确的是
Q1+Q2=534kJ·mol-1
反应物的总能量低于生成物的总能量
与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
若产物为H2O(l)，相应的焓变为△H2，则△H2<△H1
CH4超干重整CO2的催化转化如图1所示，相关反应的能量变化如图2所示：
下列说法不正确的是
过程I的热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
过程Ⅱ中仅Fe3O4为催化剂
CH4超干重整CO2的总反应为：CH4+3CO24CO+2H2O
微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
正极反应中有CO2生成
微生物促进了反应中电子的转移
质子通过交换膜从负极区移向正极区
电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
我国科学家研发了一种室温下可充电的Na-CO2电池，如题图所示。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是
充电时，阴极电极反应式为：Na++e- =Na
充电时，电源b极为正报，Na+向钠箔电极移动
放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重22.4g
放电时、电池的总反应为2Na2CO3+C=3CO2+4Na
以CO-O2熔融碳酸盐燃料电池为电源，模拟在铁上镀铜的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
外电路中电子流向：通CO的Pt电极→导线→Fe电极
铁棒镀铜总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
甲中的负极反应式：CO-2e-+CO32-=2CO2
若将镀铜装置换为粗铜精炼装置，则粗铜应与甲中的右侧Pt电极相连
第Ⅱ卷选择题（共56分）
填空题：（本题共4小题，共56分）
（12分）化学反应中均伴随有能量变化。
回答下列问题：
(1)下列反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量的是 （填选项字母）。
A. Na2O2与H2O反应 B.乙醇的燃烧反应 C.盐酸与碳酸氢钠反应
(2)已知25℃时，下列物质的相对能量如表所示：
①表示H2(g)燃烧热的热化学方程式为 。
②0.5molH2O(g)转化为H2O(l) （填“吸收”或“放出”） kJ的热量。
③36gH2O(g)分解生H2(g)和O2(g) （填“吸收”或“放出”） kJ的热量。
(3)己知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，
则反应N2+3H2=2NH3 △H= kJ·mol-1
（16分）Ⅰ.为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展，科学家开展CO2的价值型转化得到了新的突破。
(1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，
原理为：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1。已知下列反应：
反应Ⅰ：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=a kJ·mol-1
反应Ⅱ：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3=b kJ·mol-1
反应Ⅲ：H2O(g)=H2O(l) △H4=c kJ·mol-1
①H2燃烧热△H= 。（用字母表示，下同） ②△H1= 。
(2)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇(CH3CH2OH)。已知：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= -483.6 kJ·mol-1
②CH3CH2OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1366.8 kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kmol
则二氧化碳与氢气转化成CH3CH2OH(l)和液态水的热化学方程式： 。
催化原理分为两步，第一步为放热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应原理的能量变化示意图为 。（选填字母）
Ⅱ.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。实验装置如图所示。
(3)仪器a的名称为 。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表。
①根据表，温度差平均值为： ℃。
②近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g·℃）。则中和热△H= （取小数点后一位）。
其他条件不变，若用KOH代替NaOH，对测定结果 （填“有”或“无”）影响；若用1.0mol/L醋酸溶液代替0.50mol/LH2SO4溶液做实验，测定放出热量的数值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。（提示：弱电解质的电离吸热）
（15分）人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
(1)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①该电池的负极反应式是 ；
②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的 极（填“正”或“负”）；
③外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是 。
中国科学院应用化学研究所在甲醇（CH3OH是一种可燃物）燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为 。
②该电池负极的电极反应式 。
③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有 NA个电子转移。
用铜作阳极电解稀硫酸，写出其两极的电极反应式
阳极： 。
阴极： 。
（13分）CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为 ；过程中需补充的物质A为 （填化学式）。
②每得到1mol HCO3-，理论消耗标准状况下O2的体积为 L。
(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如左图所示。根据机理，HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成 （填化学式）。
(3)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如右图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2水被转化为储氢物质甲酸等。为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
①放电时，负极溶液pH （填“减小”“增大”或“不变”）
②充电时，电池总反应为 。

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