2022-2023学年高二化学上学期期末试题汇编【苏教版化学期末】-02化学能与电能的转化（含解析）

2022-2023学年高二化学上学期期末试题汇编【苏教版化学期末】-02化学能与电能的转化
一、单选题
1．（22·23高二上·浙江湖州·期末）某铜锌原电池的结构如图所示，下列说法正确的是
A．Cu电极为该原电池的负极
B．Zn电极发生还原反应
C．若盐桥中电解质为KCl，则电池工作时移向溶液
D．Zn电极上的电极反应式为
2．（22·23高二上·浙江湖州·期末）某纸电池结构如图所示，其M极为嵌锂石墨烯()，N极为钴酸锂()，电解质为六氟磷酸锂()的碳酸酯溶液(无水)。下列说法正确的是
A．放电时，由N极向M极迁移
B．充电时，M极接直流电源负极
C．放电时，N极的反应式为：
D．充电时，M极的反应式为：
3．（22·23上·嘉兴·期末）如图所示，装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置乙实现铁棒上镀铜，下列说法中正确的是
A．b处应通入，发生氧化反应
B．装置乙中阴极质量变化12.8 g，则装置甲中理论上消耗甲烷1.12 L(标准状况)
C．电镀结束后，装置乙中的物质的量浓度变小
D．装置甲中通甲烷的一极电极反应式为
4．（22·23高二上·浙江绍兴·期末）如图所示的电解池I和II中，a、b、c、d均为Pt电极。在电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重情况为b＞d。符合上述实验结果的盐溶液是
选项 X Y
A MgSO4 CuSO4
B Pb(NO3)2 AgNO3
C FeSO4 Al2(SO4)3
D AgNO3 CuSO4
A．A B．B C．C D．D
5．（22·23高二上·浙江衢州·期末）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法不正确的是
A．生成1mol，理论上外电路需要转移2mol电子
B．阳极上的电极反应为：
C．在电解过程中向石墨电极移动
D．电解产生的中的氢元素来自于
6．（22·23高二上·浙江衢州·期末）利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的同时可获得氧气，其工作情况如图所示，有关说法不正确的是
A．连接 K1时，可制得 H2
B．连接 K2时，OH-向电极 2迁移
C．制得标况下 11.2LO2时，Ni(OH)2转化为 NiOOH 的物质的量为2mol
D．制高纯氢时电极3上发生反应：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
7．（22·23高二上·浙江·期末）生物天然气是一种廉价的生物质能，其主要成分为，甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
B．该反应的热化学方程式为
C．在甲烷燃料电池中，通入电极为正极
D．碱性条件下甲烷燃料电池每消耗，转移电子物质的量为4mol
8．（22·23高二上·浙江·期末）微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。某污水处理厂利用微生物燃料电池处理含铬废水的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电池工作时a极发生氧化反应
B．a极的电极反应式为
C．每处理，a电极上会生成
D．电池工作一段时间后，右边溶液的酸性增强
9．（22·23高二上·浙江舟山·期末）工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液，装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，以下说法不正确的是
A．a极与电源的正极相连 B．溶液戊为稀硫酸
C．离子交换膜d为阴离子交换膜 D．b电极反应式：
10．（22·23高二上·浙江绍兴·期末）研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，用和有机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体，其放电工作原理如图所示。则下列说法中不正确的是
A．放电时，铝为负极，石墨为正极
B．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动
C．充电时的阳极反应为：
D．每形成电路中可转移
11．（22·23上·绍兴·期末）碳中和和碳达峰是我国建设人与自然和谐共生现代化的重要保证。科研人员利用如图电解装置实现制取HCOOH．下列有关说法不正确的是
A．电极a为阳极
B．阴极的电极反应式为：
C．工作一段时间后，阴极区溶液浓度降低的原因是电解后溶液pH减小
D．当有0.1mol电子发生转移时，应有迁至阴极区
12．（23·24上·浙江·期末）一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。下列有关说法正确的是
A．金属Ag可作为a电极的材料
B．改变工作电源电压，反应速率不变
C．b电极为阴极，电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-
D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少
13．（22·23上·宁波·期末）2020年中科院研究所报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如下图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是
A．充电时，d极发生氧化反应
B．离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．放电时a极的电极反应为：
D．放电时，每转移2mol电子，中间溶液中溶质减少1mol
14．（22·23上·宁波·期末）和都是比较稳定的分子，科学家利用下图电化学装置实现两种分子的耦合转化。下列说法不正确的是
A．阴极发生还原反应
B．电极A与电源负极相连
C．电极B包含反应：
D．生成的乙烯和乙烷的体积比为1：2，则消耗的和体积比为2：3
15．（23·24上·杭州·期末）钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法正确的是
A．a为电池的负极
B．放电时b极反应：
C．充电时a极反应：
D．用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的极
16．（22·23上·台州·期末）为探究原电池的构成条件，进行了如下两组实验，装置如图1和图2所示，下列说法不正确的是
A．图1中电子经导线从Zn移向Cu B．图1中铜片上发生还原反应
C．图2中铜棒的a处会变粗 D．图2中电流计指针不发生偏转
17．（22·23高二上·浙江丽水·期末）Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是

A．充电时，Li+从阴极穿过离子交换膜向阳极迁移
B．放电时，正极发生反应：O2+2Li++2e-=Li2O2
C．左槽和右槽只能使用非水电解质溶液
D．该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能
二、填空题
18．（22·23高二上·浙江·期末）燃煤烟气和汽车尾气中常含有、、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一、
(1)以氨气为脱硝剂时，可将还原为。
①已知：
则反应， 0(填“>”、“<”“=”)
(2)研究发现还原NO的反应历程如图1。下列说法正确的是_______(填序号)。
A．能增大总反应的活化能，提高反应速率
B．总反应为
C．该反应历程中形成了非极性键和极性键
D．该反应中的三个阶段均为氧化还原反应
(3)络合吸收法脱硝技术有2种吸收NO的方法，涉及的反应如下：
方法1.
方法2.
已知：是与某有机化合物的阴离子形成的络合物
①方法1，pH过高不利于与NO反应，用离子方程式解释原因 。
②研究温度对反应的影响，在相同时间内，测得不同温度下，NO的去除率如图2所示，解释随温度变化NO去除率变化的原因 。
(4)碱液吸收法。将氢氧化钠溶液脱硝得到的、混合液和NaOH溶液分别加到如图3所示的电解槽中进行电解，该装置中，阴离子的移动方向为 (填“B室到A室”或“A室到B室”)；写出A室发生的电极反应式： 。
19．（22·23高二上·浙江嘉兴·期末）己二腈是一种重要的化工产品，工业上先以丙烯为原料制备丙烯腈()，再用丙烯腈电合成己二腈(已知丙烯腈难溶于水，易溶于有机溶剂)，总反应式为：。模拟工业电合成己二腈的装置如图所示。
回答下列问题：
(1)阳极的电极反应式： 。
(2)离子交换膜是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)丙烯腈在阴极转化为己二腈分三步：请用离子方程式表述相关过程。
第一步： 。
第二步：
第三步： 。
三、原理综合题
20．（22·23高二上·浙江湖州·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过30%，在此工艺中，物料传输和转化关系如下图。(电极均为石墨电极)
请回答：
(1)图中X为 (写化学式)，A装置中阴极的电极反应 。
(2)A装置中的离子膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜
(3)B装置中正极的电极反应 。
(4)分析比较图示中b%与c%的大小：b% c%(填“>”“<”或“=”)。
21．（22·23高二上·浙江绍兴·期末）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。回答下列问题：
(1)属于 区元素。
(2)催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为 (列式表示)。
(3)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
(i)
(ii)
①下列有关溶液的说法正确的有 (填字母)。
a．加入少量硫酸溶液，溶液的pH不变
B．加入少量水稀释，溶液中所有离子的浓度均减小
C．加入少量硫酸溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D．加入少量固体，平衡时与的比值保持不变
②25℃时，溶液中，设、与的平衡浓度分别为x、y、，则x、y、z之间的关系式为
③电解铬酸钾溶液制备重铬酸钾的装置示意图如图所示，请写出该制备过程总反应的化学方程式为 。
22．（22·23高二上·浙江丽水·期末）能源短缺是人类面临的重大问题之一。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，利用焦炉气中的H2与工业尾气中捕集的CO2制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49 kJ·mol-1，该反应一般通过如下步骤来实现：
① CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1
② CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2= -90 kJ·mol-1
(1)反应①的ΔH1 = kJ·mol-1。
(2)反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 (填标号)。
(3)甲醇燃料可替代汽油、柴油，用于各种机动车、锅灶炉使用。已知：在25 ℃和101 kPa下，1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l) 时放出的热量为726.5 kJ，请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
(4)甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理程序，能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流，已广泛应用于电动车，其工作原理如图，消耗0.1 mol甲醇时需要标准状况下O2的体积为 L。

(5)电催化还原CO2制甲醇是研究的新热点，提高催化剂的性能和甲醇转化的选择性是重点方向，试验反应系统简图如图，阴极上的电极反应式为 。

四、实验探究题
23．（22·23高二上·浙江金华·期末）某学习小组通过下列装置模拟氯碱工业进行实验探究。请回答：
(1)A物质是 (填化学式)，电解NaCl溶液总反应的离子方程式为 。
(2)在阴极产生448 mL气体(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400 mL，则常温下此溶液的pH= 。
(3)经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合网路；③生成NaOH；④ 。
(4)有同学认为，改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜也可实现氯碱生产。如此改变的不利之处是 (写一条即可)。
(5)将所得通入下列装置，可观察到A、B处的棉花颜色均发生变化。
①A处现象为 。
②B处变红后又变黄色。进行如下实验探究B处“变黄色”的原因：取出B处棉花，挤出溶液分为两份，取其中一份滴加KSCN溶液，得红色溶液。查资料知电子式为，该同学猜想可能被氧化。根据电负性分析，中C元素的化合价为 。设计一筒约实验验证此猜想：取第二份样品溶液予试管中， ，则证明此设想成立。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】铜锌原电池的结构如图所示，锌的活泼性比铜强，则锌为负极，铜为正极。
【详解】A．根据前面分析Cu电极为该原电池的正极，故A错误；
B．Zn电极为负极，发生氧化反应，故B错误；
C．若盐桥中电解质为KCl，则电池工作时移向正极即溶液，故C正确；
D．Zn电极是负极，锌失去电子，电极反应式为，故D错误。
综上所述，答案为C。
2．B
【分析】M极为嵌锂石墨烯()，N极为钴酸锂()，Li是活泼性金属，则M极为负极，N极为正极。
【详解】A．根据原电池“同性相吸”，则放电时，由M极向N极迁移，故A错误；
B．充电时，电源正极连接电池的正极，电源负极连接电池的负极即M极接直流电源负极，故B正确；
C．放电时，N极为正极，其电极反应式为：，故C错误；
D．充电时，M极为阴极，发生还原反应，其电极反应式为：，故D错误。
综上所述，答案为B。
3．B
【分析】装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置乙实现铁棒上镀铜，则铜为阳极，铁棒为阴极，则a通入甲烷，b通入氧气。
【详解】A．根据前面分析b处应通入，发生还原反应，故A错误；
B．装置乙中阴极质量变化12.8 g即生成0.2mol铜，转移0.4mol电子，，根据电路中电子转移数目相同，则装置甲中理论上消耗甲烷0.05mol即1.12 L(标准状况)，故B正确；
C．阳极铜失去电子变为铜离子，阴极铜离子得到电子变为铜单质，电镀结束后，装置乙中的物质的量浓度不变，故C错误；
D．装置甲中通甲烷的一极电极反应式为，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．D
【分析】由装置图可知：这是两个串联的电解池。在串联电路中电子转移数目相等。由于电极材料都是惰性电极，所以应该是溶液中的离子在电极放电。由于电解过程中，阴极电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b>d，说明在溶液中都含有不活泼金属的盐。
【详解】A．由阳离子得电子能力顺序表可以看出，盐溶液中Mg2+得电子能力小于H+，所以电解镁盐溶液时阴极上不能得到金属单质、而是放出氢气，故A错误；
B．由阳离子得电子能力顺序表可以看出，盐溶液中Ag+和Pb2+的得电子能力均大于H+，因此电解硝酸银溶液时阴极b电极上生成Ag、电解硝酸铅溶液阴极d上生成Pb，两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2mol电子，d增重216g，b增重207g，所以质量增加b＜d，故B错误；
C．电解FeSO4溶液和Al2(SO4)3时，b电极析出Fe，d电极析出氢气，d电极质量不增大，故C错误；
D．电解 AgNO3溶液和CuSO4时，b电极析出Ag，d电极析出Cu， 两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2mol电子，d析出1molCu增重64g，b析出2molAg增重216g，所以质量增加b＞d，故D正确；
故选D。
5．A
【分析】石墨电极发生反应的物质：P4→Li[P(CN)2]化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，铂电极为阴极。
【详解】A．石墨电极发生反应的物质：P4→Li[P(CN)2]化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，对应的电极反应式为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-，则生成1molLi[P(CN)2]，理论上外电路需要转移1mol电子，A错误；
B．阳极上发生氧化反应，失电子，为P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-， B正确；
C．石墨电极：P4→Li[P(CN)2]发生氧化反应，为阳极，铂电极为阴极，CN-应该向阳极移动，即移向石墨电极，C正确；
D．由所给图示可知HCN在阴极放电，产生CN-和H2，而HCN中的H来自LiOH，则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH，D正确；
故选A。
6．C
【分析】由图可知，连接K1，电极1为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电极3为阳极，电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，连接K2，电极3为阴极，电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，电极2为阳极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，据此作答。
【详解】A．当连接时，由图示分析可知，电极3为阳极，被氧化为NiOOH；电极1为阴极，氢离子或水得到电子被还原为氢气，A正确；
B．连接时，电极3为阴极，电极2为阳极，在电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以向电极2迁移，B正确；
C．连接K2，电极3为阴极，电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，电极2为阳极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，标况时，制得，则转移的电子的物质的量为，根据电子守恒可得，由NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-可知NiOOH转化为Ni(OH)2的物质的量为2mol，物质转化错误，C错误；
D．制高纯氢时连接K1，电极1为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电极3为阳极，电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，D正确；
故选C。
7．B
【详解】A．甲烷完全燃烧时化学能转化为光能和光能，不能全部转化为热能，故A错误；
B．由图可知，甲烷燃烧生成二氧化碳和气态水时，反应的焓变ΔH=—(882—80)kJ/mol =—802kJ/mol，则反应的热化学方程式为，故B正确；
C．在甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极为燃料电池的负极，甲烷在负极失去电子被氧化，故C错误；
D．在甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极为燃料电池的负极，碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子，则燃料电池每消耗1mol甲烷，转移电子物质的量为8mol，故D错误；
故选B。
8．D
【分析】a极为负极甲醇发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为：，b极中铬由+6变成+3价，得电子发生还原反应为正极，电极反应式为+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，电子由负极流向正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，电池工作时a极发生氧化反应，A正确；
B．a极为负极甲醇发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为：，B正确；
C．根据得失电子守恒，每处理1mol，转移6mol的电子，所以生成二氧化碳的物质的量1mol，C正确；
D．由分析可知，右池H+浓度降低，酸性变弱，D错误；
故选D。
9．C
【分析】分析装置图可知该装置是电解装置，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应2H2O-4e－=O2↑＋4H+，阴极生成氢气，2H2O+2e－=H2↑＋2OH-，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。
【详解】A．根据分析，a电极是阳极，与电源的正极相连，A正确；
B．根据分析，阳极室得到硫酸，因此溶液戊为稀硫酸，B正确；
C．根据分析，d为阳离子交换膜，C错误；
D．根据分析，b电极反应式为2H2O+2e－=H2↑＋2OH-，D正确；
故选C。
10．B
【分析】由装置图可知，放电时为原电池，铝是活泼的金属，铝作负极，被氧化生成，电极反应式为 Al+7AlCl-3e-=4，石墨为正极，电极反应式为CnAlCl4+e-= Cn+AlCl，；充电时为电解池，石墨为阳极，Al为阴极，阴、阳极反应与原电池负、正极反应相反，据此分析判断。
【详解】A．放电时，活泼金属是负极，故铝为负极，石墨为正极，A正确；
B．放电时阳离子向正极移动，故有机阳离子向石墨电极方向移动，B错误；
C．充电时为电解池，阳极反应与原电池的正极反应相反，即阳极反应为Cn+- e-= CnAlCl4，C正确；
D．根据电极反应式Al+7AlCl-3e-=4可知，每形成电路中可转移，D正确；
故选B。
11．C
【分析】利用电解装置实现制取HCOOH，则电极b上通入，得电子为电解池的阴极，电极反应式为；a为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；
【详解】A．由题意电解制取HCOOH，根据电解池原理得知，a为阳极，b为阴极，选项Ａ正确；
B．阴极上得电子产生HCOO－，电极反应式为：，选项Ｂ正确；
C．工作一段时间后，阴极区溶液浓度降低的原因是参与电极反应而消耗,选项C不正确；
D．根据阴极反应式可知，当有0.1mol电子发生转移时，负电荷增加0.1mol，应有迁至阴极区，保持电中性，选项Ｄ正确；
答案选C。
12．C
【详解】A．由图可知固体氧化物电解质的O2-,在a极失电子生成氧气，故a为阳极，若金属Ag作为a电极的材料，则电极Ag失电子，不符合题意，A错误；
B．改变工作电源电压，电流强度发生改变，反应速率会改变，B错误；
C．由图可知b极的N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极反应式为：2N2+6H2O+12e-=4NH3+6O2-，C正确；
D．电解过程中，阴极电极反应式为,2N2+6H2O+12e-=4NH3+6O2-，阳极反应式为：6 O2--12 e-=3O2，因此固体氧化物电解质中O2-不会改变，D错误；
故选C。
13．D
【分析】由图可知，放电时，a极为负极，电极反应式为，d极为正极，电极反应式为PbO2＋2e ＋SO＋4H＋＝PbSO4＋2H2O，充电时，a极为阴极，d极为阳极，据此作答。
【详解】A．充电时，d极为阳极，发生氧化反应，故A正确；
B．放电时，负极区氢氧根离子被消耗，钾离子透过b膜向右迁移，故b膜为阳离子交换膜，正极区氢离子消耗量大于硫酸根离子，硫酸根离子透过c膜向左迁移，故c膜为阴离子交换膜，故B正确；
C．放电时，a极为负极，电极反应式为，故C正确；
D．放电时，每转移2mol电子，中间K2SO4溶液中溶质增加1mol，故D错误；
故答案选D。
【点睛】本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图像和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
14．D
【分析】由图可知，电极B上甲烷反应生成乙烯、乙烷和水，故O2-迁移至电极B，电极B为阳极，电极A为阴极，CO2在其表面被还原为CO。
【详解】A．电极A为阴极，阴极发生还原反应，A正确；
B．电极A为阴极，与电源负极相连，B正确；
C．电极B上甲烷反应生成乙烯、乙烷和水，故电极B包含反应：，C正确；
D．生成的乙烯和乙烷的体积比为1：2，设生成的乙烯和乙烷的物质的量为1mol、2mol，根据碳原子守恒，消耗甲烷的物质的量为6mol，转移电子的物质的量为：4mol+4mol=8mol，CO2被还原为CO，根据得失电子守恒，消耗CO2的物质的量为4mol，故消耗的和体积比为：6：4=3：2，D错误；
故选D。
15．B
【分析】根据图示，放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，放电时a电极为正极，b电极为负极，据此作答。
【详解】A．放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，a电极为电池的正极，b电极为电池的负极，A项错误；
B．放电时b电极为负极，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NaxC-xe-=xNa++C，B项正确；
C．充电时a极为阳极，阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为Na4Fe(CN)6-xe-=Na4-xFe(CN)6+xNa+，C项错误；
D．铅酸电池充电时，Pb为阴极，PbO2为阳极，则用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的Pb极，D项错误；
答案选B。
16．D
【详解】A．图1中构成原电池，Zn为负极，失去电子，电子经导线从Zn移向Cu，A正确；
B．图1中Zn为负极，失去电子，铜片上铜离子得到电子生成铜，发生还原反应，B正确；
C．图2中构成Zn-Cu-CuSO4原电池，而铜棒构成了电解池，铜棒的a极为阴极，铜离子得到电子生成铜，a处会变粗，C正确；
D．图2中构成Zn-Cu-CuSO4原电池，而铜棒构成了电解池，电流计指针发生偏转，D错误；
故选D。
17．A
【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)，则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2↑，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。
【详解】A．充电时，Li+向阴极迁移，A错误；
B．放电时总反应为2Li+O2= Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2，B正确；
C．电池有活泼碱金属锂参与反应，只能使用非水电解质溶液，C正确；
D．蓄电池先由光催化产生电能，电解Li2O2，电能转化为化学能，然后Li与O2反应放电又将化学能转为电能，实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能，D正确；
故选A。
18．(1)<
(2)CD
(3) Fe2++2OH- =Fe(OH)2↓ 温度45℃以下，升高温度，有利于加快反应速率，NO的脱除率增大，温度45℃以上，升高温度，平衡逆向移动，且NO的溶解度降低，NO的脱除率减小；
(4) A室到B室
【详解】（1）设 N2(g) + O2 (g) = 2NO (g) △H1=+180.5kJ mol-1①，4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O (g) △H2= -1269kJ mol-1 ②，4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O △H3 ③，根据盖斯定律，有③=②-①×3，则△H3=△H2-△H1×3=[ (-1269)-3×180.5]kJ mol-1<0；
（2）A．根据图1可知，为反应的催化剂，故能降低总反应的活化能，提高反应速率，A错误；
B．根据图1可知，反应物是氨气、和氧气，生成物是氮气和水，则总反应的化学方程式为，B错误；
C．该反应历程中形成了非极性键和极性键，C正确；
D．由图可知，反应中的三个阶段均有元素化合价变化，均为氧化还原反应，D正确；
故选CD；
（3）①方法l，pH过高不利于Fe2+与NO反应，原因是Fe2+与溶液中的OH-会发生反应产生Fe(OH)2沉淀，离子方程式为Fe2++2OH- =Fe(OH)2↓；
②分析图像和物质性质可知：温度变化NO去除率变化的原因是温度45℃以下，升高温度，有利于加快反应速率，NO的脱除率增大，温度45℃以上，升高温度，化学平衡逆向移动，且NO的溶解度降低，NO的脱除率减小，故答案为：温度45℃以下，升高温度，有利于加快反应速率，NO的脱除率增大，温度45℃以上，升高温度，平衡逆向移动，且NO的溶解度降低，NO的脱除率减小；
（4）该装置为电解池，由图可知电极I附近产生氮气，则该电极为阴极，则电极II为阳极，在电解池中阴离子向阳极移动，即向电极II移动，从A室到B室；由图可知，A室发生的电极反应式为。
19．(1)
(2)阳离子
(3)
【分析】如图所示，与电源正极向相连的电极为阳极，与电源负极相连的电极为阴极。
【详解】（1）阳极水失去电子生成氢离子和氧气，故X为O2，电极反应式为：；
（2）阴极丙烯腈得电子生成己二腈，消耗氢离子，故氢离子向阴极移动，离子交换膜为阳离子交换膜；
（3）第一步应为丙烯腈在阴极得电子的反应，方程式为：；第二步：与丙烯腈反应得到，离子方程式为：；第三步与氢离子反应得到己二腈，离子方程式为：。
20．(1) Cl2 2H2O+2eˉ=2OHˉ+H2↑
(2)阳
(3)O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ
(4)<
【分析】燃料电池B中，通入空气的电极为正极，则通入Y的电极为负极；电解池A中，右侧电极与负极相连，为阴极，则左侧电极为阳极。电解饱和食盐水时，阳极Cl-失电子生成Cl2，则X为Cl2，阴极水得电子，生成H2和OH-，Na+通过阳离子交换膜进入右侧阴极区；在B池中，通入的Y(H2)在左侧负极失电子，与OH-结合成水；Na+通过阳离子交换膜进入右侧正极区，在正极，O2得电子产物与水作用生成OH-，此时溶液中NaOH增多，浓度增大。
【详解】（1）图中X为Cl2，A装置中阴极水得电子，生成H2和OH-，阴极的电极反应2H2O+2eˉ=2OHˉ+H2↑；
（2）电解池A中，右侧电极与负极相连，为阴极，则左侧电极为阳极。电解饱和食盐水时，阳极Cl-失电子生成Cl2，阴极水得电子，生成H2和OH-，Na+通过阳离子交换膜进入右侧阴极区；
（3）燃料电池B中，通入空气的电极为正极，正极的电极反应为O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ；
（4）在B池中，通入的Y(H2)在左侧负极失电子，与OH-结合成水；Na+通过阳离子交换膜进入右侧正极区，使氢氧化钠溶液浓度变稀，在正极，O2得电子产物与水作用生成OH-，此时溶液中NaOH增多，浓度增大，故b%21．(1)d区
(2)
(3) CD 或
【详解】（1）属于d区元素。
（2）催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程分为3个阶段，第一步反应的焓变△H1=E1-E2，第二步反应的焓变△H2=△H，第三步反应的焓变△H3=E3-E4，根据盖斯定律计算总反应的焓变为E1-E2+△H+E3-E4，故答案为：E1-E2+△H+E3-E4；
（3）①A．加入少量硫酸，反应(i)、(ii)的平衡会逆向移动，但移动的减弱量较小，达到新的平衡时溶液的酸性会增强，pH减小，故A错误；
B．反应(i)、(ii)正向均是离子物质的量增大的反应，加入少量水稀释，c(H+)减小，根据水的离子积不变，c(OH-)增大，故B错误；
C．加入少量硫酸溶液时，反应(i)、(ii)的平衡会逆向移动，故C正确；
D．加入少量固体，平衡时与的比值常数K1只与温度有关，与浓度的改变无关，所以加入少量K2Cr2O7固体，平衡时与的比值保持不变，故D正确；
故答案为：CD；
②根据Cr元素守恒有2x+y+z=0.2，即x+y+z=0.1；故答案为：x+y+z。
电解铬酸钾溶液制备重铬酸钾，阳极区：2H2O-4e-=O2+4H+，，阴极反应为4H2O+4e-=2H2+4OH-，总反应的化学方程式为： 或，故答案：或。
22．(1)+41
(2)A
(3)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH =-1453 kJ·mol-1
(4)3.36
(5)CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
【详解】（1）设方程式③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49 kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，①=③-②，则ΔH1 =(-49 kJ·mol-1)-( -90 kJ·mol-1)= +41 kJ·mol-1；
（2）根据第一问分析，总反应是放热反应，且第一步是吸热反应，符合条件的为A、C，再结合反应①为慢反应，则其活化能较大，则符合要求的为A；
（3）根据题意可知甲醇燃烧的热化学方程式为：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH =-1453 kJ·mol-1；
（4）甲醇燃料电池负极反应为，则消耗0.1mol甲醇时，会转移0.6mol电子，需要氧气，体积为3.36L；
（5）由图可知在阴极，二氧化碳得到电子生成甲醇，电极反应式为：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O。
23．(1)
(2)13
(3)提供，抑制在水中的溶解
(4)无法阻止与反应；造成NaOH纯度下降(合理即可)
(5) 浅红色变无色 +4 滴加氯化钡溶液或硝酸钡溶液，观察有白色沉淀生成(合理即可给分)
【分析】在氯碱工业中，左侧电极上氯离子失电子产生氯气，为阳极，右侧水得电子产生A为氢气，同时氢氧根离子浓度增大，左侧钠离子通过阳离子交换器进入右侧，产生氢氧化钠；
将氯气通入滴有酚酞的亚硫酸钠溶液、滴有KSCN溶液的FeCl2溶液，对氯气的氧化性进行探究；
【详解】（1）根据分析可知，A物质是，电解NaCl溶液产生氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为；
（2）在阴极产生448 mL气体(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400 mL，则常温下此溶液的c(OH-)==0.1mol/L，故常温下此溶液的理论pH=13；
（3）经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合网路；③生成NaOH；④Cl2在水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，故提供，抑制在水中的溶解；
（4）若改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜，无法阻止与反应；造成NaOH纯度下降，不利于实现氯碱生产；
（5）通电一段时间后，可观察到A处现象为浅红色变无色；
②中S为-2价，N为-3价，则C元素的化合价为+4价；设计一筒约实验验证此猜想：取第二份样品溶液予试管中，滴加氯化钡溶液或硝酸钡溶液，观察有白色沉淀生成，则证明此设想成立。
答案第1页，共2页
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