1.3 电能转化为化学能——电解 （含解析）同步练习2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.3 电能转化为化学能——电解 同步练习
一、单选题
1．关于下图所示①、②两个装置的叙述中，正确的是（　　）
A．硫酸浓度变化：①增大，②减小
B．装置名称：①是原电池，②是电解池
C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；②中正极：Zn－2e－=Zn2＋
D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．硅晶体中，有NA个Si就有2 NA个Si—Si键
B．常温常压下，等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中Na+数目相等
C．惰性电极电解食盐水，若线路中通过2 NA个电子的电量时，则阳极产生气体22.4 L
D．标准状况下，2 mol Na2O2与44.8 L SO2完全反应，转移的电子数目为2 NA
3．下列叙述正确的是(　　)
①电解池是将化学能转变成电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化
④电解池两个电极材料可以相同
A．①②③④ B．仅③④ C．仅②③④ D．仅③
4．化学无处不在。下列相关说法错误的是（　　）
A．漂白液可以灭活COVID-19病毒
B．大气污染物NO2主要来自于雷雨天气
C．纤维可素以加强胃肠的蠕动
D．高纯度硅可以作光电转换材料
5．使用石墨电极电解溶液，阴极产物为
A． B．Cu C． D．
6．Co(H2PO2)2广泛用于化学镀钴，以金属Co和NaH2PO2为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图。下列叙述正确的是（　　）
A．b为阳离子交换膜
B．通电后原料室的H2PO2 向产品室迁移，阴极区溶液pH增大
C．石墨电极反应为4OH 4e =O2↑+2H2O
D．当产生1 mol Co(H2PO2)2时，产生标准状况下气体11.2 L
7．用石墨作电极电解下列溶液一段时间后，溶液的pH均增大，再加入一定量括号内的物质，都能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是（　　）
A．AgNO3(AgNO3) B．NaOH (H2O)
C．KCl (KCl) D．CuSO4(CuSO4)
8．合成氨是催化界的经典反应，数次诺贝尔奖的获得，说明其从工业应用到机理认识都有着重要意义。当前，利用电化学手段进行氨的合成是人类化学控制合成的新目标，一种电化学合成氨的装置(惰性电极)示意图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A． 电极连接电源的负极
B． 电极的电极反应式为：
C．当有 生成时，理论上产生
D．电流从 极经共熔物到 极，再经电源流回 极
9．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源（左池），以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸（右池），使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：
电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)＋2H2O(l)；
电解池：2Al＋3H2O Al2O3＋3H2↑。
关闭K，电解过程中，以下判断正确的是（　　）
A．两池中H＋均移向Pb电极
B．左池每消耗3 mol Pb，右池生成2 mol Al2O3
C．左池Pb电极质量增加，右池Pb电极质量不变
D．左池正极反应：PbO2＋4H＋＋2e－＝Pb2＋＋2H2O
10．下列装置属于工作中的电解池（其中C表示石墨）的是（　　）
A． B．
C． D．
11．某实验小组在常温下进行电解饱和Ca(OH)2溶液的实验，实验装置与现象见下表。
序号 I II
装置
现象 两极均产生大量气泡，b极比a极多；a极溶液逐渐产生白色浑浊，该白色浑浊加入盐酸有气泡产生 两极均产生大量气泡，d极比c极多；c极表面产生少量黑色固体；c极溶液未见白色浑浊
下列关于实验现象的解释与推论，正确的是（　　）
A．a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水，析出Ca(OH)2固体
B．b极产生气泡：4OH－ －4e－ = O2↑ ＋2H2O
C．c极表面变黑：Cu －2e－ ＋2OH－ = CuO ＋H2O
D．d极电极反应的发生，抑制了水的电离
12．关于下列装置的说法正确的是（　　）
A．装置①将电能转变为化学能
B．装置①中盐桥内的 K＋移向 CuSO4 溶液
C．若装置②用于铁棒镀铜，则 N 极为铁棒
D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的 Cu2＋浓度保持不变
13．下列关于电解池的叙述不正确的是（　　）
A．与电源正极相连的是电解池的阴极
B．与电源负极相连的是电解池的阴极
C．在电解池的阳极发生的是氧化反应
D．若用铁做阴极，则铁不会被氧化
14．采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法错误的是（　　）
A．X上发生的电极反应为：2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+
B．可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用
C．根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生
D．起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作
15．氟离子电池()是一种新型的二次电池，具有极高的能量密度，其放电时变化原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．该装置必须采用非水相电解质
B．放电时负极的电极反应式为
C．电能转化为化学能时总反应：
D．充电时当阴极减少38g时，电路中有2电子转移
16．下列有关CuSO4溶液的叙述中正确的是（　　）
A．在溶液中：c(Cu2+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)
B．它与H2S反应的离子方程式为：Cu2++S2-=CuS↓
C．用惰性电极电解该溶液时，阳极产生铜单质
D．该溶液呈电中性
二、综合题
17．乙醇用途广泛且需求量大，寻求制备乙醇的新方法是研究的热点。
（1）醋酸甲酯催化加氢制备乙醇涉及的主要反应如下：
I.
II.
III.
将的混合气体置于密闭容器中，在2.0MPa和不同温度下反应达到平衡时，的转化率和的选择性[]如图所示。
①若，则500K下反应达到平衡时生成的物质的量为　 　mol。
②673 723K平衡转化率几乎不变，其原因是　 　。
（2）以KOH溶液为电解质溶液，在阴极(铜板)转化为的机理如图所示。(表示氢原子吸附在电极表面，也可用表示，其他物种以此类推；部分物种未画出)。
①在阴极上生成的电极反应式为　 　。
②转化为的过程可描述为　 　。
③与阴极使用铜板相比，阴极使用含的铜板可加快生成的速率，其原因可能是　 　。
18．
（1）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：
成分 含量/(mg/L) 成分 含量/(mg/L)
Cl- 18980 Ca2+ 400
Na+ 10560 142
2560 Br- 64
Mg2+ 1272 　 　
电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴(阳) 离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
①电解氯化钠溶液的离子方程式　 　。
②电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理 解释原因　 　。 在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有　 　和CaCO3。
③淡水的出口为　 　(填“a”、“b”或“c”)；a 出口物质为　 　(填化学式)。
④若用下面燃料电池为电源电解 100mL1mol L－1 氯化钠溶液，当电池消耗0.00025 molO2 时，常温下，所得溶液的 pH 为　 　(忽略反应前后溶液体积变化)
（2）如图Ⅰ是氢氧燃料电池(电解质为
KOH 溶液)的结构示意图，
①Ⅰ中通入O2的一端为电池的　 　极。 通入H2的一端的电极反应式　 　
②若在Ⅱ中实现锌片上镀铜，则 b 的电极材料是　 　，N 溶液为　 　溶液。
③若在Ⅱ中实现 Cu+H2SO4= CuSO4+H2↑，则a 极的反应式是　 　，N 溶液为 　 　溶液。
（3）工业上用 Na2SO3 溶液吸收 SO2，过程中往往得到 Na2SO3
和 NaHSO3的混合溶液，溶液 pH 随 n( ):n( ) 变化关系如下表：
n( )： n( ) 91：9 1：1 9：91
pH 8.2 7.2 6.2
当吸收液的 pH 降至约为 6 时，送至电解槽再生。再生示意图如下，结合图示回答：
① 在阳极放电的电极反应式是　 　。
②当阴极室中溶液 pH升至 8 以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：　 　。
19．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转．
请回答下列问题：
（1）甲池为　 　（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），A电极的电极反应式为　 　．
（2）丙池中F电极为　 　（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），该池的总反应的化学方程式为　 　．
（3）当池中D极质量增重10.8g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为　 　mL（标准状况）．
（4）已知丙池中的溶液为400mL，合上开关K，一段时间后，丙池中，阳极共收集到气体224mL（标准状况下）气体，则此时溶液的pH为　 　．
20．
（1）全固态锂离子电池的结构如图所示，放电时电池反应为 2Li＋MgH2=Mg＋2LiH。放电时，X 极作　 　极。充电时，Y 极反应式为　 　。
（2）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为 　 　
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：　 　
③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6～8，此时进入浓缩室的OH－可忽略不计。400 mL 10 g L 1 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g L 1 (溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为　 　L。(乳酸的摩尔质量为90 g mol-1)
21．如图所示，某学生设计一个甲醚燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：(甲醚的化学式：CH3OCH3)
（1）通入氧气的电极为　 　(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式　 　。
（2）铁电极为　 　(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为　 　。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将　 　 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为　 　；丙装置中阴极析出铜的质量为　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】 硫酸浓度变化：①增大，②减小 ；A符合题意；
故答案为：A
【分析】①是电解池，阳极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极反应：2H++2e-=H2↑，消耗水，硫酸浓度增大，溶液中阳离子移向阴极；
②是原电池，负极反应：Zn-2e-=Zn2+，正极反应：2H++2e-=H2↑，消耗H+，硫酸浓度减小，溶液中阳离子移向正极；
2．【答案】A
【解析】【解答】A，硅晶体属于原子晶体，其中n（Si）：n（Si-Si）=1：2，有NA个Si就有2NA个Si-Si键，A项符合题意；
B，由于溶液的体积未知，无法判断两溶液中Na+的大小关系，B项不符合题意；
C，惰性电极电解食盐水时阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，线路中通过2NA个电子时生成1molCl2，但由于Cl2所处温度和压强未知，无法用22.4L/mol计算Cl2的体积，C项不符合题意；
D，n（SO2）= =2mol，Na2O2与SO2反应的化学方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4~2e-，2molNa2O2与2molSO2完全反应转移4mol电子，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】注意过氧化钠与非金属氧化物反应时，一般规律，与最高价氧化物反应会有氧气生成，与中间价态的氧化物反应没有氧气生成。
3．【答案】B
【解析】【解答】电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。
【分析】电解池是将电能转化为化学能的装置；原电池是将化学能转化为电能的装置；金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化；电解池中两个电极材料可以是相同的。
4．【答案】B
【解析】【解答】A. 漂白液具强氧化性，故可以灭活COVID-19病毒，A不符合题意；
B. 大气污染物二氧化氮主要来自工业废气、汽车尾气等，B符合题意；
C. 纤维素在人体内不能消化，但可以加强胃肠的蠕动，C不符合题意；
D. 硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转换为电能，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.漂白液的主要成分为NaClO，而ClO-具有强氧化性；
B.雷雨天气NO2会与水反应生成硝酸，从而形成酸雨；
D.硅属于半导体材料可以用来制备光电池。
5．【答案】B
【解析】【解答】使用石墨电极电解溶液，阳极上Cl-发生氧化还原反应生成氯气，电极反应式为，阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
故答案为：B。
【分析】阳离子在阴极反应，铜离子比氢离子优先放电，生成铜。
6．【答案】B
【解析】【解答】A.原料室的H2PO3-穿过阴膜扩散至产品室，b为阴离子交换膜，A不符合题意；
B.通电后原料室的H2PO2 向产品室迁移，阴极区，阴极上水电离出的H+放电，使阴极区OH-浓度增大，溶液pH增大，B符合题意；
C.石墨电极为阴极，阴极上水电离出的H+放电，电极反应式为2H2O+2e =H2↑+2OH ，C不符合题意；
D.当产生1 mol Co(H2PO2)2时，阳极上1 mol Co放电，失去2mol电子，则阴极上水放电有1 mol H2生成，标准状况下H2体积为22.4L，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】电解过程中，Co电极为阳极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Co－2e－=Co2＋，Co2+通过a膜进入产品室；石墨电极为阴极，H2O电离产生的H+在阴极得电子形成H2，其电极反应式为：2H2O+2e =H2↑+2OH ，原料室中的Na+通过c膜进入阴极室，H2PO2-通过b膜进入产品室；据此结合选项分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．电解AgNO3溶液，银离子和OH-放电，应加入氧化银恢复原样，故A不符合题意；
B．电解NaOH溶液，氢离子和OH-放电，则加入水能恢复原样，故B符合题意；
C．电解KCl溶液，氢离子和氯离子放电，则应加入HCl恢复原样，故C不符合题意；
D．电解CuSO4溶液，铜离子和OH-放电，则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电解AgNO3是放氧生酸型；
B．电解NaOH是电解水型；
C．电解KCl是放氢生碱型；
D．电解CuSO4是放氧生酸型；
8．【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知，a电极为电解池的阳极，与电源的正极相连，故A不符合题意；
B.由分析可知，b电极为阴极，氮气在阴极上得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为 ，故B符合题意；
C.未注明标准状况，无法计算1mol氨气生成时生成氧气的体积，故C不符合题意；
D.由电解原理可知，电流从b极流向电源，再经电源流回a极，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，该装置为电解池装置，a电极为电解池的阳极，在共熔物作用下水蒸气在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，b电极为阴极，氮气在阴极上得到电子发生还原反应生成氨气。
9．【答案】C
【解析】【解答】A.左电池是原电池原理，其中Pb极是负极失去电子，PbO2是正极，溶液中的H+向正极移动，即向PbO2极移动；右电池是电解池原理，其中Al是阳极，Pb是阴极，电解质是稀硫酸，溶液中的H+向阴极移动，即向Pb极移动，故A不符合题意；
B. 串联电池中转移电子数相等，每消耗3molPb，即转移6mol电子，2Al——Al2O3——6mol电子，根据电子守恒，可知生成Al2O3 1mol ，故B不符合题意；
C. 原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，所以质量增加，在电解池中，Pb阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，故C符合题意；
D. 原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅，电极方程式为：PbO2＋4H＋＋2e－+SO42-＝PbSO4＋2H2O，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，电子由负极流向正极；电解池中，电源正极连接阳极，电源负极连接阴极，阳极失去电子，阴极得到电子。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：A．乙醇不导电，不能形成电解池，故A错误；
B．没有外加电源，不是电解池，故B错误；
C．外加电源，为电解池，形成闭合回路，可发生电极反应，故C正确；
D．电路没有闭合，电解池不能正常工作，故D错误．
故选C．
【分析】属于电解池，应外加电源，题中属于工作中的电解池，应形成闭合回路，且电极发生反应，以此解答该题．
11．【答案】C
【解析】【解答】A、a极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气与电极C反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，该白色浑浊为碳酸钙，加入盐酸有二氧化碳产生，而不是析出Ca(OH)2固体，故A不符合题意；
B、b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生成氢气，而不是氢氧根离子放电，生成氧气，故B不符合题意；
C、c极为阳极，表面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，所以c极表面变黑：Cu-2e-+2OH-═CuO+H2O，故C符合题意；
D、d极为阴极，是水电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】分析I装置用石墨电极电解饱和石灰水，其实就是电解水，在a极连接正极，氢氧根放电产生氧气与石墨反应生成二氧化碳，生成碳酸钙沉淀，b连接负极，氢离子得电子发生还原反应， II装置用铜做电极电解，c电极做阳极，铜失去电子，与氢氧根离子作用生成氧化铜， d电极做阴极，氢离子得电子，发生还原反应
12．【答案】B
【解析】【解答】A.装置①为有盐桥的铜锌原电池装置，能将化学能转化为电能，故A不符合题意；
B.装置①中锌为负极，铜为正极，根据原电池原理，电解质溶液中的阳离子移向正极，所以盐桥内的 K＋移向CuSO4溶液，故B符合题意；
C.若装置②用于铁棒镀铜，则应将铁棒与电源的负极相连作阴极，所以M极为铁棒，故C不符合题意；
D.若装置②用于电解精炼铜，因为粗铜中会有其他金属单质放电生成金属阳离子，所以溶液中的 Cu2+浓度会降低，故D不符合题意；
综上所述，答案为B。
【分析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中可能含有比铜活泼的金属，如铁、锌等，会先放电，此时溶液中的铜离子在阴极放电生成铜单质，所以会导致溶液中的铜离子浓度降低。
13．【答案】A
【解析】【解答】解：A、电解池中，与外接电源负极相连的为阴极，与正极相连的为阳极，故A错误；
B、电解池中，与外接电源负极相连的为阴极，故B正确；
C、与正极相连的为阳极，阳极上得电子发生氧化反应，故C正确；
D、若用铁做阴极，则铁被保护不会被氧化，故D正确；
故选A．
【分析】电解池中，与外接电源负极相连的为阴极，阴极得电子发生还原反应，与正极相连的为阳极，阳极上失电子发生氧化反应，据此分析．
14．【答案】C
【解析】【解答】A．据图可知X电极上H2O失电子生成氧气，电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+，故A不符合题意；
B．据图可知Y电极上的反应物有O2，而X电极产生O2，所以将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用，故B不符合题意；
C．根据分析可知Y为阴极，故C符合题意；
D．据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化，所以起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.观察装置示意图可知，X电极上发生氧化反应，写出电极反应式并配平；
B.X电极产生O2，而Y电极要消耗O2；
C.电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；
D.从装置图可以看出，铁离子和亚铁离子在阴极循环，所以开始加入铁离子或亚铁离子均可以让装置工作。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．Ca是活泼金属，钙能与水反应，所以该装置必须采用非水相电解质，故A不符合题意；
B．根据图示，放电时负极的电极反应式为，故B符合题意；
C．电池充电时，电能转化为化学能，总反应：，故C不符合题意；
D．充电时阴极反应为，当阴极减少38g时，生成2molF-，电路中有2电子转移，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.钙的性质活泼，能与水反应；
B.放电时负极的电极反应式为；
C.充电时电能转化为化学能，总反应为；
D.根据得失电子守恒计算。
16．【答案】D
【解析】【解答】解：A. 根据电荷守恒可知溶液中：2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)，A不符合题意；
B. 硫酸铜与H2S反应生成硫酸和硫化铜沉淀，反应的离子方程式为：Cu2++H2S=2H++CuS↓，B不符合题意；
C. 用惰性电极电解该溶液时，阳极氢氧根放电，产生氧气。阴极铜离子放电，产生铜单质，C不符合题意；
D. 溶液中阳离子所带电荷数等于阴离子所带电荷数，溶液呈电中性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.硫酸铜溶液体系中，存在的电荷守恒；
B.该反应生成物中应该由硫单质；
C.在电解时，阳极失去电子发生的是氧化反应；
D.溶液中氢离子和氢氧根的浓度相等，因此呈中性。
17．【答案】（1）0.81；温度的升高使反应I、反应Ⅱ中CH3COOCH3的平衡转化率下降，使反应Ⅲ中CH3COOCH3的平衡转化率上升，且上升幅度与下降幅度相当
（2）2CO2＋12e－＋9H2O=C2H5OH＋12OH－；溶液中的H2O在阴极表面得到电子生成，与CO2反应生成，与反应生成和H2O；含F－的铜板中F－与水合钾离子通过库仑作用或氢键促进H2O在阴极表面得到电子生成
【解析】【解答】(1)①令反应I消耗CH3COOCH3的物质的量为amol，反应ⅡCH3COOCH3消耗的物质的量为bmol，反应Ⅲ消耗的物质的量为cmol，根据反应I，推出生成C2H5OH的物质的量为amol，根据题意有： ×100%=90%， ×100%=90%，解得a=0.81；故答案为0.81；
②反应I、反应Ⅱ为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，反应I、反应Ⅱ向逆反应方向进行，CH3COOCH3的转化率降低，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度，反应Ⅲ向正反应方向进行，当上升幅度与下降幅度相当时，CH3COOCH3的平衡转化率几乎不变，故答案为温度的升高使反应I、反应Ⅱ中CH3COOCH3的平衡转化率下降，使反应Ⅲ中CH3COOCH3的平衡转化率上升，且上升幅度与下降幅度相当；
(2)①CO2在阴极上得电子，转化成C2H5OH，电极反应式为2CO2＋12e－＋9H2O=C2H5OH＋12OH－；故答案为2CO2＋12e－＋9H2O=C2H5OH＋12OH－；
②根据机理可知，溶液中的H2O在阴极表面得到电子生成 ， 与CO2反应生成 ， 与 反应生成 和H2O；故答案为溶液中的H2O在阴极表面得到电子生成 ， 与CO2反应生成 ， 与 反应生成 和H2O；
③根据机理图可知， 与 反应 ，F－与水合钾离子形成氢键，使促进水在阴极表面得到电子生成 ，故答案为含F－的铜板中F－与水合钾离子通过库仑作用或氢键促进H2O在阴极表面得到电子生成 。
【分析】（1）①根据给定的温度找出转化率或者选择性即可计算出乙醇的物质的量
②根据温度对反应I和II的影响即可判断，反应I的转化率上升，反应II的转化率下降
（2）①根据反应物和生成物即可写出方程式
②根据图示的反应流程即可描述
③氟离子可形成氢键促进电子的吸收
18．【答案】（1）2Cl-+ 2H2O 2OH-+H2↑+ Cl2↑；H+得电子生成H2，H+浓度减小，促使水的电离平衡向着电离方向移动，OH-浓度增大；Mg(OH)2；b；NaOH；12
（2）正；H2-2e-+2OH-=2H2O；锌；CuSO4；Cu-2e-= Cu2+；稀H2SO4
（3）H2O+HSO3--2e-= SO42-+3H+；阴极室H+放电，产生OH－，OH－和HSO3－反应，生成SO32－，Na+通过阳离子交换膜进入阴极室，Na2SO3 溶液吸收 SO2，又得到 Na2SO3 和 NaHSO3的混合溶液，实现循环利用和再生
【解析】【解答】(1)①氯化钠溶液中含Na+、Cl-、H+、OH-，电解时阳极Cl-失电子生成Cl2，阴极H+得电子生成H2，电解氯化钠溶液的离子方程式为：2Cl-+ 2H2O 2OH-+H2↑+ Cl2↑；②由①可知，电解过程中阴极H+得电子生成H2，导致溶液中H+浓度减小，促使水的电离平衡向着电离方向移动，溶液中OH-浓度增大，碱性增强；因为OH-浓度增大，会与Mg2+生成Mg(OH)2白色沉淀，同时还能与HCO3-反应生成CO32-，CO32-与Ca2+生成CaCO3，故阴极附近产生的白色沉淀有Mg(OH)2和CaCO3；③电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则淡水出口为b，Ca2+、Mg2+在阴极生成沉淀被除去，故a出口的物质为NaOH；④当电池消耗 0.00025 molO2 时，根据得失电子守恒和化学计量数得出关系：
O2～4e-～2H2～4NaOH，则生成n(NaOH)= 0.00025 mol×4=0.001mol, c(OH-)= c(NaOH)= 0.001mol/0.1L=0.01 mol/L,常温下c(H+)=KW/ c(OH-)=10-12 mol/L, pH=12；(2)①氢氧燃料电池，O2得电子，从正极通入，H2失电子，从负极通入，电解质溶液为KOH 溶液，故电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；②锌片上镀铜，则锌被保护，为阴极，铜被消耗，为阳极，b与电源负极相连，为阴极，故 b 的电极材料是锌，Cu2+得电子，N溶液为CuSO4溶液；③a与电源正极相连，为阳极，Cu+H2SO4= CuSO4+H2↑，Cu失去电子作阳极，电极反应式为：Cu-2e-= Cu2+，N 溶液为稀H2SO4；(3)①由图可知，HSO3-在阳极失电子得到SO42-，故电极反应式为HSO3--2e-= SO42-+H+；②阴极H+得电子生成H2，OH-浓度增大，Na+通过阳离子交换膜进入阴极室，则阴极室产生的物质为NaOH，NaOH用于吸收SO2，得到 Na2SO3 和 NaHSO3，将混合溶液进行电解，又可以得到NaOH吸收液，实现循环利用和再生。
【分析】氯化钠溶液中含Na+、Cl-、H+、OH-,根据放电顺序Cl-、H+优先失电子分析产物，书写离子方程式，也因为H+减少会引起水的电离平衡向着电离方向移动，OH-浓度增大，阴极区碱性增强，进而除去Ca2+、Mg2+，则阴极室a出口为NaOH，因电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则淡水出口为b，原电池电解池组合电路中整个电路中转移的电子数目相同，得出关系式进行计算；组合电路中b与电源负极相连，为阴极，得电子，a与电源正极相连，为阳极，失电子，根据题目给出信息判断得失电子情况，确定其位置进行作答；吸收液再生循环原理根据电解池工作原理，结合图示进行分析。
19．【答案】（1）原电池；CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O
（2）阴极；2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
（3）560
（4）1
【解析】【解答】解：（1）甲池为原电池，燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐，甲池中通入CH3OH电极的电极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O，故答案为：原电池；CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O；（2）丙池是电解池，丙池中F电极与负极相连为阴极，电池中是电解硫酸铜溶液生成铜，硫酸和氧气，电池反应为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，
故答案为：阴极；2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；（3）当乙池中D极质量增重10.8g即析出10.8gAg，物质的量= =0.1mol，依据电子守恒计算4Ag～O2～4e﹣，甲池中理论上消耗O2的体积= mol×22.4L/mol=0.56L=560mL；故答案为：560；（4）丙池是电解池，阳极为氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气，则根据4OH﹣～O2～4e﹣，则消耗氢氧根离子n= ×4=0.04mol，所以剩余氢离子浓度为 =0.1mol/L，则pH为1；
故答案为：1．
【分析】（1）甲池为原电池，燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐，结合电荷守恒写出电极反应；（2）丙池是电解池，丙池中F电极与负极相连为阴极，电池中是电解硫酸铜溶液生成铜，硫酸和氧气；（3）乙池是电解池结合电子守恒计算消耗氧气的体积；（4）丙池是电解池，阳极为氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气，据此计算剩余氢离子浓度从而计算溶液的pH．
20．【答案】（1）正；LiH + e－ = Li +H－
（2）4OH－ 4e－ = O2↑+ 2H2O；阳极室中的H+穿过阳离子交换膜与阴极室中穿过阴离子交换膜的A－离子在浓缩室结合生成HA；6.72
【解析】【解答】⑴全固态锂离子电池的结构如图所示，放电时电池反应为 2Li＋MgH2 = Mg＋2LiH。Li化合价升高失去电子，放电时，作负极，MgH2作正极，因此放电时，X极作正极，充电时，Y极为阴极，其电极反应式为LiH + e－ = Li +H－，故答案为：正；LiH + e－ = Li +H－；⑵①阳极上阴离子得到电子，即水中的氢氧根得到电子，其电极反应式为4OH－ 4e－ = O2↑+ 2H2O，故答案为：4OH－ 4e－ = O2↑+ 2H2O；②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：阳极室中的H+穿过阳离子交换膜与阴极室中穿过阴离子交换膜的A－离子在浓缩室结合生成HA，故答案为：阳极室中的H+穿过阳离子交换膜与阴极室中穿过阴离子交换膜的A－离子在浓缩室结合生成HA；③400 mL 10 g L 1 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g L 1 (溶液体积变化忽略不计)，则增加的乳酸的质量为(145 g L 1 10 g L 1)×0.4L=54g，增加的乳酸的物质的量为 ，根据2HA —2A－—H2关系得到阴极上产生的 H2的物质的量为 ，在标准状况下的体积约为0.3mol×22.4 L mol 1 = 6.72L，故答案为：6.72。
【分析】⑴放电时电池反应为 2Li＋MgH2 = Mg＋2LiH。Li化合价升高失去电子，放电时，作负极，MgH2作正极；⑵①阳极上阴离子得到电子，即水中的氢氧根得到电子；②阳极室中的H+穿过阳离子交换膜与阴极室中穿过阴离子交换膜的A－离子在浓缩室结合生成HA；③计算乳酸增加的质量，再计算乳酸的物质的量，根据2HA —2A－—H2关系得到阴极上产生的H2的物质的量及体积。
21．【答案】（1）正极；CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO +11H2O
（2）阴极；2Cl--2e-=Cl2↑
（3）减小
（4）0.2NA；12.8g
【解析】【解答】(1) 燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO +11H2O；
(2)乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以其是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有锌失电子进入溶液，阴极上析出铜，阳极电极方程式分别为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+，根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小；
(4)设生成氢气的分子数为x，生成铜的质量为y：
列比例式可以求出x=0.2NA，y=12.8g。
【分析】甲为燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，据此解题。