第四章化学反应与电能 单元测试（含解析）-2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1

第四章 化学反应与电能 单元测试
一、单选题
1．关于下列装置分析正确的是
A．装置甲中阳极上析出红色物质
B．若开始阶段两极质量相同，电流表中通过0.1 mol电子，则装置甲两极质量差为3.2 g
C．若装置乙通电一段时间后，撤去直流电源，电流表指针可能偏转
D．可以将装置乙中的铜片更换为锌片制成镀锌铁
2．中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速率比富氧介质(流动或充气)中钢的腐蚀速率大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置如图，下列叙述错误的是
A．电子从M电极经导线流向N电极
B．N电极的电极反应式为Fe－2e－= Fe2＋
C．正极区附近溶液的pH增大
D．电路中转移0.01 mol电子时，有0.08 g O2参与反应
3．回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D．装置b中的总反应为
4．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
D．C是正极，O2在C表面上发生还原反应
5．某种锂离子二次电池的总反应为，装置如图所示：

a极材料为金属锂和石墨的复合材料。下列说法错误的是
A．图中e-及Li+移动方向说明该电池处于放电状态
B．该电池可选择含Li+的水溶液作离子导体
C．充电时，a极连接外接电源的负极
D．充电时，b极电极反应为
6．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是

A．铜电极应与Y相连接
B．乙装置中溶液的颜色不会变浅
C．当N电极消耗标准状况下气体时，则铁电极质量增加16g
D．M电极反应式：
7．某过渡金属(M)—锂离子电池的结构如图所示，总反应式为，下列说法不正确的是

A．放电时电子从流入Al，还原电极B中的金属元素M
B．当移向电极A时，化学能转化为电能
C．电解质不能用水溶液，但可用离子液体
D．充电时B电极的反应式为：
8．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐(Na2FeO4)的装置如图所示。下列推断合理的是

A．镍是阳极，电极反应为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O
B．电解时，电流的方向为正极→Ni电极→Fe电极→负极
C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动
D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计)
9．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是

A．从E口逸出的气体是H2
B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C．标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOH
D．电解一段时间后加适量盐酸可以使电解液恢复到电解前的浓度
二、非选择题
10．500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作为电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是
A．原混合溶液中c(K＋)为0.2 mol·L－1
B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol
D．电解后溶液中c(H＋)为0.4 mol·L－1
11．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是

A．阳极反应：Fe－6e－＋4H2O=FeO＋8H＋
B．甲溶液可循环利用
C．离子交换膜a是阴离子交换膜
D．当电路中通过2 mol电子的电量时，会有1 mol H2生成
12．以铅酸蓄电池为电源，通过电解法制备酒石酸(C4H6O6，简写为RH2)的原理如图所示(A、B为惰性电极，a、b为离子交换膜)。下列叙述不正确的是
A．N极的电极反应为PbO2＋2e－＋SO＋4H＋=PbSO4＋2H2O
B．b为阳离子交换膜
C．阴极的电极反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阴极区溶液pH增大
D．铅酸蓄电池中消耗2 mol H2SO4时，理论上生成2 mol RH2
13．三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，在直流电源的作用下，两膜中间的NH和NO可通过离子交换膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入中间隔室。工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3。下列叙述正确的是
A．a极为电源负极，b极为电源正极
B．c膜是阴离子交换膜，d膜是阳离子交换膜
C．阴极的电极反应为2NO＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O
D．当电路中通过1 mol电子的电量时，阳极产生标准状况下的O2 5.6 L
14．电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将NO降解成N2的电解装置如下图所示。下列说法正确的是

A．电源的负极为b
B．电解时H＋从膜右侧迁移到膜左侧
C．Ag Pt电极反应为2H2O-4e-=4H＋＋O2↑
D．若转移的电子数为1.204×1024，生成N2 5.6 g
三、填空题
15．能源是现代文明的原动力，随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。新能源包括风能、氢能、沼气、酒精、甲醇等，新能源的使用与研究在一定程度上助力中国实现“碳达峰、碳中和”。通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一，西北工业大学团队研究锂－二氧化碳二次电池，取得了重大科研成果。该电池放电的总反应为3CO2+4Li=2Li2CO3+C。下列说法正确的是 。
A．该电池的电解液可以是稀硫酸
B．放电时，若消耗1.5molCO2时，转移2mol电子
C．放电时，电子从锂电极流出，通过电解液流回锂电极，构成闭合回路
D．放电时，锂电极作正极
(2)如图所示为CH4燃料电池的装置(A、B为多孔碳棒)： (填A或B)处电极入口通甲烷，其电极反应式为： ；当消耗甲烷的体积为11.2L(标准状况下)时，消耗KOH的质量为 g。

(3)用上述CH4燃料电池连接成如图装置。

乙池中X为阳离子交换膜，石墨电极(C)作 极，写出乙池总反应的离子方程式 。
(4)若将乙装置中两电极用导线直接相连，则铁发生 腐蚀，写出碳棒的电极反应式： 。若将乙装置中两电极连接电源的正负两极，铁连接电源的 极(填“正”或“负”)时，可防止铁腐蚀。
(5)若丙中要实现铁上镀银，b电极材料为 。
16．实现碳达峰和碳中和目标的有效方式之一是二氧化碳直接加氢合成高附加值产品(烃类和烃的衍生物)，回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢合成甲醇：。
①下列有关叙述错误的是 (填标号)。
A．产物之间能形成氢键
B．该反应断裂极性键和非极性键
C．该工艺是理想的绿色化学工艺
D．催化剂均由短周期元素组成
②已知几种共价键的键能数据如下：
共价键 H—C C—O H—O H—H
键能/(kJ·mol-1) 799 413 358 467 436
　 kJ·mol-1
(2)CO2加氢制备乙烯：。在密闭容器中通入CO2和H2发生上述反应，测得平衡常数K的自然对数lnK与温度的关系如图1中直线 (填“a”或“b”)
(3)一定条件下发生反应：，改变外界一个条件，反应速率与时间关系如图2所示。
①t1min时改变的条件是 ，t2min时改变的条件是 。
②上述三个平衡状态中，原料转化率最大的是 (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是 。
(4)一定条件下，向一密闭容器中投入1molCO2和3molH2，此时压强为20kPa，发生如下反应：
反应I：
反应Ⅱ：
达到平衡时，CO2的平衡转化率为80%，CH3OCH3的选择性为60%。反应Ⅱ的平衡常数Kp= (结果保留2位有效数字)。
注明：用分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数。
(5)我国科学家开发Ni—N—C(Cl)催化剂实现高效催化CO2还原制备CO。装置如图所示(采用阳离子交换膜)。总反应为。其正极反应式为 。
17．氢能是极具发展潜力的清洁能源，2021年我国制氢量位居世界第一、请回答：
(1)时，燃烧生成放热，蒸发吸热表示燃烧热的热化学方程式为 。
(2)工业上，常用与重整制备。500℃时，主要发生下列反应：
I.
II.
①已知：。向重整反应体系中加入适量多孔，其优点是 。
②下列操作中，一定能提高平衡转化率的是 (填标号)。
A．加催化剂 B．增加用量
C．移除 D．恒温恒压，通入惰性气体
③500℃、恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，甲烷的转化率为0.5，二氧化碳的物质的量为0.25mol，则反应II的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压-总压×物质的量分数)。
(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的 0，甲醇的产率P点高于T点的原因为 。
(4)通过上述反应制得的甲醇燃料电池在新能源领域中应用广泛。
①若采用溶液为燃料电池的电解质溶液，则燃料电池的负极方程式为 。
②已知在该燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→ (用b～j等代号表示)。
18．肼()是一种重要的化工原料，在工农业生产和航天领域应用广泛。回答下列问题：
(1)已知：
①g表示物质的状态为气态。
②298K时，1mol物质的相对能量如图所示：

1mol(g)与足量(g)完全反应生成(g)和(g) (填吸收或释放)的能量为 kJ。
(2)298K时，1mol气态分子中的化学键断裂形成气态原子吸收的能量如下表所示：
(g) (g) (g) (g)
1757 a 946 926
a= 。
(3)根据(g)与(g)的反应设计肼燃料电池，其工作原理如图所示。

①下列说法正确的是 (填序号)。
A．电池工作时，将热能转化为电能 B．Pt电极a的电势低于Pt电极b
C．离子导体中，向Pt电极b移动 D．电池工作时，KOH的物质的量不变
②写出Pt电极a上的电极反应式 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由图可知，装置甲为电解池，右端石墨为阳极，氯离子失电子发生氧化反应；装置乙为电镀池，阳极电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu；
【详解】A．由图可知，装置甲为电解池，右端石墨为阳极，氯离子发生氧化反应生成氯气，选项A错误；
B．装置甲左端析出铜单质，转移0.1 mol电子，会生成3.2 g铜单质，右端无固体析出，两极质量差为3.2 g，选项B正确；
C．由图可知，装置乙为电镀池，阳极电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，所以电解池工作一段时间后，铁表面镀上一层铜，撤去直流电源无法形成原电池，电流表指针不会偏转，选项C错误；
D．将铜片更换为锌片，阳极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋，氧化性：Zn2＋答案选B。
2．A
【详解】A．M电极为正极，N电极为负极，电子从N电极经导线流向M电极，A错误；
B．N电极为负极，电极反应式为Fe－2e－= Fe2＋，故B正确；
C．M电极为正极，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－ =4OH－，由电极反应可知，正极区附近溶液的pH增大，C正确；
D．电路中转移0.01 mol电子时，有＝0.002 5 mol氧气反应，质量为0.002 5 mol ×32 g·mol－1＝0.08 g，D正确；
故选：A。
3．C
【详解】A．SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；
B．装置a中溶液的溶质为，溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，故B正确；
C．装置a中溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与溶液不反应，不能吸收CO2，故C错误；
D．由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应为，故D正确。
综上所述，答案为C。
4．D
【详解】A．铁锅中含有的Fe、C和电解质溶液构成原电池，活泼金属为负极，故负极是Fe，A项错误；
B．原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C移动，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，B项错误；
C．该原电池中，C为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C项错误；
D．该原电池中，C为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，故D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．锂为负极，电子由负极经导线流向正极，根据e-及Li+移动方向，说明该电池处于放电状态，故A正确；
B．锂能与水反应，该电池不能选择含Li+的水溶液作离子导体，故B错误；
C．放电时，a为负极、b为正极，充电时，a作阴极，a极连接外接电源的负极，故C正确；
D．充电时，b是阳极失电子发生氧化反应，b极电极反应为，故D正确；
选B。
6．C
【分析】由图可知，甲为原电池，O2生成H2O，氧元素价态降低得电子，N极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，M极为负极，电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+，乙为电镀池，镀件Fe作阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu,Cu作阳极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，据此作答。
【详解】A．电解池中铜做阳极，应与电源的正极相连，甲中Y为正极，即铜与Y相连，故A正确，不符合题意；
B．电镀过程中，溶液中铜离子浓度保持不变，颜色不会变浅，故B正确，不符合题意；
C．N极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，当N电极消耗氧气时，转移电子mol×4=1mol,Fe作阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu,生成铜0.5mol,增重质量为0.5mol×64g/mol=32g,故C错误，符合题意；
D．M极为负极，电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+，故D正确，不符合题意。
答案选C。
7．B
【分析】放电时转化为，即发生电极反应，电子从集流器流入集流器Al，充电时转化为，所以电极反应式为；
【详解】A．由题给总反应式可知，放电时转化为，即发生电极反应，电子从集流器流入集流器Al，发生反应：，金属元素M被还原，选项A正确；
B．当移向电极A时，是转化为，由总反应可知是充电过程，是电能转化为化学能，选项B不正确；
C．因Li能与水发生反应，所以电解质不能用水溶液，可以用常温下呈液态又可以导电的离子液体，选项C正确；
D．由总反应及电池结构可知，充电时转化为，所以电极反应式为，选项D正确；
答案选B。
8．D
【分析】结合题干信息，用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐(Na2FeO4)，故铁电极作阳极，接电源的正极，镍作电解池的阴极，据此分析。
【详解】A．由以上分析可知，镍是阴极，电极反应为2H2O+2e－=H2↑＋2OH－,故A错误；
B．电解时，电流的方向为正极→阳极→溶液→负极，故该装置中电流方向为：正极→Fe电极→溶液→负极，故B错误；
C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－向阳极移动，故自左向右移动，故C错误；
D．电解时阳极区发生的电极反应式为：Fe-6e-+8OH-=+4H2O，每转移6mol电子，消耗8molOH-，同时有6molOH-穿过隔膜进入阳极区，pH降低，阴极区电极反应为2H2O+2e－=H2↑＋2OH－，pH升高，依据电子守恒，氢氧根离子消耗的多，生成的少，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低，故D正确。
答案为：D。
9．D
【分析】由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极，右边电极为阴极，据此分析解答。
【详解】A．阴极发生还原反应，氢气从E口逸出，故A正确；
B．B口应补充含少量NaOH的水溶液，D口得到氢氧化钠浓溶液，故B正确。
C．电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，当有22.4 L Cl2即1 mol氯气生成时，有2 mol氢氧化钠生成，故C正确；
D．电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质的量之比为1∶1，因此补充适量的氯化氢气体可以使电解液恢复到电解前的浓度，故D错误；
故选：D。
10．AD
【分析】用石墨作为电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，阴极先后发生两个反应：Cu2＋＋2e－=Cu，2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。由收集到标准状况下2.24 L O2可推知上述电解过程中共转移0.4 mol 电子，而在生成标准状况下2.24 L H2的过程中转移0.2 mol电子，所以Cu2＋共得到0.2 mol电子，则电解前Cu2＋的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为 0.1 mol。。
【详解】A．电解前有以下守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO)，c(Cu2＋)=0.2mol/L，c(NO)=0.6mol/L，由此可算出：电解前c(K＋)＝0.2 mol·L－1，故A正确；
B．电子转移0.4mol，故B错误；
C．电解后得到铜为0.1mol，故C错误；
D．电解后有c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO)，由此计算出c(H＋)＝0.4 mol·L－1，故D正确；
答案选AD。
11．AC
【分析】工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，则Fe是阳极，Cu是阴极﹐阳极发生氧化反应﹐溶液呈碱性,电极反应式应为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O，阴极电极方程式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，以此解答。
【详解】A．由分析可知，阳极反应：Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O，故A错误；
B．由分析可知，阴极电极方程式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，阴极生成NaOH溶液，可循环利用，故B正确；
C．电解池中阳离子向阴极移动，通过离子交换膜a的是Na+，故a为阳离子交换膜，故C错误；
D．阴极电极方程式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，当电路中通过2 mol电子的电量时，会有1 mol H2生成，故D正确；
故选AC。
12．BD
【分析】电解的目的为制备RH2，则装置右侧为产品室，若原料室中的R2－通过阴离子交换膜进入产品室与H＋结合，则可制得RH2，所以电极B上应为H2O放电，生成O2和H＋，即电极B为阳极，电极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，b为阴离子交换膜，N为正极，M为负极，电极A为阴极。
【详解】A．由以上分析可知N为铅蓄电池的正极，电极反应为PbO2＋2e－＋SO＋4H＋=PbSO4＋2H2O，故A正确；
B．根据上述分析可知，b为阴离子交换膜，B项错误；
C．电极A为阴极，该电极上水放电生成氢气，同时生成氢氧根离子，电极反应为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阴极区溶液pH增大，故C正确；
D．铅酸蓄电池放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，当电池中消耗2 mol H2SO4时，电路中转移 2 mol e－，根据电极B上的电极反应2H2O－4e－=O2↑＋4H＋可知，转移2 mol e－，产品室有2 mol H＋生成，又R2－＋2H＋=RH2，所以理论上可生成 1 mol RH2，D项错误；
故选：BD。
13．AD
【分析】根据题意两极均得到副产品NH4NO3可知，Ⅱ室废水中的NH移向Ⅰ室、NO移向Ⅲ室，根据电解过程中离子的移动方向可知，Ⅰ室石墨电极为阴极、Ⅲ室石墨电极为阳极。阴极所连的a极为电源负极，阳极所连的b极为电源正极，以此解答。
【详解】A．由分析可知，a极为电源负极，b极为电源正极，A项正确；
B．c膜通过的是NH，故c膜应为阳离子交换膜，同理可知，d膜为阴离子交换膜，B项错误；
C．阴极上H＋得电子生成氢气，C项错误；
D．阳极的电极反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，则当电路中通过1 mol电子的电量时，阳极会有0.25 mol O2生成，在标准状况下的体积为5.6 L，D项正确；
故选AD。
14．AD
【分析】Pt-Ag电极若作阳极，则Ag失去电子转化为Ag+，损失Ag，造成重金属离子Ag+新的污染，故Ag-Pt作阴极，硝酸根离子在该电极上得电子发生还原反应，而Pt电极为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H＋＋O2↑，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Ag Pt作阴极，b连接电源负极，A正确；
B．阳离子向阴极移动，故质子应是由左侧向右侧迁移，B错误；
C．已知电解池中阴极得电子发生还原反应，该电极反应为：2NO+12H++10e-=N2+6H2O，C错误；
D．根据N原子守恒可知2NO～N2～10e-，转移电子数为1.204×1024，即2 mol电子生成N2 0.2 mol，N2的质量为5.6 g，D正确；
故答案为：AD。
15．(1)B
(2) B 56
(3) 阳
(4) 吸氧 负
(5)银
【详解】（1）A．硫酸会和锂反应，故该电池的电解液不可以是稀硫酸，A错误；
B．根据总反应可知，3CO2~4e-，则放电时，若消耗1.5molCO2时，转移2mol电子，B正确；
C．电子不会进入电池内电路，C错误；
D．放电时，锂电极发生氧化反应，作负极，D错误；
故选B；
（2）CH4燃料电池的装置中氧气从正极通入、甲烷从负极通入，根据电子流向可知，B为负极，故B处电极入口通甲烷，其电极反应式为：；总反应为，当消耗甲烷的体积为11.2L(标准状况下为0.5mol)时，消耗KOH的物质的量为1mol，质量为56g；
（3）由图可知，乙池中铁为阴极、石墨极为阳极，总反应为电解食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为；
（4）若将乙装置中两电极用导线直接相连，则铁较活泼，溶液为中性，铁会发生吸氧腐蚀，碳棒做原电池的正极，电极反应式：。若将乙装置中两电极连接电源的正负两极，铁连接电源的负极时，铁做阴极被保护，可防止铁腐蚀。
（5）b为阳极，若丙中要实现铁上镀银，b电极材料为镀层金属银单质。
16．(1) CD -92
(2)b
(3) 升高温度 增大丙烷的浓度(或增大水蒸气的浓度或增大丙烷和水蒸气的浓度，1分) I 平衡I→Ⅱ和Ⅱ→Ⅲ都是向逆反应方向移动
(4)1.3
(5)
【详解】（1）①A．甲醇和水之间能形成氢键；B．该反应断裂二氧化碳中的极性键和氢气中的非极性键；C．该反应生成了甲醇和水，不满足绿色化学工艺要求；D．催化剂中锆为长周期元素；故选CD。
②根据键能计算器反应热为799×2+3×436-413×3-358-467×3=-92kJ·mol-1。
（2）该反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，平衡常数减小，平衡常数K的自然对数lnK减小，故平衡常数K的自然对数lnK与温度的关系如图1中直线b。
（3）①t1min时正逆反应速率都增大，平衡向逆向移动，故改变的条件是升温，t2min时逆反应速率增大，但正反应速率不变，平衡逆向移动，则改变的条件是增大丙烷的浓度或增大水蒸气的浓度或增大丙烷和水蒸气的浓度。
②平衡I→Ⅱ和Ⅱ→Ⅲ都是向逆反应方向移动，故上述三个平衡状态中，原料转化率最大的是I。
（4）反应过程中二氧化碳反应的量为1×80%=0.8mol，其中反应生成甲醚的二氧化碳为0.8×60%=0.48mol，
反应后的总量为0.2+1.24+0.32+1.04+0.24=3.04mol，则平衡时的压强为，则反应Ⅱ的平衡常数Kp=。
（5）根据总反应分析，正极为得到电子的反应，则说明是二氧化碳得到我电子生成一氧化碳，反应式为。
17．(1)
(2) 吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率 CD 7
(3) < P点有分子筛，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率
(4) b→e→h→j
【详解】（1）时，燃烧生成放热，则1mol氢气反应生成气态水放热为242kJ，蒸发吸热表示燃烧热的热化学方程式为.
（2）①向重整反应体系中加入适量多孔，可以吸收反应Ⅱ生成的二氧化碳，从而降低一氧化碳的浓度，有利于反应Ⅰ的平衡正向移动。
②A.加催化剂只能改变反应速率，不影响平衡，不影响转化率；B.增加用量，使甲烷的转化率降低；C.移除 ，可以使平衡正向移动，提高甲烷的转化率。D.恒温恒压，通入惰性气体，容器的体积增大，平衡向气体分数增大的方向移动，有利于反应Ⅰ的进行，提高甲烷的转化率。故选CD。
③500℃、恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，甲烷的转化率为0.5，二氧化碳的物质的量为0.25mol，
平衡体系中含有0.5mol甲烷，0.25mol水，0.25mol一氧化碳，0.25mol二氧化碳，1.75mol水 ，气体总物质的量为0.5+0.25+0.25+0.25+1.75=3mol，则反应II的平衡常数Kp=。
（3）由图可知，温度升高，甲醇的产率降低，说明升温平衡逆向移动，则逆向为吸热反应，该反应为放热反应，焓变为负值。P点有分子筛，能将水分离，水为生成物，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率。
（4）由题图可知，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到一氧化碳，甲醇在催化剂表面先失去碳原子上的氢原子更容易，且能垒越低，活化能越小，越容易进行，最可行的途径为a→b→e→h→j。
18．(1) 释放 544
(2)497
(3) BD N2H4－4e－+4OH－＝N2+4H2O
【详解】（1）已知肼燃烧的方程式为(g)+(g)＝(g)+2(g)，根据相对能量关系图可知反应物的相对能量是61kJ，生成物的相对能量是－241.5×2 kJ＝-483kJ，所以反应放热，因此1mol(g)与足量(g)完全反应生成(g)和(g)释放的能量为544kJ。
（2）断键吸热，形成化学键放热，则根据（1）中分析可知946+926×2－1757－a＝544，解得a=497。
（3）①A．电池工作时，将化学能转化为电能，A错误；
B．Pt电极a通入肼，作负极，所以Pt电极a的电势低于Pt电极b，B正确；
C．原电池中阴离子移向负极，因此离子导体中，向Pt电极a移动，C错误；
D．电池工作时正反应为+＝+2，所以KOH的物质的量不变，D正确；
答案选BD。
②Pt电极a是负极，电极反应式为N2H4－4e－+4OH－＝N2+4H2O。
答案第1页，共2页
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