第四章化学反应与电能（含解析）同步习题2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 第四章化学反应与电能（含解析）同步习题2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-05 14:51:15 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共14题）
1．有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(如图所示)。该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，下列说法错误的是
A．放电时，b电极为负极
B．电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，目的是阻止正负极物质的交叉污染
C．充电时，a电极附近的pH增大
D．放电时，b电极的电极反应方程式为-4ne-=＋4nH+
2．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图甲，电池的工作原理如图乙。下列有关说法正确的是
A．放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的负极
B．充电时，若阳极放出1molO2，则有4mol e－回到电源正极
C．开关K闭合给锂电池充电，X对应充电电极上的反应为Li++e－=Li
D．放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
3．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是
① ② ③
A．装置①是原电池，溶液中向电极移动
B．装置②中，负极的电极反应式为
C．若装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，溶液可为溶液
D．若装置③中c、d电极为石墨电极，电解足量溶液，可加盐酸使溶液恢复
4．工业电解Na2CO3 溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。下列说法正确的是
A．其中A极发生还原反应
B．该装置可用于制备NaHCO3溶液，生成a溶液的电极室中反应为：2H2O-4e-+ 4CO=O2↑+4HCO
C．A极还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于2：1
D．当c1=9mol·L-1，c2=1mol·L-1时，则另一室理论上可制备0.4mol溶质a(假设右室溶液体积为0.1L)
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是
A．0.2 molC2H4和C3H4O2的混合物完全燃烧，消耗O2分子数目为0.6NA
B．含有FeI2的溶液中通入适量氯气，当有1 mol Fe2+被氧化时，反应中转移电子的数目至少为3 NA
C．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为0.5NA时，阳极应有16gCu转化为Cu2+
D．标准状况下，11.2LF2和C2H6的混合物中含有电子的数目为9 NA
6．下列有关说法正确的是（ ）
A．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H>0
B．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
C．常温下，pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液加水稀释相同倍数后，HCl溶液的pH较大
D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO水解程度减小，溶液的pH 减小
7．钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B．生成2 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少32 g
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
8．设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是、
A．（标准状况）完全溶于水后溶液中分子数为
B．常温下溶液中的数目为
C．在电解精炼粗铜的过程中，当阴极质量增重时转移的电子数为
D．用惰性电极电解熔融，阳极增重，外电路中通过的电子数为
9．下列有关化学概念或原理的说法正确的是
A．SO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，可知BaSO3不溶于酸
B．海水中Na+、Cl结晶成NaCl的过程，形成了化学键
C．电解精炼铜，电解结束后电解质溶液浓度一定不变
D．任何可逆反应的平衡常数越大，反应的熵变、焓变就越大
10．是常用的氧化剂，其两种制备方法如图所示。其中②调节pH至弱碱性后锰酸钾可发生歧化生成与。下列说法不正确的是
A．过程①与共熔的碱可以用KOH
B．共熔过程中所用仪器为铁坩埚
C．电解法制备过程中在阳极获得产品
D．相同质量的反应物经两种制备方法产率相同
11．用氟硼酸(HBF4，属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为：，
已知：为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是
A．放电时，负极反应为：
B．充电时，当阴极质量减少时溶液中转移电子
C．放电时，电极附近溶液的增大
D．充电时，电极的电极反应式为
12．下列叙述正确的是
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+
13．设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．40g正丁烷和18 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B．0.1 mol·L-1氯化铜溶液中氯离子数为0.2NA
C．电解精炼铜时，阳极质量减小3.2g时，转移的电子数为0.1NA
D．0.1mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成胶粒数目为0.1NA
14．一种水系锌离子二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，OH-由交换膜左侧向右侧迁移
B．充电时，a极质量每净增16g，理论上转移2mol电子
C．放电一段时间后，KOH的总物质的量增多
D．充电时，阳极上的电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
二、填空题（共10题）
15．二次电池：铅蓄电池
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
(1)负极是 ，正极是 ，电解质溶液是 溶液。
(2)放电反应原理
①负极反应式是Pb＋SO-2e-=PbSO4 ；
②正极反应式是PbO2＋4H＋＋SO＋2e-=PbSO4＋2H2O ；
③放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小。
(3)充电反应原理
①阴极(还原反应)反应式是： PbSO4＋2e-=Pb＋SO ；
②阳极(氧化反应)反应式是：PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋SO ；
③充电时，铅蓄电池正极与直流电源 相连，负极与直流电源 相连。口诀：“负极接负极，正极接正极”。
16．铅蓄电池是重要的二次电池。已知：铅蓄电池总的化学方程式为：，回答下列问题：
(1)铅蓄电池负极材料是 ，充电时，PbSO4在 (填“阳极”、“阴极”或“两个电极”)上 (填“生成或除去”)。
(2)铅蓄电池在充电时阳极接电源的 (正极/负极)，放电时负极的电极反应式为 。
(3)用铅蓄电池作为电源，电解饱和食盐水，电极均为惰性电极，电解饱和食盐水总反应的化学方程式为 。当铅蓄电池负极生成2molPbSO4时， (阴极/阳极)产生 molH2.。
(4)电解饱和食盐水工业生产中，采用了 (阴/阳)离子交换膜，该交换膜的作用是 。
A、避免氯气和氢氧化钠作用生成次氯酸而影响烧碱的质量
B、防止氯气和氢气混合引起爆炸
C、让氯离子从该电极通过
17．硫酸铜是一种常用试剂，某兴趣小组尝试用多种方案制备硫酸铜。
方案一：直接用铜和浓硫酸制备硫酸铜；
方案二：将铜在空气中加热形成氧化铜，再用稀硫酸溶解；
方案三：将铜和银同时浸泡在稀硫酸中，不断通入氧气，一段时间后可以获得硫酸铜；
方案四：利用电解原理，分别用铜和石墨作电极电解某电解质溶液，制备硫酸铜。
(1)写出方案一的化学方程式 ；该方案的不足之处是(至少写出两种) 。
(2)若从工业生产角度考虑，你认为这几个方案中最佳方案是 ；该方案的主要反应方程式为： ， (若是原电池或电解池则写出电极反应方程式)
(3)方案四用铜接电源的 极，电极反应方程式为 ；另一电极反应方程式为 。
18．甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)，乙池箭头方向为电子移动方向。请回答：
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的 棒；乙池中的 棒。
②在乙池中阳极的电极反应是 。
(2)若两池中均盛放滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液。
①甲池中的铁容易发生腐蚀，该腐蚀属于电化学腐蚀中的 腐蚀。
②测得乙池中有0.2mol电子发生转移，则标准状况下理论共有 L气体生成。
19．电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础，如图为阳离子交换膜法电解示意图。
①已知电极材料分别为铁和石墨，则电极A为 。
②电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是 。
③在b口加入的物质为 (写化学式)，其作用是 。
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
离子种类
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
①全钒液流电池放电时发生氧化反应，该电池放电时正极反应式是 。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是 。
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含的电解液，电解溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 。
③电解过程中，电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度应该向 极室(填“阴”或者“阳”)加入 (填化学式)。
20．如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
(1)电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为： 。
(2)电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
21．、CO、等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1)25℃，101kPa时，8.0g完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。
(2)水煤气中的CO和在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：。测得CO和H2的转化率随时间变化如图-1所示。
①从反应开始到6分钟，CO的平均反应速率 ，6分钟时，H2的转化率为 。
②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。(填字母)
a.容器中混合气体的密度保持不变
b.容器中混合气体的总压强保持不变
c.容器中的质量分数保持不变
d.单位时间内每消耗1molCO，同时生成1mol
(3)甲烷燃料电池装置图如图-2，电池总反应为。现用此燃料电池电解饱和食盐水。
①通入氧气的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)
②若通入0.1mol充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积(标准状况下)。写出计算过程，否则不得分。 。
22．由硫可制得多硫化钠Na2Sx，x的值一般为2~6。当x=2时，多硫化钠称为过硫化钠。
Ⅰ．过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，写出该反应的化学方程式 ，该反应的还原产物是 。
Ⅱ．某些多硫化钠可用于制作蓄电池。下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。
电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过。电池充、放电的化学反应方程式为：
（1）电池中的左侧“电极”的电极名称是 （填“正极”或“负极”）。
（2）放电过程中钠离子从 （选“左到右”或“右到左”）通过离子交换膜。
（3）写出充电过程中阳极的电极反应式 。
23．铁是应用最广泛的金属，硫酸亚铁(FeSO4)可用于治疗缺铁性贫血症，高价铁的含氧酸盐高铁酸钾(K2FeO4)可作为水处理剂和高容量电池材料。
(1)实验室配制FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是 。
(2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁[Fe4(OH)2(SO4)5]、铁红、硫酸亚铁铵[NH4)2Fe(SO4)2，俗名摩尔盐]，物质间转化关系如图1所示。
①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因可能是 。
②向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3可制得FeCO3，反应的离子方程式为 。
(3)隔绝空气条件下，FeSO4分解时的物质转化关系如图2。
①固体氧化物M的成分可能有 (写化学式)。
②已知三种气体的部分性质如表所示：
物质 SO3 SO2 N2
熔点/℃ 16.8 -72.4 -210
沸点/℃ 44.8 -10 -195.8
利用图3装置探究硫酸亚铁部分分解产物。能否将低温浴槽A的温度控制在-72.4℃＜T≤44.8℃ (填“能”或“否”)。C中试剂可能是 。
(4)与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作 材料(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，其电极反应式为 。
24．NOx、CO是重要污染物，处理NOx、CO等污染物对建设美丽中国具有重要意义。回答下列问题。
(1)已知CO(g)还原的反应机理如图所示
已知：
CO(g)与反应的热化学方程式为 。
(2)温度T℃，在恒容密闭容器中充入1：1的NO(g)和CO(g)，测得此时压强为，发生反应，达到平衡时NO(g)和的物质的量之比为1：1，则平衡时CO的转化率为 (结果保留一位小数)，该反应的化学平衡常数Kp= (表示以分压表示的平衡常数，)。若T℃时，向某容器中同时充入NO、CO、、各1mol，则 (填“>”“<”或“=”)
(3)对于，反应的活化能Ea，速率常数k满足Arrhenius公式，其中R、C为常数，且，T为温度。上述反应的实验数据如图所示
则该反应的活化能 。
(4)电解法转化是实现可再生能源有效利用的关键手段之一，其装置原理如图所示。
①a为电源的 (填“正极”或“负极”)，该装置的阴极的电极反应式为 。
②若电解开始前两极室溶液质量相等，当电解过程转移了2mol电子，则阴阳极室溶液质量差为 g。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，则a极为电池的正极，b极为电池的负极，据此解答。
【详解】A．b电极为电池的负极，a电极为电池的正极，A正确；
B．结合图可知，a电极附近和b电极附近反应的物质不同，则电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，目的是阻上正负极物质的交叉污染，B正确；
C．充电时，聚对苯二酚在a电极被氧化，释放出氢离子，酸性增强，a电极附近的pH减小，C错误；
D．放电时，b电极为电池的负极，失电子，反应的电极反应为-4ne-= +4nH+，D正确；
答案选C。
2．C
【分析】可充电锂空气电池放电时，活泼的锂是负极，电极反应式为Li—e－= Li+，纸张中的石墨作锂电池的正极，电极反应式为O2↑+2Li++2e-=Li2O2，电解质里的Li+离子由负极移向正极；开关K闭合给锂电池充电，电池负极接电源的负极，充电时阳极上发生失电子的氧化反应。
【详解】A项、可充电锂空气电池放电时，纸张中的石墨作锂电池的正极，故A错误；
B项、充电时，阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2↑+2Li+，若阳极放出1molO2，则有2mol e－回到电源正极，故B错误；
C项、开关K闭合给锂电池充电，电池负极X接锂电池的负极，X对应充电电极为阴极，阴极上的反应式为Li++e－=Li，故C正确；
D项、放电时，阳离子向正极移动， Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极，故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查二次电池的工作原理，涉及了原电池和电解池的工作原理，掌握电极的判断和电极反应式的书写，注意电解质溶液中阴阳离子的移动方向是解答关键。
3．B
【分析】装置①为原电池，铁比铜活泼，铁为负极；装置②为燃料电池，氨气在负极失电子产生氮气；若装置③精炼铜，电解池中c为阳极，d为阴极，粗铜精制，精铜做阴极；若装置③中c、d电极为石墨电极，电解溶液电极反应式为；
【详解】A．装置①为原电池，铁比铜活泼，铁为负极，原电池中阴离子向负极Fe电极移动，选项A错误；
B．装置②为燃料电池，氨气在负极失电子产生氮气，电极反应式为，选项B正确；
C．若装置③精炼铜，电解池中c为阳极，d为阴极，粗铜精制，精铜做阴极，粗铜做阳极，电解质溶液为CuSO4 溶液，选项C错误；
D．若装置③中c、d电极为石墨电极，由电解池中电流的方向可知，a为正极，c为阳极，电解足量溶液，电极反应式为，可通入HCl气体恢复而不是加盐酸，选项D错误；
答案选B。
4．B
【详解】A．根据图示，Na+移向B电极，B是阴极、A是阳极，阳极发生氧化反应，故A错误；
B．该装置可用于制备NaHCO3溶液，A是阳极，阳极发生氧化反应，电极室中反应为2H2O-4e-+ 4CO=O2↑+4HCO，故B正确；
C．A生成氧气，B生成氢气，A极氢离子和碳酸根离子反应还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于1：2，故C错误；
D．阴极反应式是2H2O+2e-=H2+2OH-，当c1=9mol·L-1，c2=1mol·L-1时，右室生成0.8mol氢氧化钠，所以电路中转移0.8mol电子，另一室发生反应2H2O-4e-+ 4CO=O2↑+4HCO，根据电子守恒，理论上可制备0.8mol溶质a(假设右室溶液体积为0.1L)，故D错误；
选B。
5．C
【详解】A．C3H4O2可以改写为C2H4(CO2)，根据极限法结合烃完全燃烧耗氧公式可得0.2mol C2H4或0.2molC2H4(CO2)完全燃烧消耗O2的物质的量均为0.2×(2+4/4)=0.6mol，A项正确；
B．因为还原性I->Fe2+,所以当1molFe2+被氧化时，根据FeI2的组成可知至少已有2molI-被氧化，转移电子的物质的量至少为(1+1×2)=3mol，B项正确；
C．粗铜中还有活泼性比Cu强的Zn、Fe、Ni等杂质，在电解时优先于Cu失去电子成为阳离子，电路中通过电子0.5NA包含这些杂质失去的电子，阳极粗铜中转化为Cu2+的Cu的质量小于16g，C项错误；
D．标准状况下11.2LF2含有电子0.5×9×2=9mol，11.2LC2H6含有电子0.5×(6×2+6)=9mol，所以11.2L F2和C2H6的混合物中含有电子也为9mol，D项正确；
答案选C。
6．C
【详解】A．根据ΔG=ΔH-TΔS，该反应正反应ΔS<0，而ΔG<0，所以ΔH<0，A错误；
B．精炼铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，B错误；
C．CH3COOH为弱酸，加水稀释后，CH3COOH的电离平衡向电离的方向移动，pH变化小，故常温下，pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液加水稀释相同倍数后，HCl溶液的pH较大，C正确；
D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH，生成NaOH，溶液pH增大，D错误；
答案选C。
7．D
【详解】A．由分析可知，左边为阳极，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；
B．由分析可知，阴极生成2 mol钴，阳极有2 mol水放电生成1mol氧气和4mol氢离子，4mol氢离子穿过阳离子交换膜进入Ⅱ室，则Ⅰ室溶液质量减少36 g，故B错误；
C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；
D．由分析可知，阳极是是中氢氧根失去电子，阴极是钴离子得到电子，则电解总反应为，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．C
【详解】A．碳酸是弱酸，在水中会发生电离，所以11.2L（标准状况）完全溶于水后溶液中分子数小于，A项错误；
B．题目没有给出溶液体积，无法计算氢离子的数目，B项错误；
C．在电解精炼粗铜的过程中，阴极产生纯铜，电极反应为，阴极质量增重3.2g，产生0.05mol铜，转移的电子数为，C项正确；
D．用惰性电极电解熔融，阳极产生氯气，阴极产生金属镁，阴极增重2.4g，外电路中通过的电子数为，D项错误；
故选C。
9．B
【详解】A．SO2通入硝酸钡溶液，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，则说明BaSO4不溶于酸，而不是BaSO3不溶于酸，结论不合理，A错误；
B．海水中离子自由移动，结晶析出晶体氯化钠，钠离子和氯离子形成离子键，结晶成NaCl的过程，形成了化学键，故B正确；
C．电解精炼铜，粗铜作阳极，粗铜有比铜活泼的金属锌、铁等首先放电，所以电解结束后电解质溶液浓度改变，C错误；
D．平衡常数只反映反应物的转化率，不反映反应的熵变、焓变，且只与温度有关，D错误；
故答案为：B。
10．D
【分析】根据题目信息，与强碱，在空气中共熔生成，第一方案：在碱性条件下发生歧化反应，生成，第二种方案：将电解，产生。
【详解】A．与强碱，在空气中共熔，制备，碱可以用，A正确；
B．共熔过程中所用仪器为铁坩埚，防止瓷坩埚中的与强碱反应，B正确；
C．在电解过程中，阳极发生氧化反应： ，C正确；
D．共熔时发生反应： ，歧化法制备： ，电解法制备： ，由两个方程式可知，相同质量的反应物会生成不同质量的，D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．放电时，负极反应式为Pb-2e-=Pb2+，A不正确；
B．充电时，阴极为Pb电极，电极反应式为Pb2++2e-=Pb，当阴极质量增加20.7g时，溶液中转移电子，B不正确；
C．放电时，电极为正极，电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O，所以正极附近溶液的增大，C正确；
D．充电时，电极的电极反应式为Pb2++2e-=Pb，D不正确；
故选C。
12．A
【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极上溶液中的Cl-失去电子变为Cl2，故阳极的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，A正确；
B. 氢氧燃料电池的负极上H2失去电子，发生氧化反应；正极上O2得到电子，发生还原反应，故正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，B错误；
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，作阳极，阳极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，C错误；
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D错误；
故合理选项是A。
13．A
【详解】A．正丁烷和异丁烷的分子式均为C4H10，因此48g正丁烷和10g异丁烷的混合物的物质的量为=1mol，一个正丁烷和异丁烷分子均含有13个共价键，故48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA，A正确；
B．溶液体积未知，不能求得0.1 mol·L-1氯化铜溶液中氯离子数目，B错误；
C．电解精炼铜时，由于阳极是粗铜，还有比铜活泼的Fe、Zn等杂质，阳极放电不只是Cu，当阳极质量减小3.2g，转移的电子数不等于0.1NA，C错误；
D．一个氢氧化铁胶体粒子是多个氢氧化铁微粒的聚集体，因此0.1mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成胶粒数目小于0.1NA，D错误；
答案选A。
14．D
【分析】由图可知，放电时，a电极为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌和水，电极反应式为Zn-2e—+2OH—=ZnO+H2O，b电极为正极，在水分子作用下氧化亚铜在正极得到电子发生还原反应生成铜和氢氧根离子，电极反应式为Cu2O+H2O=2Cu-2e—+2OH—，总反应为为Zn+Cu2O=2Cu+ZnO，充电时，a电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，b电极与正极相连，做阳极。
【详解】A． 由分析可知，放电时，a电极为原电池的负极，b电极为正极，氢氧根离子由交换膜右侧向左侧迁移，故A错误；
B．由分析可知，充电时，a电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，在水分子作用下，氧化锌在阴极得到电子生成锌和氢氧根离子，电极的质量减小，故B错误；
C．由分析可知，总反应为Zn+Cu2O=2Cu+ZnO，反应中没有生成氢氧化钾，则放电一段时间后，氢氧化钾的总物质的量不变，故C错误；
D．由分析可知，充电时，b电极与正极相连，做阳极，碱性条件下铜在阳极失去电子发生氧化反应生成氧化亚铜和水，电极反应式为2Cu-2e—+2OH—=Cu2O+H2O，故D正确；
故选D。
15． Pb PbO2 H2SO4 正极 负极
【详解】铅蓄电池中放电时Pb失去电子发生氧化反应为负极，PbO2得到电子发生还原反应为正极，H2SO4溶液为电解质溶液；
充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，此时铅蓄电池的正极做阳极；负极与直流电源负极相连，此时铅蓄电池的负极做阴极。
16．(1) 铅 两个电极 除去
(2) 正极 Pb+SO-2e-=PbSO4
(3) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阴极 2
(4) 阳 AB
【解析】(1)
反应中Pb失去电子，作负极，因此铅蓄电池负极材料是铅，由于放电时两个电极均生成硫酸铅，所以充电时，PbSO4在两个电极上除去，故答案为：铅；两个电极；除去。
(2)
充电时，为电解池反应，铅蓄电池的正极作阳极，与电源的正极相连；放电时，为原电池反应，铅蓄电池的负极发生氧化反应，电极反应式为Pb+SO-2e-=PbSO4，故答案为：正极；Pb+SO-2e-=PbSO4。
(3)
电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氯气和氢气，化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；电解饱和食盐水，阴极的电极反应为2H++2e-=H2↑，铅蓄电池的负极的电极反应为Pb+SO-2e-=PbSO4，由电路中电子守恒可知，当铅蓄电池负极生成2molPbSO4时，电解池阴极产生2molH2.，故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；阴极；2。
(4)
电解饱和食盐水工业生产中，采用了阳离子交换膜，阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，也就是只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过，生成的氯气在阳极，生成的氢氧化钠在阴极，这样既能防止氯气和氢气混合引起爆炸，又能避免氯气和氢氧化钠作用生成次氯酸而影响烧碱的质量，故选AB，故答案为：阳；AB。
17． Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 污染大、耗酸多、耗能多 方案三 Cu-2e-=Cu2+ O2+4e-+4H+=2H2O 正 Cu-2e-=Cu2+ 2H++2e-=H2↑
【详解】(1)方案一为Cu与浓硫酸在加热条件下反应制备CuSO4，反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；该方案会产生污染气体SO2，随着反应进行，硫酸浓度逐渐降低，稀硫酸与铜不再反应，所需硫酸的量较大，且该反应需要不断加热，反应过程消耗能量较多，故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；污染大、耗酸多、耗能多。
(2)方案二和方案四均需要加热，耗能较大，工业生产过程中经济效益不高，因此工业生产的最佳方案为方案三；该方案是利用铜和银在稀硫酸作电解质溶液并通入氧气形成原电池，Cu作负极发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，通入氧气的电极为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，故答案为：方案三；Cu-2e-=Cu2+；O2+4e-+4H+=2H2O。
(3)方案四是通过电解法制备CuSO4，Cu发生氧化反应生成CuSO4，因此Cu作阳极连接电源正极；电极反应为Cu-2e-=Cu2+；阴极为溶液中H+得到电子生成H2，电极反应为2H++2e-=H2↑。
18． C(碳) Fe(铁) 2H2O-4e-=4H++O2↑ 吸氧 4.48L
【分析】(1)若电解质溶液为硫酸铜溶液，甲池属于原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应；乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，阳极上氢氧根离子失电子；
(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液，
①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电解质溶液为中性，据此分析解答；
②若电解质溶液为氯化钠溶液，则乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极氢离子得电子生成氢气，根据电解池总反应计算解答。
【详解】(1)①若电解质溶液为硫酸铜溶液，甲装置是原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，生成红色的铜，乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜；
②根据①分析可知，在乙池中铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜，其电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；C电极为阳极，根据放电顺序，阳极上OH-（来源于水）放电，阳极的电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑；
(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液，
①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电解质溶液为中性，C为正极，其电极反应为：2H2O+O2+4eˉ=4OH-，该腐蚀属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；
②乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，Fe电极为阴极，乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极氢离子得电子生成氢气，电解池总反应2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，根据反应可知，转移2mol电子生成1mol氢气和1mol氯气，则当有0.2mol电子发生转移时，生成0.1mol氢气和0.1mol氯气，标况下气体的体积为(0.1mol+0.1mol)×22.4L/mol=4.48L。
19．(1) 石墨 2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH- NaOH 增强溶液导电性，加快电解速率
(2) VO+e- +2H+ = VO2++H2O 紫色
(3) PbCl+2e-=Pb+4Cl- H+ 阴 PbO
【详解】（1）由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，右边电极为阴极。
①左边电极A为阳极，失电子，则电极A为石墨，此时溶液中的氯离子失电子生成氯气。
②电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH-。
③由电解食盐水的装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，A连接电源正极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边电极为阴极，B连接电源负极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，生成氢氧化钠从图中d位置流出，b口加入的物质是稀氢氧化钠溶液，其作用为增强溶液导电性，加快电解速率。
（2）①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，则VO发生还原反应，得电子，正极反应式为：VO+e- +2H+ = VO2++H2O。
②电池储能时为电解池，电解的总反应为V3++VO2++H2O= V2++ VO+2H+，阴极发生还原反应，阴极反应式为V3++e-=V2+，阴极溶液颜色变为紫色。
（3）①阴极发生还原反应，Na2PbC14被还原生成Pb，阴极反应式为PbCl+2e-=Pb+4Cl-。
②电解时阳离子向阴极移动，通过阳离子交换膜的离子主要为氢离子。
③电解过程中，Na2PbCl4在阴极发生还原反应，阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成氧气，Na2PbCl4浓度不断减小，为恢复浓度，则应在阴极加入PbO，溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液。
20．(1) a CH4＋10OH--8e-=＋7H2O
(2)减小
【详解】（1）CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可由总反应式CH4＋2OH-＋2O2=＋3H2O减去正极反应式O2＋2H2O＋4e-=4OH-，求得负极反应为：CH4＋10OH--8e-=＋7H2O，故答案为：a；CH4＋10OH--8e-=＋7H2O；
（2）由电池总反应CH4＋2OH-＋2O2=＋3H2O可知工作过程中会消耗OH-，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。故答案为：减小；
21． 36% b、c 正极 解：(理论上)燃料电池与电解池中电子转移数目相等。
由题意可得：
解得
【详解】(1)解析：(1）8.0gCH4的物质的量为0.5mol完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量，lmolCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.2kJ热量，热化学方程式为：；
(2)①由题目信息可得三段式：
CO的平均反应速率=，H2的转化率为=；
②a．容器中混合气体的密度＝，所有反应物产物都是气体，根据质量守恒，m不变，又由于是恒容反应，所以V不变，所以密度不是变量，a错误；
b．反应前后气体分子数不一样，所以压强是变量，容器中混合气体的总压强保持不变可以证明反应达到平衡，b正确；
c．容器中的质量是变量，所以容器中的质量分数保持不变，可以证明反应达到平衡，c正确；
d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1mol，这两个过程都是正速率，这时即使速率之比等于系数之比，也不能证明反应达到平衡，d错误；
故选b、c。
(3)①通入氧气的电极得电子，发生还原反应，是正极；
②在电解池和原电池中转移电子数相等，由此可得在原电池里变成，可计算出转移的电子数，如下：
解得
22． Na2S2+2HCl=2NaCl+H2S↑+S↓ H2S 正极 右到左 3NaBr－2e－＝NaBr3＋2Na＋
【分析】Ⅰ．根据反应物和生成物结合元素化合价的变化书写方程，根据化合价变化判断还原产物；
II．(1)原电池充电时正极与外接电源的正极相连；
(2)放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
(3)充电过程中NaBr在阳极失电子发生氧化反应，生成NaBr3。
【详解】Ⅰ．过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，Na2S2中硫元素为-1价，生成S沉淀为0价，所以还生成硫元素为-2价的H2S，则反应方程式为：Na2S2+2HCl=2NaCl+H2S↑+S↓，Na2S2中硫元素为-1价，降低到-2价，被还原，所以还原产物为H2S；
II．(1)原电池充电时正极与外接电源的正极相连，所以电池中的左侧“电极”的电极名称是正极；
(2)放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以放电过程中钠离子从负极到正极，即从右到左；
(3)充电过程中NaBr在阳极失电子发生氧化反应，生成NaBr3，则充电过程中阳极的电极反应式：3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+。
23．(1)加适量铁粉(或铁钉)
(2) 部分Fe3+转化成Fe(OH)3 Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3) Fe2O3、Fe3O4 否 碱石灰
(4) 正极 +4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-
【详解】（1）配备FeSO4溶液时，硫酸亚铁变质的实质是Fe2+被氧化，加适量铁粉(或铁钉)可防止Fe2+被氧化；
（2）①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高，部分铁离子转化为Fe(OH)3，导致碱式硫酸铁的产率偏低；
②NH4HCO3不稳定，溶液中与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳；离子反应为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（3）①根据氧化还原反应规律，硫元素的化合价降低，铁元素化合价必升高，高于＋2价的铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4；
②图3装置设置两个低温浴槽的目的是利用物理手段将SO2和SO3分离，不能将低温浴槽A的温度设置在，填“否”；C是尾气处理装置，可使用碱石灰吸收SO2和SO3；
（4）与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4中铁元素由+6价降为+3价生成Fe(OH)3，得电子在电池中作正极材料，其电极反应式为+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-。
24．(1)
(2) 66.7% 24 >
(3)58.1
(4) 正极 64
【详解】（1）(1)从图中可得到与反应生成和，从第二步反应可以找出状态来，故第一步反应为：总反应是两步反应叠加，由盖斯定律所以总反应的热化学方程式： ；
（2）(2)设NO(g)和CO(g)都为amol由三段式计算：
故：CO的转化率
故：
若容器体积为VL，则，反应正向反应，；
（3）根据数学知识，Ea为斜线的斜率，；
（4）根据物质变化，Pt为阳极，a为正极，该电解装置的阴极的电极反应式为，该电解装置的阴极的电极反应式为，电解转移2mol电子时，阳极反应，移向阴极生成，质量相差64g。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共14题）
1．有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(如图所示)。该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，下列说法错误的是
A．放电时，b电极为负极
B．电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，目的是阻止正负极物质的交叉污染
C．充电时，a电极附近的pH增大
D．放电时，b电极的电极反应方程式为-4ne-=＋4nH+
2．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图甲，电池的工作原理如图乙。下列有关说法正确的是
A．放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的负极
B．充电时，若阳极放出1molO2，则有4mol e－回到电源正极
C．开关K闭合给锂电池充电，X对应充电电极上的反应为Li++e－=Li
D．放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
3．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是
① ② ③
A．装置①是原电池，溶液中向电极移动
B．装置②中，负极的电极反应式为
C．若装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，溶液可为溶液
D．若装置③中c、d电极为石墨电极，电解足量溶液，可加盐酸使溶液恢复
4．工业电解Na2CO3 溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。下列说法正确的是
A．其中A极发生还原反应
B．该装置可用于制备NaHCO3溶液，生成a溶液的电极室中反应为：2H2O-4e-+ 4CO=O2↑+4HCO
C．A极还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于2：1
D．当c1=9mol·L-1，c2=1mol·L-1时，则另一室理论上可制备0.4mol溶质a(假设右室溶液体积为0.1L)
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是
A．0.2 molC2H4和C3H4O2的混合物完全燃烧，消耗O2分子数目为0.6NA
B．含有FeI2的溶液中通入适量氯气，当有1 mol Fe2+被氧化时，反应中转移电子的数目至少为3 NA
C．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为0.5NA时，阳极应有16gCu转化为Cu2+
D．标准状况下，11.2LF2和C2H6的混合物中含有电子的数目为9 NA
6．下列有关说法正确的是（ ）
A．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H>0
B．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
C．常温下，pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液加水稀释相同倍数后，HCl溶液的pH较大
D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO水解程度减小，溶液的pH 减小
7．钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B．生成2 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少32 g
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
8．设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是、
A．（标准状况）完全溶于水后溶液中分子数为
B．常温下溶液中的数目为
C．在电解精炼粗铜的过程中，当阴极质量增重时转移的电子数为
D．用惰性电极电解熔融，阳极增重，外电路中通过的电子数为
9．下列有关化学概念或原理的说法正确的是
A．SO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，可知BaSO3不溶于酸
B．海水中Na+、Cl结晶成NaCl的过程，形成了化学键
C．电解精炼铜，电解结束后电解质溶液浓度一定不变
D．任何可逆反应的平衡常数越大，反应的熵变、焓变就越大
10．是常用的氧化剂，其两种制备方法如图所示。其中②调节pH至弱碱性后锰酸钾可发生歧化生成与。下列说法不正确的是
A．过程①与共熔的碱可以用KOH
B．共熔过程中所用仪器为铁坩埚
C．电解法制备过程中在阳极获得产品
D．相同质量的反应物经两种制备方法产率相同
11．用氟硼酸(HBF4，属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为：，
已知：为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是
A．放电时，负极反应为：
B．充电时，当阴极质量减少时溶液中转移电子
C．放电时，电极附近溶液的增大
D．充电时，电极的电极反应式为
12．下列叙述正确的是
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+
13．设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．40g正丁烷和18 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B．0.1 mol·L-1氯化铜溶液中氯离子数为0.2NA
C．电解精炼铜时，阳极质量减小3.2g时，转移的电子数为0.1NA
D．0.1mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成胶粒数目为0.1NA
14．一种水系锌离子二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，OH-由交换膜左侧向右侧迁移
B．充电时，a极质量每净增16g，理论上转移2mol电子
C．放电一段时间后，KOH的总物质的量增多
D．充电时，阳极上的电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
二、填空题（共10题）
15．二次电池：铅蓄电池
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
(1)负极是 ，正极是 ，电解质溶液是 溶液。
(2)放电反应原理
①负极反应式是Pb＋SO-2e-=PbSO4 ；
②正极反应式是PbO2＋4H＋＋SO＋2e-=PbSO4＋2H2O ；
③放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小。
(3)充电反应原理
①阴极(还原反应)反应式是： PbSO4＋2e-=Pb＋SO ；
②阳极(氧化反应)反应式是：PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋SO ；
③充电时，铅蓄电池正极与直流电源 相连，负极与直流电源 相连。口诀：“负极接负极，正极接正极”。
16．铅蓄电池是重要的二次电池。已知：铅蓄电池总的化学方程式为：，回答下列问题：
(1)铅蓄电池负极材料是 ，充电时，PbSO4在 (填“阳极”、“阴极”或“两个电极”)上 (填“生成或除去”)。
(2)铅蓄电池在充电时阳极接电源的 (正极/负极)，放电时负极的电极反应式为 。
(3)用铅蓄电池作为电源，电解饱和食盐水，电极均为惰性电极，电解饱和食盐水总反应的化学方程式为 。当铅蓄电池负极生成2molPbSO4时， (阴极/阳极)产生 molH2.。
(4)电解饱和食盐水工业生产中，采用了 (阴/阳)离子交换膜，该交换膜的作用是 。
A、避免氯气和氢氧化钠作用生成次氯酸而影响烧碱的质量
B、防止氯气和氢气混合引起爆炸
C、让氯离子从该电极通过
17．硫酸铜是一种常用试剂，某兴趣小组尝试用多种方案制备硫酸铜。
方案一：直接用铜和浓硫酸制备硫酸铜；
方案二：将铜在空气中加热形成氧化铜，再用稀硫酸溶解；
方案三：将铜和银同时浸泡在稀硫酸中，不断通入氧气，一段时间后可以获得硫酸铜；
方案四：利用电解原理，分别用铜和石墨作电极电解某电解质溶液，制备硫酸铜。
(1)写出方案一的化学方程式 ；该方案的不足之处是(至少写出两种) 。
(2)若从工业生产角度考虑，你认为这几个方案中最佳方案是 ；该方案的主要反应方程式为： ， (若是原电池或电解池则写出电极反应方程式)
(3)方案四用铜接电源的 极，电极反应方程式为 ；另一电极反应方程式为 。
18．甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)，乙池箭头方向为电子移动方向。请回答：
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的 棒；乙池中的 棒。
②在乙池中阳极的电极反应是 。
(2)若两池中均盛放滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液。
①甲池中的铁容易发生腐蚀，该腐蚀属于电化学腐蚀中的 腐蚀。
②测得乙池中有0.2mol电子发生转移，则标准状况下理论共有 L气体生成。
19．电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础，如图为阳离子交换膜法电解示意图。
①已知电极材料分别为铁和石墨，则电极A为 。
②电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是 。
③在b口加入的物质为 (写化学式)，其作用是 。
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
离子种类
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
①全钒液流电池放电时发生氧化反应，该电池放电时正极反应式是 。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是 。
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含的电解液，电解溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 。
③电解过程中，电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度应该向 极室(填“阴”或者“阳”)加入 (填化学式)。
20．如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
(1)电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为： 。
(2)电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
21．、CO、等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
(1)25℃，101kPa时，8.0g完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。
(2)水煤气中的CO和在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：。测得CO和H2的转化率随时间变化如图-1所示。
①从反应开始到6分钟，CO的平均反应速率 ，6分钟时，H2的转化率为 。
②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。(填字母)
a.容器中混合气体的密度保持不变
b.容器中混合气体的总压强保持不变
c.容器中的质量分数保持不变
d.单位时间内每消耗1molCO，同时生成1mol
(3)甲烷燃料电池装置图如图-2，电池总反应为。现用此燃料电池电解饱和食盐水。
①通入氧气的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)
②若通入0.1mol充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积(标准状况下)。写出计算过程，否则不得分。 。
22．由硫可制得多硫化钠Na2Sx，x的值一般为2~6。当x=2时，多硫化钠称为过硫化钠。
Ⅰ．过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，写出该反应的化学方程式 ，该反应的还原产物是 。
Ⅱ．某些多硫化钠可用于制作蓄电池。下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。
电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过。电池充、放电的化学反应方程式为：
（1）电池中的左侧“电极”的电极名称是 （填“正极”或“负极”）。
（2）放电过程中钠离子从 （选“左到右”或“右到左”）通过离子交换膜。
（3）写出充电过程中阳极的电极反应式 。
23．铁是应用最广泛的金属，硫酸亚铁(FeSO4)可用于治疗缺铁性贫血症，高价铁的含氧酸盐高铁酸钾(K2FeO4)可作为水处理剂和高容量电池材料。
(1)实验室配制FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是 。
(2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁[Fe4(OH)2(SO4)5]、铁红、硫酸亚铁铵[NH4)2Fe(SO4)2，俗名摩尔盐]，物质间转化关系如图1所示。
①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因可能是 。
②向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3可制得FeCO3，反应的离子方程式为 。
(3)隔绝空气条件下，FeSO4分解时的物质转化关系如图2。
①固体氧化物M的成分可能有 (写化学式)。
②已知三种气体的部分性质如表所示：
物质 SO3 SO2 N2
熔点/℃ 16.8 -72.4 -210
沸点/℃ 44.8 -10 -195.8
利用图3装置探究硫酸亚铁部分分解产物。能否将低温浴槽A的温度控制在-72.4℃＜T≤44.8℃ (填“能”或“否”)。C中试剂可能是 。
(4)与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作 材料(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，其电极反应式为 。
24．NOx、CO是重要污染物，处理NOx、CO等污染物对建设美丽中国具有重要意义。回答下列问题。
(1)已知CO(g)还原的反应机理如图所示
已知：
CO(g)与反应的热化学方程式为 。
(2)温度T℃，在恒容密闭容器中充入1：1的NO(g)和CO(g)，测得此时压强为，发生反应，达到平衡时NO(g)和的物质的量之比为1：1，则平衡时CO的转化率为 (结果保留一位小数)，该反应的化学平衡常数Kp= (表示以分压表示的平衡常数，)。若T℃时，向某容器中同时充入NO、CO、、各1mol，则 (填“>”“<”或“=”)
(3)对于，反应的活化能Ea，速率常数k满足Arrhenius公式，其中R、C为常数，且，T为温度。上述反应的实验数据如图所示
则该反应的活化能 。
(4)电解法转化是实现可再生能源有效利用的关键手段之一，其装置原理如图所示。
①a为电源的 (填“正极”或“负极”)，该装置的阴极的电极反应式为 。
②若电解开始前两极室溶液质量相等，当电解过程转移了2mol电子，则阴阳极室溶液质量差为 g。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，则a极为电池的正极，b极为电池的负极，据此解答。
【详解】A．b电极为电池的负极，a电极为电池的正极，A正确；
B．结合图可知，a电极附近和b电极附近反应的物质不同，则电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，目的是阻上正负极物质的交叉污染，B正确；
C．充电时，聚对苯二酚在a电极被氧化，释放出氢离子，酸性增强，a电极附近的pH减小，C错误；
D．放电时，b电极为电池的负极，失电子，反应的电极反应为-4ne-= +4nH+，D正确；
答案选C。
2．C
【分析】可充电锂空气电池放电时，活泼的锂是负极，电极反应式为Li—e－= Li+，纸张中的石墨作锂电池的正极，电极反应式为O2↑+2Li++2e-=Li2O2，电解质里的Li+离子由负极移向正极；开关K闭合给锂电池充电，电池负极接电源的负极，充电时阳极上发生失电子的氧化反应。
【详解】A项、可充电锂空气电池放电时，纸张中的石墨作锂电池的正极，故A错误；
B项、充电时，阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2↑+2Li+，若阳极放出1molO2，则有2mol e－回到电源正极，故B错误；
C项、开关K闭合给锂电池充电，电池负极X接锂电池的负极，X对应充电电极为阴极，阴极上的反应式为Li++e－=Li，故C正确；
D项、放电时，阳离子向正极移动， Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极，故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查二次电池的工作原理，涉及了原电池和电解池的工作原理，掌握电极的判断和电极反应式的书写，注意电解质溶液中阴阳离子的移动方向是解答关键。
3．B
【分析】装置①为原电池，铁比铜活泼，铁为负极；装置②为燃料电池，氨气在负极失电子产生氮气；若装置③精炼铜，电解池中c为阳极，d为阴极，粗铜精制，精铜做阴极；若装置③中c、d电极为石墨电极，电解溶液电极反应式为；
【详解】A．装置①为原电池，铁比铜活泼，铁为负极，原电池中阴离子向负极Fe电极移动，选项A错误；
B．装置②为燃料电池，氨气在负极失电子产生氮气，电极反应式为，选项B正确；
C．若装置③精炼铜，电解池中c为阳极，d为阴极，粗铜精制，精铜做阴极，粗铜做阳极，电解质溶液为CuSO4 溶液，选项C错误；
D．若装置③中c、d电极为石墨电极，由电解池中电流的方向可知，a为正极，c为阳极，电解足量溶液，电极反应式为，可通入HCl气体恢复而不是加盐酸，选项D错误；
答案选B。
4．B
【详解】A．根据图示，Na+移向B电极，B是阴极、A是阳极，阳极发生氧化反应，故A错误；
B．该装置可用于制备NaHCO3溶液，A是阳极，阳极发生氧化反应，电极室中反应为2H2O-4e-+ 4CO=O2↑+4HCO，故B正确；
C．A生成氧气，B生成氢气，A极氢离子和碳酸根离子反应还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于1：2，故C错误；
D．阴极反应式是2H2O+2e-=H2+2OH-，当c1=9mol·L-1，c2=1mol·L-1时，右室生成0.8mol氢氧化钠，所以电路中转移0.8mol电子，另一室发生反应2H2O-4e-+ 4CO=O2↑+4HCO，根据电子守恒，理论上可制备0.8mol溶质a(假设右室溶液体积为0.1L)，故D错误；
选B。
5．C
【详解】A．C3H4O2可以改写为C2H4(CO2)，根据极限法结合烃完全燃烧耗氧公式可得0.2mol C2H4或0.2molC2H4(CO2)完全燃烧消耗O2的物质的量均为0.2×(2+4/4)=0.6mol，A项正确；
B．因为还原性I->Fe2+,所以当1molFe2+被氧化时，根据FeI2的组成可知至少已有2molI-被氧化，转移电子的物质的量至少为(1+1×2)=3mol，B项正确；
C．粗铜中还有活泼性比Cu强的Zn、Fe、Ni等杂质，在电解时优先于Cu失去电子成为阳离子，电路中通过电子0.5NA包含这些杂质失去的电子，阳极粗铜中转化为Cu2+的Cu的质量小于16g，C项错误；
D．标准状况下11.2LF2含有电子0.5×9×2=9mol，11.2LC2H6含有电子0.5×(6×2+6)=9mol，所以11.2L F2和C2H6的混合物中含有电子也为9mol，D项正确；
答案选C。
6．C
【详解】A．根据ΔG=ΔH-TΔS，该反应正反应ΔS<0，而ΔG<0，所以ΔH<0，A错误；
B．精炼铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，B错误；
C．CH3COOH为弱酸，加水稀释后，CH3COOH的电离平衡向电离的方向移动，pH变化小，故常温下，pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液加水稀释相同倍数后，HCl溶液的pH较大，C正确；
D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH，生成NaOH，溶液pH增大，D错误；
答案选C。
7．D
【详解】A．由分析可知，左边为阳极，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；
B．由分析可知，阴极生成2 mol钴，阳极有2 mol水放电生成1mol氧气和4mol氢离子，4mol氢离子穿过阳离子交换膜进入Ⅱ室，则Ⅰ室溶液质量减少36 g，故B错误；
C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；
D．由分析可知，阳极是是中氢氧根失去电子，阴极是钴离子得到电子，则电解总反应为，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．C
【详解】A．碳酸是弱酸，在水中会发生电离，所以11.2L（标准状况）完全溶于水后溶液中分子数小于，A项错误；
B．题目没有给出溶液体积，无法计算氢离子的数目，B项错误；
C．在电解精炼粗铜的过程中，阴极产生纯铜，电极反应为，阴极质量增重3.2g，产生0.05mol铜，转移的电子数为，C项正确；
D．用惰性电极电解熔融，阳极产生氯气，阴极产生金属镁，阴极增重2.4g，外电路中通过的电子数为，D项错误；
故选C。
9．B
【详解】A．SO2通入硝酸钡溶液，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，则说明BaSO4不溶于酸，而不是BaSO3不溶于酸，结论不合理，A错误；
B．海水中离子自由移动，结晶析出晶体氯化钠，钠离子和氯离子形成离子键，结晶成NaCl的过程，形成了化学键，故B正确；
C．电解精炼铜，粗铜作阳极，粗铜有比铜活泼的金属锌、铁等首先放电，所以电解结束后电解质溶液浓度改变，C错误；
D．平衡常数只反映反应物的转化率，不反映反应的熵变、焓变，且只与温度有关，D错误；
故答案为：B。
10．D
【分析】根据题目信息，与强碱，在空气中共熔生成，第一方案：在碱性条件下发生歧化反应，生成，第二种方案：将电解，产生。
【详解】A．与强碱，在空气中共熔，制备，碱可以用，A正确；
B．共熔过程中所用仪器为铁坩埚，防止瓷坩埚中的与强碱反应，B正确；
C．在电解过程中，阳极发生氧化反应： ，C正确；
D．共熔时发生反应： ，歧化法制备： ，电解法制备： ，由两个方程式可知，相同质量的反应物会生成不同质量的，D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．放电时，负极反应式为Pb-2e-=Pb2+，A不正确；
B．充电时，阴极为Pb电极，电极反应式为Pb2++2e-=Pb，当阴极质量增加20.7g时，溶液中转移电子，B不正确；
C．放电时，电极为正极，电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O，所以正极附近溶液的增大，C正确；
D．充电时，电极的电极反应式为Pb2++2e-=Pb，D不正确；
故选C。
12．A
【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极上溶液中的Cl-失去电子变为Cl2，故阳极的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，A正确；
B. 氢氧燃料电池的负极上H2失去电子，发生氧化反应；正极上O2得到电子，发生还原反应，故正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，B错误；
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，作阳极，阳极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，C错误；
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D错误；
故合理选项是A。
13．A
【详解】A．正丁烷和异丁烷的分子式均为C4H10，因此48g正丁烷和10g异丁烷的混合物的物质的量为=1mol，一个正丁烷和异丁烷分子均含有13个共价键，故48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA，A正确；
B．溶液体积未知，不能求得0.1 mol·L-1氯化铜溶液中氯离子数目，B错误；
C．电解精炼铜时，由于阳极是粗铜，还有比铜活泼的Fe、Zn等杂质，阳极放电不只是Cu，当阳极质量减小3.2g，转移的电子数不等于0.1NA，C错误；
D．一个氢氧化铁胶体粒子是多个氢氧化铁微粒的聚集体，因此0.1mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成胶粒数目小于0.1NA，D错误；
答案选A。
14．D
【分析】由图可知，放电时，a电极为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌和水，电极反应式为Zn-2e—+2OH—=ZnO+H2O，b电极为正极，在水分子作用下氧化亚铜在正极得到电子发生还原反应生成铜和氢氧根离子，电极反应式为Cu2O+H2O=2Cu-2e—+2OH—，总反应为为Zn+Cu2O=2Cu+ZnO，充电时，a电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，b电极与正极相连，做阳极。
【详解】A． 由分析可知，放电时，a电极为原电池的负极，b电极为正极，氢氧根离子由交换膜右侧向左侧迁移，故A错误；
B．由分析可知，充电时，a电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，在水分子作用下，氧化锌在阴极得到电子生成锌和氢氧根离子，电极的质量减小，故B错误；
C．由分析可知，总反应为Zn+Cu2O=2Cu+ZnO，反应中没有生成氢氧化钾，则放电一段时间后，氢氧化钾的总物质的量不变，故C错误；
D．由分析可知，充电时，b电极与正极相连，做阳极，碱性条件下铜在阳极失去电子发生氧化反应生成氧化亚铜和水，电极反应式为2Cu-2e—+2OH—=Cu2O+H2O，故D正确；
故选D。
15． Pb PbO2 H2SO4 正极 负极
【详解】铅蓄电池中放电时Pb失去电子发生氧化反应为负极，PbO2得到电子发生还原反应为正极，H2SO4溶液为电解质溶液；
充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，此时铅蓄电池的正极做阳极；负极与直流电源负极相连，此时铅蓄电池的负极做阴极。
16．(1) 铅 两个电极 除去
(2) 正极 Pb+SO-2e-=PbSO4
(3) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阴极 2
(4) 阳 AB
【解析】(1)
反应中Pb失去电子，作负极，因此铅蓄电池负极材料是铅，由于放电时两个电极均生成硫酸铅，所以充电时，PbSO4在两个电极上除去，故答案为：铅；两个电极；除去。
(2)
充电时，为电解池反应，铅蓄电池的正极作阳极，与电源的正极相连；放电时，为原电池反应，铅蓄电池的负极发生氧化反应，电极反应式为Pb+SO-2e-=PbSO4，故答案为：正极；Pb+SO-2e-=PbSO4。
(3)
电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氯气和氢气，化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；电解饱和食盐水，阴极的电极反应为2H++2e-=H2↑，铅蓄电池的负极的电极反应为Pb+SO-2e-=PbSO4，由电路中电子守恒可知，当铅蓄电池负极生成2molPbSO4时，电解池阴极产生2molH2.，故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；阴极；2。
(4)
电解饱和食盐水工业生产中，采用了阳离子交换膜，阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，也就是只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过，生成的氯气在阳极，生成的氢氧化钠在阴极，这样既能防止氯气和氢气混合引起爆炸，又能避免氯气和氢氧化钠作用生成次氯酸而影响烧碱的质量，故选AB，故答案为：阳；AB。
17． Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 污染大、耗酸多、耗能多 方案三 Cu-2e-=Cu2+ O2+4e-+4H+=2H2O 正 Cu-2e-=Cu2+ 2H++2e-=H2↑
【详解】(1)方案一为Cu与浓硫酸在加热条件下反应制备CuSO4，反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；该方案会产生污染气体SO2，随着反应进行，硫酸浓度逐渐降低，稀硫酸与铜不再反应，所需硫酸的量较大，且该反应需要不断加热，反应过程消耗能量较多，故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；污染大、耗酸多、耗能多。
(2)方案二和方案四均需要加热，耗能较大，工业生产过程中经济效益不高，因此工业生产的最佳方案为方案三；该方案是利用铜和银在稀硫酸作电解质溶液并通入氧气形成原电池，Cu作负极发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，通入氧气的电极为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，故答案为：方案三；Cu-2e-=Cu2+；O2+4e-+4H+=2H2O。
(3)方案四是通过电解法制备CuSO4，Cu发生氧化反应生成CuSO4，因此Cu作阳极连接电源正极；电极反应为Cu-2e-=Cu2+；阴极为溶液中H+得到电子生成H2，电极反应为2H++2e-=H2↑。
18． C(碳) Fe(铁) 2H2O-4e-=4H++O2↑ 吸氧 4.48L
【分析】(1)若电解质溶液为硫酸铜溶液，甲池属于原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应；乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，阳极上氢氧根离子失电子；
(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液，
①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电解质溶液为中性，据此分析解答；
②若电解质溶液为氯化钠溶液，则乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极氢离子得电子生成氢气，根据电解池总反应计算解答。
【详解】(1)①若电解质溶液为硫酸铜溶液，甲装置是原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，生成红色的铜，乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜；
②根据①分析可知，在乙池中铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜，其电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；C电极为阳极，根据放电顺序，阳极上OH-（来源于水）放电，阳极的电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑；
(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液，
①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电解质溶液为中性，C为正极，其电极反应为：2H2O+O2+4eˉ=4OH-，该腐蚀属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；
②乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，Fe电极为阴极，乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极氢离子得电子生成氢气，电解池总反应2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，根据反应可知，转移2mol电子生成1mol氢气和1mol氯气，则当有0.2mol电子发生转移时，生成0.1mol氢气和0.1mol氯气，标况下气体的体积为(0.1mol+0.1mol)×22.4L/mol=4.48L。
19．(1) 石墨 2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH- NaOH 增强溶液导电性，加快电解速率
(2) VO+e- +2H+ = VO2++H2O 紫色
(3) PbCl+2e-=Pb+4Cl- H+ 阴 PbO
【详解】（1）由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，右边电极为阴极。
①左边电极A为阳极，失电子，则电极A为石墨，此时溶液中的氯离子失电子生成氯气。
②电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH-。
③由电解食盐水的装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，A连接电源正极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边电极为阴极，B连接电源负极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，生成氢氧化钠从图中d位置流出，b口加入的物质是稀氢氧化钠溶液，其作用为增强溶液导电性，加快电解速率。
（2）①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，则VO发生还原反应，得电子，正极反应式为：VO+e- +2H+ = VO2++H2O。
②电池储能时为电解池，电解的总反应为V3++VO2++H2O= V2++ VO+2H+，阴极发生还原反应，阴极反应式为V3++e-=V2+，阴极溶液颜色变为紫色。
（3）①阴极发生还原反应，Na2PbC14被还原生成Pb，阴极反应式为PbCl+2e-=Pb+4Cl-。
②电解时阳离子向阴极移动，通过阳离子交换膜的离子主要为氢离子。
③电解过程中，Na2PbCl4在阴极发生还原反应，阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成氧气，Na2PbCl4浓度不断减小，为恢复浓度，则应在阴极加入PbO，溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液。
20．(1) a CH4＋10OH--8e-=＋7H2O
(2)减小
【详解】（1）CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可由总反应式CH4＋2OH-＋2O2=＋3H2O减去正极反应式O2＋2H2O＋4e-=4OH-，求得负极反应为：CH4＋10OH--8e-=＋7H2O，故答案为：a；CH4＋10OH--8e-=＋7H2O；
（2）由电池总反应CH4＋2OH-＋2O2=＋3H2O可知工作过程中会消耗OH-，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。故答案为：减小；
21． 36% b、c 正极 解：(理论上)燃料电池与电解池中电子转移数目相等。
由题意可得：
解得
【详解】(1)解析：(1）8.0gCH4的物质的量为0.5mol完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量，lmolCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.2kJ热量，热化学方程式为：；
(2)①由题目信息可得三段式：
CO的平均反应速率=，H2的转化率为=；
②a．容器中混合气体的密度＝，所有反应物产物都是气体，根据质量守恒，m不变，又由于是恒容反应，所以V不变，所以密度不是变量，a错误；
b．反应前后气体分子数不一样，所以压强是变量，容器中混合气体的总压强保持不变可以证明反应达到平衡，b正确；
c．容器中的质量是变量，所以容器中的质量分数保持不变，可以证明反应达到平衡，c正确；
d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1mol，这两个过程都是正速率，这时即使速率之比等于系数之比，也不能证明反应达到平衡，d错误；
故选b、c。
(3)①通入氧气的电极得电子，发生还原反应，是正极；
②在电解池和原电池中转移电子数相等，由此可得在原电池里变成，可计算出转移的电子数，如下：
解得
22． Na2S2+2HCl=2NaCl+H2S↑+S↓ H2S 正极 右到左 3NaBr－2e－＝NaBr3＋2Na＋
【分析】Ⅰ．根据反应物和生成物结合元素化合价的变化书写方程，根据化合价变化判断还原产物；
II．(1)原电池充电时正极与外接电源的正极相连；
(2)放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
(3)充电过程中NaBr在阳极失电子发生氧化反应，生成NaBr3。
【详解】Ⅰ．过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，Na2S2中硫元素为-1价，生成S沉淀为0价，所以还生成硫元素为-2价的H2S，则反应方程式为：Na2S2+2HCl=2NaCl+H2S↑+S↓，Na2S2中硫元素为-1价，降低到-2价，被还原，所以还原产物为H2S；
II．(1)原电池充电时正极与外接电源的正极相连，所以电池中的左侧“电极”的电极名称是正极；
(2)放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以放电过程中钠离子从负极到正极，即从右到左；
(3)充电过程中NaBr在阳极失电子发生氧化反应，生成NaBr3，则充电过程中阳极的电极反应式：3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+。
23．(1)加适量铁粉(或铁钉)
(2) 部分Fe3+转化成Fe(OH)3 Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3) Fe2O3、Fe3O4 否 碱石灰
(4) 正极 +4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-
【详解】（1）配备FeSO4溶液时，硫酸亚铁变质的实质是Fe2+被氧化，加适量铁粉(或铁钉)可防止Fe2+被氧化；
（2）①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高，部分铁离子转化为Fe(OH)3，导致碱式硫酸铁的产率偏低；
②NH4HCO3不稳定，溶液中与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳；离子反应为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（3）①根据氧化还原反应规律，硫元素的化合价降低，铁元素化合价必升高，高于＋2价的铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4；
②图3装置设置两个低温浴槽的目的是利用物理手段将SO2和SO3分离，不能将低温浴槽A的温度设置在，填“否”；C是尾气处理装置，可使用碱石灰吸收SO2和SO3；
（4）与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4中铁元素由+6价降为+3价生成Fe(OH)3，得电子在电池中作正极材料，其电极反应式为+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-。
24．(1)
(2) 66.7% 24 >
(3)58.1
(4) 正极 64
【详解】（1）(1)从图中可得到与反应生成和，从第二步反应可以找出状态来，故第一步反应为：总反应是两步反应叠加，由盖斯定律所以总反应的热化学方程式： ；
（2）(2)设NO(g)和CO(g)都为amol由三段式计算：
故：CO的转化率
故：
若容器体积为VL，则，反应正向反应，；
（3）根据数学知识，Ea为斜线的斜率，；
（4）根据物质变化，Pt为阳极，a为正极，该电解装置的阴极的电极反应式为，该电解装置的阴极的电极反应式为，电解转移2mol电子时，阳极反应，移向阴极生成，质量相差64g。
答案第1页，共2页
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