第四章 化学反应与电能 章末测试卷（含解析） 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 第四章 化学反应与电能 章末测试卷（含解析） 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 586.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-07 14:51:34 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能 章末测试卷
一、单选题
1．日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为：Zn–2e-=Zn2+ ， 2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O。下列有关锌-锰干电池的叙述中，正确的是（ ）
A．干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极
B．干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器
C．干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
D．干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化
2．化学与生活联系紧密。下列有关叙述错误的是
A．废旧镍镉电池属于有害垃圾
B．CO2排放过多会导致温室效应
C．钢铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀
D．BaCO3可用作医疗上肠胃检查的“钡餐”
3．人造地球卫星上使用的一种高能电池(银锌蓄电池)，其电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-。据此判断氧化银是（ ）
A．正极，被还原 B．负极，被氧化
C．正极，被氧化 D．负极，被还原
4．若在铜片上镀银，下列叙述正确的是
①将铜片接在电源的正极上
②将银片接在电源的正极上
③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e-= Ag
④在银片上发生的反应是4OH--4e-= O2↑＋2H2O
⑤需用硫酸铜溶液为电镀液
⑥需用硝酸银溶液为电镀液
A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥
5．2017年我国研制的氢氧燃料电池有轨电车在唐山市载客运营，是全球首次商业运营。该车动力源于氢气、氧气反应产生的电能。下列反应不会产生电能的是（ ）
A． B．
C． D．
6．我国科研人员研制出一种Li－N2电池，电池反应为6Li＋N2=2Li3N，其放电过程为原电池工作原理，电池结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该装置实现了电能向化学能的转化
B．N2发生还原反应
C．a极的电极反应式为Li+e－=Li＋
D．电池工作时，电子从a电极经导线流向b电极，再从b电极经电解质溶液流向a电极
7．全固态锂电池能量密度大，安全性能高引起大量研究者的兴趣。一种以硫化物固体电解质的锂-硫电池的工作示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A．Li和Li2S分别为电池的负极和正极
B．电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极a
C．电极a的反应为：S8+16e-+16Li+=8Li2S
D．硫化物固体电解质在空气中易发生反应，是实现电池实际应用的挑战
8．将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列说法错误的是（ ）
A．盐桥中的K+移向FeCl3溶液
B．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
9．甲烷燃料电池以铂为电极材料，两极分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是（ ）
A．电解过程中，a电极上产生Cl2
B．电解池中阴极反应式为：
C．甲烷燃料电池负极反应式为：
D．当每个甲烷燃料电池都消耗2.24L时，理论上可产生0.8molCl2
10．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述错误的是（ ）
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B．在化学腐蚀过程中有氢气产生
C．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－=4OH－
D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－=Fe2＋
11．2019年6月6日，工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照，揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．充电时，正极质量增加
B．放电时，电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
C．充电时，阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6
D．放电时，Li+移向石墨电极
12．如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法错误的是（ ）
A．溶液的质量变化：甲减小乙增大
B．溶液pH变化：甲减小乙增大
C．相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙
D．电极反应式：甲中阴极为Cu2++2e-=Cu，乙中负极为Mg-2e-=Mg2+
13．“84”消毒液 (主要成分为NaClO)广泛应用于杀菌消毒。某化学学习小组用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备“84”消毒液，装置如图所示，a、b、c、d 均为惰性电极，下列说法正确的是（ ）
A．c是阳极
B．甲烷发生的电极反应方程式为CH4-8e-+8OH-=CO2↑+6H2O
C．消耗2.24L (标准状况)甲烷，K+通过交换膜向左室移动0.8 mol
D．电解装置中的总反应为NaCl+H2O NaClO+H2↑
14．一定温度下，pH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＜a，则该电解质可能是（ ）
A．NaCl B．H2SO4 C．CuCl2 D．Na2SO4
15．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（ ）
A．正极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O
B．微生物所在电极区放电时发生还原反应
C．放电过程中，H+从正极区移向负极区
D．若用该电池给铅蓄电池充电，MnO2 电极质量减少8.7g，则铅蓄电池阴极增重9.6g
16．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
二、综合题
17．“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答：
（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是 。
（2）下列说法错误的是______。
A．可采用碱石灰干燥氯气
B．可通过排饱和食盐水法收集氯气
C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl2(g) Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p
Cl2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) +
HClO(aq) K2
其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①Cl2(g) Cl2(aq)的焓变ΔH1 0。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2= 。
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c= 。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为；
I.TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181
mol·L-1，KI=-3.4×10-29
II.2C(s)+O2(g) 2CO(g)
ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由 。
（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。
A．适当提高反应温度 B．改变催化剂
C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度
18．铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛．
（1）由辉铜矿制取铜的反应过程为：
2Cu2S（s）+3O2 （g）=2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=﹣768.2kJ mol﹣1，
2Cu2O（s）+Cu2S（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ mol﹣1，
请写出Cu2S与O2反应生成Cu与SO2的热反应方程式： ．
（2）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与c（Cl﹣） 的关系如图1．①当c（Cl﹣）=9mol L﹣1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为 ．
②在c（Cl﹣）=1mol L﹣1的氯化铜溶液中，滴入AgNO3溶液，含铜物种间转化的离子方程式为 （任写一个）．
（3）电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸，装置如图2
（说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）
①阳极的电极反应式为： ．
②产品室中反应的离子方程式为： ．
19．电化学降解NO3﹣的原理如图所示．
（1）电源A极为 (填“正极”或“负极”)，阴极反应式为 。
（2）若电解过程中转移了1mol电子，则膜左侧电解液的质量减少量为 g。
20．根据要求，回答下列问题：
（1）Ⅰ.原电池是化学对人类的一项重大贡献。实验室为研究原电池原理，将 a和b用导线连接，设计如图装置。
Cu 电极为原电池 极(填“正”或“负”)，电极反应式为 。
（2）Zn 电极发生反应 (填“氧化”或“还原”)。
（3）溶液中 移向 极(填“Cu”或“Zn”)。
（4）当 a 和b不连接时， 形成原电池(填“能”或“不能”)。
（5）Ⅱ.将除锈后的铁钉(含有少量的碳)用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。
几分钟后，可观察到右边导管中的水柱 (填“升高”或“降低”)，水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀中的 (填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
（6）该电化学腐蚀过程中，正极的电极反应式为 。
（7）Ⅲ.如图X是直流电源，Y池中c、d均为石墨棒，Z池中e、f均为铜棒。接通电路后，发现d附近的溶液显红色。
直流电源上 b为 极(填“正”或“负”)。
（8）Z池中e 为 极(填“阳”或“阴”)。
（9）连接 Y、Z池的线路中，电子流动的方向是d e(填“→”或“←”)
（10）Y池中发生的总反应的化学方程式为 。
（11）Z池中，e 极的电极反应式为 。
21．合成氨是人工固氮的主要手段，对人类生存社会进步和经济发展都有着重大意义。该反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
（1）合成氨反应的热化学方程式为 。
（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由此可推知，表中 572(填“>”“<”或“=”)。
572
K
（3）在一定温度和压强下，将和按体积比3∶1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中的体积分数为3/7，该反应的压强平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
（4）合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料-氨。合成氨反应是一个可逆反应：。在298K时，。从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用催化剂？ 。
（5）若工业生产中和按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是 。若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则和的转化率比值为 。(保留两位小数)
（6）利用反应构成电池，能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如下图所示：
写出电极B的电极反应式： 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．失电子发生氧化反应的电极是负极，得电子发生还原反应的电极是正极，根据电池反应式知，Zn是负极、石墨是正极，故A不符合题意；
B.NH4Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性，能腐蚀锌，所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器，故B符合题意；
C.原电池放电时，电流从正极沿导线流向负极，锌是负极、二氧化锰是正极，所以电流方向是由石墨经外电路流向锌，故C不符合题意；
D.干电池是一次电池，只能放电不能充电，所以只能实现化学能转化为电能，不能电能转化为化学能，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该题重点考查干电池的工作原理：①干电池中外壳锌做负极，中间碳棒做正极，电子由锌筒经外电路流向碳棒、电流由碳棒经外电路流向锌筒 ②由于外壳逐渐消耗所以时间长的话糊状物可能会流出，腐蚀用电器 ③原电池是由化学能转化为电能的装置
2．【答案】D
【解析】【解答】A.废旧镍镉电池中含有的镍、镉都是重金属，会污染环境，所以废旧镍镉电池属于有害垃圾，A正确；
B.CO2能使大气不断变暖，所以CO2排放过多会导致温室效应，B正确；
C.在潮湿环境中，钢铁中的Fe、杂质C与浮在表面的水膜易形成原电池，从而发生电化学腐蚀，C正确；
D.BaCO3易溶于胃酸HCl，并使人发生中毒，所以不可用作医疗上肠胃检查的“钡餐”，BaSO4可用作钡餐。D错误；
故答案为：D
【分析】本题考查化学与生活，废旧镍镉电池中含有有毒重金属，属于有害垃圾，不可随意丢弃；CO2、CH4都是温室气体，会造成气候变暖；钢铁是铁碳合金，在潮湿的环境中容易形成原电池发生吸氧腐蚀；碳酸钡可溶与盐酸产生钡离子使人中毒，不可用作钡餐，硫酸钡难溶于酸，可用作钡餐。
3．【答案】A
【解析】【解答】根据化合价可知，电极反应Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-中银元素的化合价由+1价降低为0价，被还原，所以氧化银为正极，
故答案为：A。
【分析】原电池，负极材料失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应
4．【答案】B
【解析】【解答】在铜片上镀银，需要用电解池的结构，其中，银为镀层，作为阳极，连接电源的正极，铜为镀件，作为阴极，连接电源负极，电解质溶液通常选用含有银离子的溶液，如硝酸银溶液，反应时，阳极反应为Ag-e-=Ag+，阴极反应为Ag++e-=Ag，故答案为：B
【分析】电镀时，镀层金属为阳极，镀件金属为阴极，电解质溶液中需含有镀层金属阳离子。
5．【答案】C
【解析】【解答】要产生电能需要有电子转移，即只有氧化还原反应才能设计为电池，选项ABD中反应均是氧化还原反应，氢氧化钠与稀硫酸发生中和反应，不是氧化还原反应，
故答案为：C。
【分析】电池反应的本质是氧化还原反应。
6．【答案】B
【解析】【解答】 A．该装置为原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B．放电时N2→Li3N，N的化合价降低，发生得电子的还原反应，故B正确；
C．Li易失电子作负极，所以a极的电极反应式为：Li-e-=Li+，故C错误；
D．电池工作时，锂(a)电极失电子，所产生的电子经导线流向碳(b)电极，溶液中Li+离子流向正极，在电解质溶液中不存在电子的流动，故D错误；
故答案为：B。
【分析】 该电池中锂易失电子作负极，碳为正极，负极反应式为Li-e-=Li+，正极反应式为6Li++N2+6e-=2Li3N，据此分析解答。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．根据电池结构可知，放电时Li失电子发生氧化反应，则Li是负极，电极a中的S8得电子生成Li2S，为正极，故A符合题意；
B．由A可知，Li为负极，电极a为正极，电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极a，故B不符合题意；
C．电极a为正极，S8得电子生成Li2S，电极方程式为：S8+16e-+16Li+=8Li2S，故C不符合题意；
D．硫化物固体在空气中易与氧气反应生成二氧化硫，是实现电池实际应用的挑战，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】由图示可知，锂做电池的负极，失去电子变为锂离子，发生氧化反应，S8做电池的正极，得到电子结合锂离子形成Li2S，电流是由电池的正极到负极移动，硫化物具有还原性在空气易被氧化，因此具有一定的挑战
8．【答案】D
【解析】【解答】A．氯化铁电极为正极，碘化钾电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动，所以向氯化铁溶液中迁移，不符合题意；
B．反应开始时，因乙中I-失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，B不符合题意；
C．当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，不符合题意；
D．当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，符合题意，
故答案为：D。
【分析】根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应 2Fe3++2I- 2Fe2++I2 可知，铁元素的化合价降低，而点元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨做正极，乙烧杯中的石墨做负极，利用负极发生氧化反应， 正极发生还原反应，并利用平衡移动来分析解答该题。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．根据上述分析，电极a为阳极，根据电解原理，电极a的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，故A说法不符合题意；
B．电极b为阴极，根据电解原理，电极b电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，故B说法不符合题意；
C．通甲烷一极为负极，电解质为KOH溶液，因此负极反应式为，故C说法不符合题意；
D．题中没有指明是否是标准状况，因此无法计算产生氯气的物质的量，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，则a极为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，b极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。
10．【答案】C
【解析】【解答】A、金属铁的腐蚀中，金属铁可以和酸中的氢离子直接发生化学腐蚀，铁制品中含有铁和碳，再加之电解质环境，具备了原电池的构成条件，所以构成了原电池，会发生电化学腐蚀，选项A不符合题意；
B、发生电化学腐蚀时，碳作正极，发生反应：2H++2e-=H2↑，有氢气产生，选项B不符合题意；
C、发生电化学腐蚀时的负极是金属铁，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，选项C符合题意；
D、发生电化学腐蚀时，碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，2H++2e-=H2↑，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，钢材及其他铁制品主要以电化学腐蚀为主，在潮湿的环境中铁做负极失去电子，通常情况下正极由空气中的氧气得电子，但酸雨严重时，溶液中的氢离子浓度较大时，则由氢离子得电子生成氢气。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．充电时，正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+，则正极的质量减小，故A不符合题意；
B．放电时，石墨电极为负极，电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极，故B不符合题意；
C．充电时，阴极上锂离子得电子，则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6，故C符合题意；
D．放电时，阳离子向正极移动，石墨电极为负极，则Li+移向磷酸铁锂电极，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据充电时，正极发生的即可判断
B.放电时，石墨电极上的失去电子，电子流向磷酸铁电极
C.充电时，石墨电极做阴极发生的是还原反应即可判断
D.放电时，阳离子向正极移动
12．【答案】C
【解析】【解答】A．甲为电解池，总反应为：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，乙为原电池，总反应为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，故A不符合题意；
B．甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗盐酸，pH增大，故B不符合题意；
C．当两装置电路中通过的电子都是1mol时，甲中产生0.25molO2，乙中产生0.5molH2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为1：2，故C符合题意；
D．甲中阴极为Cu2+放电，电极反应为Cu2++2e-=Cu，乙中负极为Mg放电，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示甲是电解池，因此甲中阴极中铜离子得到电子变为铜单质，阳极是氢氧根离子失去电子变为氧气，乙中是镁做负极，铝做正极，在铝极产生气体，结合选项即可判断
13．【答案】D
【解析】【解答】A．b电极为正极，与正极b相连的电极d为阳极，A不符合题意；
B．甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根，电极反应式为CH4－8e－+10OH－=CO32－+ 7H2O，B 不符合题意；
C．原电池中阳离子移向正极，则燃料电池中b为正极，所以K＋通过交换膜向右室移动， C不符合题意；
D．由分析可知，电解装置中的总反应为NaCl+H2O NaClO+H2↑，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备漂白液的原理是阴极上产生氢气和氢氧化钠，在阳极上产生氯气，电解生成的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，总反应方程式为NaCl+H2O NaClO+H2↑，所以电极d处产生的是氯气，电极c 处产生的是氢气，a电极为负极，b电极为正极。
14．【答案】B
【解析】【解答】解：A．电解氯化钠生成氢氧化钠和氢气，溶液显碱性，故A错误；
B．电解硫酸溶液时，实际上电解的是水，但溶液中氢离子的浓度增大，pH值减小，故B正确；
C．电解CuCl2生成铜和氯气，溶液pH值不变，故C错误；
D．电解硫酸钠溶液时，实际上电解的是水，所以溶液中氢离子和氢氧根离子的相对浓度不变，只是硫酸钠的浓度增大，故pH值不变，故D错误．
故选B．
【分析】根据离子的放电顺序判断电解实质，根据电解实质判断溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度的关系结合题意判断选项．
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，故A正确；
B．，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，故B错误；
C．原电池工作时，阳离子向正极移动，故C错误；
D．给铅蓄电池充电，阴极发生PbSO4 +2e﹣=Pb+SO42﹣，电极质量减小，故D错误．
故选A．
【分析】形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，放电时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以此解答．
16．【答案】A
【解析】【解答】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A错误；
B.放电时，为原电池，负极失电子，即为Na电极，正极得电子，即为单质S，所以电子由a流向b，B项正确；
C.根据题目给出硫电极发生的反应，S8最终变成Na2Sx，电极反应为：，C项正确；
D. 面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸 ，碳纤维具有导电性，可以增强电极导电能力，D项正确；
故答案为：A。
【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。
17．【答案】（1）2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑
（2）A
（3）＜；；K1p +
（4）反应I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，K=KIKII=4.1×1019远大于K1，反应II使TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I提供所需的能量
（5）A；B
【解析】【解答】(1)反应的化学方程式是2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑。
(2) A．氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因此，不能用碱石灰干燥氯气，A说法不正确；
B．氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，在饱和食盐水中存在浓度较大的氯离子，可以使氯气的溶解平衡逆向移动，因此，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以通过排饱和食盐水法收集氯气，B说法正确；
C．氯气在常温下不与铁反应；氯气的相对分子质量较大，其分子间的作用力较大，因此，氯气属于易液化的气体，常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中，C说法正确；
D．氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，因此，工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸，D说法正确。
综上所述，相关说法错误的是A，
故答案为：A。
(3)①Cl2(g) Cl2(aq)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过程的熵变小于0，因此，其焓变ΔH1＜0。
②由化学方程式Cl 2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)可知，其平衡常数K2的表达式为K2= ，注意水为液态，其不出现在表达式中。
③Cl2(g) Cl2(aq) 与Cl 2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) 相加可以得到Cl2(g) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)，因此，该反应的平衡常数为 ；氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，根据物料守恒可知，c= + c(HClO)+ c(Cl-)，由于HCl是强电解质，若忽略水的电离和次氯酸的电离，则 ，由K2= 可知 = ，由K1=c(Cl2)/p可知， = ，则 = ，因此，c= K1p + 。
(4)已知：I . TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol ·L-1，KI=-3.4 ×10-29；II. 2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔHII= - 221 mol ·L-1，KII=1.2×1048。根据盖斯定律可知，I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，则K=KIKII=4.1 ×1019远大于K1，反应II的发生可以减小反应I的平衡体系中氧气的浓度，从而使TiO2氯化为TiCl4得以实现；反应I为吸热反应，而ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，说明TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)为放热反应，则反应II 可为反应I提供所需的能量。
(5) A.．由于两产物浓度之比与反应时间无关，适当提高反应温度，使催化剂碘的溶解度增大，既可以加快化学反应速率，同时可以提高邻位取代的机率（催化剂会参与反应形成中间体，根据信息可知，碘在对位的取代机率较大），从而提高产物中邻二氯苯的比例，故A正确；
B．可以使用对生成邻二氯苯有更高选择性的催化剂，以提高产物中邻二氯苯的比例，B正确；
C．适当降低反应温度，不利于提高邻二氯苯的生成机率，不能提高产物中邻二氯苯的比例，C不正确；
D．改变反应物浓度可以改变化学反应速率，从而改变反应达到化学平衡状态的时间，但是，产物浓度之比与反应时间无关，因此，不能提高产物中邻二氯苯的比例，D不正确。
综上所述，选AB。
【分析】（1）电解饱和食盐水制取氯气时，同时还生成氢气和氢氧化钠
（2）氯气溶于水后，形成的是次氯酸或盐酸与碱石灰作用。收集氯气时利用的是排饱和食盐水的方法进行收集气体，常温下可以加压的方式减小分子的间隔即可将气体变为液体，工业上利用氢气和氯气制取氯化氢溶于水变为盐酸
（3）① 根据盖斯定律计算即可②根据平衡常数的计算公式进行计算即可③利用K1和K2结合氯元素守恒进行计算即可
（4）利用盖斯定律，得出方程式，K值很大，加入碳促进四氯化碳的产生
（5）提高产物的比例，主要可以选择适合的催化剂以及适当的提高温度，促进产物的合成
18．【答案】（1）Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=﹣217.4KJ/mol
（2）c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3﹣）；CuCl+═Cu2++Cl﹣
（3）4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；HPO32﹣+2H+=H3PO3
【解析】【解答】 解：（1）①2Cu2S（s）+3O2（g）═2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=﹣768.2kJ mol﹣1，②2Cu2O（s）+Cu2S（s）═6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ mol﹣1，据盖斯定律（①+②）÷3得：Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=﹣217.4KJ/mol，故答案为：Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=﹣217.4KJ/mol；（2）①在c（Cl﹣）=9mol L﹣1处，做一条平行与纵轴的虚线，可见溶液中主要含铜物种浓度大小关系为：c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3﹣）＞c（Cu2+）＞c（CuCl42﹣），故答案为：c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3﹣）；②从图上可见，在c（Cl﹣）=1mol L﹣1的氯化铜溶液中，主要是Cu2+与Cl﹣结合生成CuCl+，加入硝酸银，氯离子浓度下降，方程式为：CuCl+═Cu2++Cl﹣，故答案为：CuCl+═Cu2++Cl﹣；（3）①阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，故答案为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；②产品室中HPO32﹣和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为：HPO32﹣+2H+=H3PO3，故答案为：HPO32﹣+2H+=H3PO3．
【分析】（1）利用盖斯定律解答，从待求反应出发，分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置，通过相互加减可得；②电解精炼Cu时，粗铜做阳极发生氧化反应；（2）①从图上在c（Cl﹣）=9mol L﹣1处，做一条平行与纵轴的虚线，可以比较；②从图上在c（Cl﹣）=1mol L﹣1处，做一条平行与纵轴的虚线，看哪种微粒最多；（3）①阳极上是氢氧根离子失电子发生氧化反应；②产品室中HPO32﹣和氢离子结合 生成亚磷酸．
19．【答案】（1）正极；2NO3﹣+10e﹣+12H+＝6H2O+N2↑
（2）9
【解析】【解答】（1）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极。在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O；
（2）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极，转移1mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗0.5mol水，产生1mol H+进入阴极室，阳极室质量减少9g。
【分析】（1）右侧Ag-Pt电极上NO3-转化为N2，发生还原反应，为电解池的阴极，结合电荷守恒、原子守恒书写电极反应式；
（2）结合电极反应式分析；
20．【答案】（1）正；
（2）氧化
（3）Zn
（4）不能
（5）升高；吸氧腐蚀
（6）
（7）负
（8）阳
（9）←
（10）
（11）
【解析】【解答】Ⅰ(1)观察图示可知，此原电池反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn失去电子，故Zn为负极，Cu为正极，正极反应为：2H++2e-=H2↑；
(2)Zn电极失电子发生氧化反应，故此处填“氧化”；
(3)根据原电池原理，阴离子移向负极，故 移向负极，即Zn极；
(4)当a、b不连接时，不能形成闭合回路，故不能形成原电池；
Ⅱ(5)铁钉中Fe与碳形成原电池，在食盐水中发生吸氧腐蚀，消耗O2，试管内压强下降，导管中水柱升高，故此处填“升高”、“吸氧腐蚀”；
(6)吸氧腐蚀正极为O2得电子被还原，对应反应为： ；
Ⅲ(7)由题意知，Y池、Z池为电解池，d极附近变红，说明d极反应使溶液碱性变强，推测是H2O提供H+在d极反应，对应电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故d为阴极，则c为阳极，对应电源a为正极，b为负极，故此处填“负”；
(8)e连接电源正极，故e为阳极，此处填“阳”；
(9)Y池中d为阴极，电子流入，Z池中e为阳极，电子流出，故电子流动方向为：d←e；
(10)Y池中为电解饱和NaCl溶液，对应总反应为： ；
(11)Z池中e为阳极，Cu电极自身放电，对应电极反应为： 。
【分析】 Ⅰ.原电池反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，依据原电池的相关知识分析解答；
Ⅱ.铁钉(含有少量的碳)用饱和食盐水浸泡，铁钉中Fe与碳形成原电池，在食盐水中发生吸氧腐蚀，以此分析解答；
Ⅲ.由题意知，Y池、Z池为电解池，依据电解池的相关知识分析解答。
21．【答案】（1）
（2）>
（3）
（4）使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量
（5）增加相对廉价原料的用量，提高相对贵重原料的转化率，降低生产成本；0.93
（6）
【解析】【解答】(1)由图可知，1molN2和3molH2反应放出热量为500-308-100=92kJ，故合成氨反应的热化学方程式为
；
(2)合成氨反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，
<
，故
>572；
(3)假设在一定温度和压强下，将1molN2和3molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为x
达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中
的体积分数为3/7，则：
，x=0.6mol，故
相同条件下，气体压强比等于物质的量之比，则
；
(4)催化剂可以改变反应的速率，合成氨反应在工业生产中使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量；
(5)若工业生产中
和
按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是增加相对廉价原料
的用量，提高相对贵重原料
的转化率，降低生产成本。
假设在一定温度和压强下，将1molN2和2.8molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为y
从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则
，y=0.25mol，则
和
的转化率比值为
；
(6)由总反应可知，电极B中二氧化氮中氮元素化合价降低，得到电子发生还原反应，生成氮气，电极反应为
。
【分析】（1）根据反应物和生成物即可写出方程式
（2）根据平衡常数的大小即可判断温度大小
（3）根据给出的条件结合数据计算出平衡时的浓度即可计算出常数
（4）催化剂主要是提高速率
（5）空气中氮气含量高，提高氢气的转化率降低成本，结合体积分数根据方程式即可计算出转化率
（6）根据物质的性质即可判断正负极即可写出电极式
一、单选题
1．日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为：Zn–2e-=Zn2+ ， 2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O。下列有关锌-锰干电池的叙述中，正确的是（ ）
A．干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极
B．干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器
C．干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
D．干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化
2．化学与生活联系紧密。下列有关叙述错误的是
A．废旧镍镉电池属于有害垃圾
B．CO2排放过多会导致温室效应
C．钢铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀
D．BaCO3可用作医疗上肠胃检查的“钡餐”
3．人造地球卫星上使用的一种高能电池(银锌蓄电池)，其电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-。据此判断氧化银是（ ）
A．正极，被还原 B．负极，被氧化
C．正极，被氧化 D．负极，被还原
4．若在铜片上镀银，下列叙述正确的是
①将铜片接在电源的正极上
②将银片接在电源的正极上
③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e-= Ag
④在银片上发生的反应是4OH--4e-= O2↑＋2H2O
⑤需用硫酸铜溶液为电镀液
⑥需用硝酸银溶液为电镀液
A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥
5．2017年我国研制的氢氧燃料电池有轨电车在唐山市载客运营，是全球首次商业运营。该车动力源于氢气、氧气反应产生的电能。下列反应不会产生电能的是（ ）
A． B．
C． D．
6．我国科研人员研制出一种Li－N2电池，电池反应为6Li＋N2=2Li3N，其放电过程为原电池工作原理，电池结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该装置实现了电能向化学能的转化
B．N2发生还原反应
C．a极的电极反应式为Li+e－=Li＋
D．电池工作时，电子从a电极经导线流向b电极，再从b电极经电解质溶液流向a电极
7．全固态锂电池能量密度大，安全性能高引起大量研究者的兴趣。一种以硫化物固体电解质的锂-硫电池的工作示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A．Li和Li2S分别为电池的负极和正极
B．电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极a
C．电极a的反应为：S8+16e-+16Li+=8Li2S
D．硫化物固体电解质在空气中易发生反应，是实现电池实际应用的挑战
8．将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列说法错误的是（ ）
A．盐桥中的K+移向FeCl3溶液
B．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
9．甲烷燃料电池以铂为电极材料，两极分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是（ ）
A．电解过程中，a电极上产生Cl2
B．电解池中阴极反应式为：
C．甲烷燃料电池负极反应式为：
D．当每个甲烷燃料电池都消耗2.24L时，理论上可产生0.8molCl2
10．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述错误的是（ ）
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B．在化学腐蚀过程中有氢气产生
C．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－=4OH－
D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－=Fe2＋
11．2019年6月6日，工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照，揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．充电时，正极质量增加
B．放电时，电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
C．充电时，阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6
D．放电时，Li+移向石墨电极
12．如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法错误的是（ ）
A．溶液的质量变化：甲减小乙增大
B．溶液pH变化：甲减小乙增大
C．相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙
D．电极反应式：甲中阴极为Cu2++2e-=Cu，乙中负极为Mg-2e-=Mg2+
13．“84”消毒液 (主要成分为NaClO)广泛应用于杀菌消毒。某化学学习小组用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备“84”消毒液，装置如图所示，a、b、c、d 均为惰性电极，下列说法正确的是（ ）
A．c是阳极
B．甲烷发生的电极反应方程式为CH4-8e-+8OH-=CO2↑+6H2O
C．消耗2.24L (标准状况)甲烷，K+通过交换膜向左室移动0.8 mol
D．电解装置中的总反应为NaCl+H2O NaClO+H2↑
14．一定温度下，pH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＜a，则该电解质可能是（ ）
A．NaCl B．H2SO4 C．CuCl2 D．Na2SO4
15．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（ ）
A．正极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O
B．微生物所在电极区放电时发生还原反应
C．放电过程中，H+从正极区移向负极区
D．若用该电池给铅蓄电池充电，MnO2 电极质量减少8.7g，则铅蓄电池阴极增重9.6g
16．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
二、综合题
17．“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答：
（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是 。
（2）下列说法错误的是______。
A．可采用碱石灰干燥氯气
B．可通过排饱和食盐水法收集氯气
C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl2(g) Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p
Cl2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) +
HClO(aq) K2
其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①Cl2(g) Cl2(aq)的焓变ΔH1 0。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2= 。
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c= 。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为；
I.TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181
mol·L-1，KI=-3.4×10-29
II.2C(s)+O2(g) 2CO(g)
ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由 。
（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。
A．适当提高反应温度 B．改变催化剂
C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度
18．铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛．
（1）由辉铜矿制取铜的反应过程为：
2Cu2S（s）+3O2 （g）=2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=﹣768.2kJ mol﹣1，
2Cu2O（s）+Cu2S（s）=6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ mol﹣1，
请写出Cu2S与O2反应生成Cu与SO2的热反应方程式： ．
（2）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与c（Cl﹣） 的关系如图1．①当c（Cl﹣）=9mol L﹣1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为 ．
②在c（Cl﹣）=1mol L﹣1的氯化铜溶液中，滴入AgNO3溶液，含铜物种间转化的离子方程式为 （任写一个）．
（3）电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸，装置如图2
（说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）
①阳极的电极反应式为： ．
②产品室中反应的离子方程式为： ．
19．电化学降解NO3﹣的原理如图所示．
（1）电源A极为 (填“正极”或“负极”)，阴极反应式为 。
（2）若电解过程中转移了1mol电子，则膜左侧电解液的质量减少量为 g。
20．根据要求，回答下列问题：
（1）Ⅰ.原电池是化学对人类的一项重大贡献。实验室为研究原电池原理，将 a和b用导线连接，设计如图装置。
Cu 电极为原电池 极(填“正”或“负”)，电极反应式为 。
（2）Zn 电极发生反应 (填“氧化”或“还原”)。
（3）溶液中 移向 极(填“Cu”或“Zn”)。
（4）当 a 和b不连接时， 形成原电池(填“能”或“不能”)。
（5）Ⅱ.将除锈后的铁钉(含有少量的碳)用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。
几分钟后，可观察到右边导管中的水柱 (填“升高”或“降低”)，水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀中的 (填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
（6）该电化学腐蚀过程中，正极的电极反应式为 。
（7）Ⅲ.如图X是直流电源，Y池中c、d均为石墨棒，Z池中e、f均为铜棒。接通电路后，发现d附近的溶液显红色。
直流电源上 b为 极(填“正”或“负”)。
（8）Z池中e 为 极(填“阳”或“阴”)。
（9）连接 Y、Z池的线路中，电子流动的方向是d e(填“→”或“←”)
（10）Y池中发生的总反应的化学方程式为 。
（11）Z池中，e 极的电极反应式为 。
21．合成氨是人工固氮的主要手段，对人类生存社会进步和经济发展都有着重大意义。该反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
（1）合成氨反应的热化学方程式为 。
（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由此可推知，表中 572(填“>”“<”或“=”)。
572
K
（3）在一定温度和压强下，将和按体积比3∶1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中的体积分数为3/7，该反应的压强平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
（4）合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料-氨。合成氨反应是一个可逆反应：。在298K时，。从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用催化剂？ 。
（5）若工业生产中和按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是 。若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则和的转化率比值为 。(保留两位小数)
（6）利用反应构成电池，能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如下图所示：
写出电极B的电极反应式： 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．失电子发生氧化反应的电极是负极，得电子发生还原反应的电极是正极，根据电池反应式知，Zn是负极、石墨是正极，故A不符合题意；
B.NH4Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性，能腐蚀锌，所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器，故B符合题意；
C.原电池放电时，电流从正极沿导线流向负极，锌是负极、二氧化锰是正极，所以电流方向是由石墨经外电路流向锌，故C不符合题意；
D.干电池是一次电池，只能放电不能充电，所以只能实现化学能转化为电能，不能电能转化为化学能，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该题重点考查干电池的工作原理：①干电池中外壳锌做负极，中间碳棒做正极，电子由锌筒经外电路流向碳棒、电流由碳棒经外电路流向锌筒 ②由于外壳逐渐消耗所以时间长的话糊状物可能会流出，腐蚀用电器 ③原电池是由化学能转化为电能的装置
2．【答案】D
【解析】【解答】A.废旧镍镉电池中含有的镍、镉都是重金属，会污染环境，所以废旧镍镉电池属于有害垃圾，A正确；
B.CO2能使大气不断变暖，所以CO2排放过多会导致温室效应，B正确；
C.在潮湿环境中，钢铁中的Fe、杂质C与浮在表面的水膜易形成原电池，从而发生电化学腐蚀，C正确；
D.BaCO3易溶于胃酸HCl，并使人发生中毒，所以不可用作医疗上肠胃检查的“钡餐”，BaSO4可用作钡餐。D错误；
故答案为：D
【分析】本题考查化学与生活，废旧镍镉电池中含有有毒重金属，属于有害垃圾，不可随意丢弃；CO2、CH4都是温室气体，会造成气候变暖；钢铁是铁碳合金，在潮湿的环境中容易形成原电池发生吸氧腐蚀；碳酸钡可溶与盐酸产生钡离子使人中毒，不可用作钡餐，硫酸钡难溶于酸，可用作钡餐。
3．【答案】A
【解析】【解答】根据化合价可知，电极反应Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-中银元素的化合价由+1价降低为0价，被还原，所以氧化银为正极，
故答案为：A。
【分析】原电池，负极材料失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应
4．【答案】B
【解析】【解答】在铜片上镀银，需要用电解池的结构，其中，银为镀层，作为阳极，连接电源的正极，铜为镀件，作为阴极，连接电源负极，电解质溶液通常选用含有银离子的溶液，如硝酸银溶液，反应时，阳极反应为Ag-e-=Ag+，阴极反应为Ag++e-=Ag，故答案为：B
【分析】电镀时，镀层金属为阳极，镀件金属为阴极，电解质溶液中需含有镀层金属阳离子。
5．【答案】C
【解析】【解答】要产生电能需要有电子转移，即只有氧化还原反应才能设计为电池，选项ABD中反应均是氧化还原反应，氢氧化钠与稀硫酸发生中和反应，不是氧化还原反应，
故答案为：C。
【分析】电池反应的本质是氧化还原反应。
6．【答案】B
【解析】【解答】 A．该装置为原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B．放电时N2→Li3N，N的化合价降低，发生得电子的还原反应，故B正确；
C．Li易失电子作负极，所以a极的电极反应式为：Li-e-=Li+，故C错误；
D．电池工作时，锂(a)电极失电子，所产生的电子经导线流向碳(b)电极，溶液中Li+离子流向正极，在电解质溶液中不存在电子的流动，故D错误；
故答案为：B。
【分析】 该电池中锂易失电子作负极，碳为正极，负极反应式为Li-e-=Li+，正极反应式为6Li++N2+6e-=2Li3N，据此分析解答。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．根据电池结构可知，放电时Li失电子发生氧化反应，则Li是负极，电极a中的S8得电子生成Li2S，为正极，故A符合题意；
B．由A可知，Li为负极，电极a为正极，电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极a，故B不符合题意；
C．电极a为正极，S8得电子生成Li2S，电极方程式为：S8+16e-+16Li+=8Li2S，故C不符合题意；
D．硫化物固体在空气中易与氧气反应生成二氧化硫，是实现电池实际应用的挑战，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】由图示可知，锂做电池的负极，失去电子变为锂离子，发生氧化反应，S8做电池的正极，得到电子结合锂离子形成Li2S，电流是由电池的正极到负极移动，硫化物具有还原性在空气易被氧化，因此具有一定的挑战
8．【答案】D
【解析】【解答】A．氯化铁电极为正极，碘化钾电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动，所以向氯化铁溶液中迁移，不符合题意；
B．反应开始时，因乙中I-失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，B不符合题意；
C．当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，不符合题意；
D．当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，符合题意，
故答案为：D。
【分析】根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应 2Fe3++2I- 2Fe2++I2 可知，铁元素的化合价降低，而点元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨做正极，乙烧杯中的石墨做负极，利用负极发生氧化反应， 正极发生还原反应，并利用平衡移动来分析解答该题。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．根据上述分析，电极a为阳极，根据电解原理，电极a的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，故A说法不符合题意；
B．电极b为阴极，根据电解原理，电极b电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，故B说法不符合题意；
C．通甲烷一极为负极，电解质为KOH溶液，因此负极反应式为，故C说法不符合题意；
D．题中没有指明是否是标准状况，因此无法计算产生氯气的物质的量，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，则a极为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，b极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。
10．【答案】C
【解析】【解答】A、金属铁的腐蚀中，金属铁可以和酸中的氢离子直接发生化学腐蚀，铁制品中含有铁和碳，再加之电解质环境，具备了原电池的构成条件，所以构成了原电池，会发生电化学腐蚀，选项A不符合题意；
B、发生电化学腐蚀时，碳作正极，发生反应：2H++2e-=H2↑，有氢气产生，选项B不符合题意；
C、发生电化学腐蚀时的负极是金属铁，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，选项C符合题意；
D、发生电化学腐蚀时，碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，2H++2e-=H2↑，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，钢材及其他铁制品主要以电化学腐蚀为主，在潮湿的环境中铁做负极失去电子，通常情况下正极由空气中的氧气得电子，但酸雨严重时，溶液中的氢离子浓度较大时，则由氢离子得电子生成氢气。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．充电时，正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+，则正极的质量减小，故A不符合题意；
B．放电时，石墨电极为负极，电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极，故B不符合题意；
C．充电时，阴极上锂离子得电子，则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6，故C符合题意；
D．放电时，阳离子向正极移动，石墨电极为负极，则Li+移向磷酸铁锂电极，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据充电时，正极发生的即可判断
B.放电时，石墨电极上的失去电子，电子流向磷酸铁电极
C.充电时，石墨电极做阴极发生的是还原反应即可判断
D.放电时，阳离子向正极移动
12．【答案】C
【解析】【解答】A．甲为电解池，总反应为：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，乙为原电池，总反应为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，故A不符合题意；
B．甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗盐酸，pH增大，故B不符合题意；
C．当两装置电路中通过的电子都是1mol时，甲中产生0.25molO2，乙中产生0.5molH2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为1：2，故C符合题意；
D．甲中阴极为Cu2+放电，电极反应为Cu2++2e-=Cu，乙中负极为Mg放电，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示甲是电解池，因此甲中阴极中铜离子得到电子变为铜单质，阳极是氢氧根离子失去电子变为氧气，乙中是镁做负极，铝做正极，在铝极产生气体，结合选项即可判断
13．【答案】D
【解析】【解答】A．b电极为正极，与正极b相连的电极d为阳极，A不符合题意；
B．甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根，电极反应式为CH4－8e－+10OH－=CO32－+ 7H2O，B 不符合题意；
C．原电池中阳离子移向正极，则燃料电池中b为正极，所以K＋通过交换膜向右室移动， C不符合题意；
D．由分析可知，电解装置中的总反应为NaCl+H2O NaClO+H2↑，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备漂白液的原理是阴极上产生氢气和氢氧化钠，在阳极上产生氯气，电解生成的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，总反应方程式为NaCl+H2O NaClO+H2↑，所以电极d处产生的是氯气，电极c 处产生的是氢气，a电极为负极，b电极为正极。
14．【答案】B
【解析】【解答】解：A．电解氯化钠生成氢氧化钠和氢气，溶液显碱性，故A错误；
B．电解硫酸溶液时，实际上电解的是水，但溶液中氢离子的浓度增大，pH值减小，故B正确；
C．电解CuCl2生成铜和氯气，溶液pH值不变，故C错误；
D．电解硫酸钠溶液时，实际上电解的是水，所以溶液中氢离子和氢氧根离子的相对浓度不变，只是硫酸钠的浓度增大，故pH值不变，故D错误．
故选B．
【分析】根据离子的放电顺序判断电解实质，根据电解实质判断溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度的关系结合题意判断选项．
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，故A正确；
B．，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，故B错误；
C．原电池工作时，阳离子向正极移动，故C错误；
D．给铅蓄电池充电，阴极发生PbSO4 +2e﹣=Pb+SO42﹣，电极质量减小，故D错误．
故选A．
【分析】形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，放电时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以此解答．
16．【答案】A
【解析】【解答】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A错误；
B.放电时，为原电池，负极失电子，即为Na电极，正极得电子，即为单质S，所以电子由a流向b，B项正确；
C.根据题目给出硫电极发生的反应，S8最终变成Na2Sx，电极反应为：，C项正确；
D. 面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸 ，碳纤维具有导电性，可以增强电极导电能力，D项正确；
故答案为：A。
【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。
17．【答案】（1）2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑
（2）A
（3）＜；；K1p +
（4）反应I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，K=KIKII=4.1×1019远大于K1，反应II使TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I提供所需的能量
（5）A；B
【解析】【解答】(1)反应的化学方程式是2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑。
(2) A．氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因此，不能用碱石灰干燥氯气，A说法不正确；
B．氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，在饱和食盐水中存在浓度较大的氯离子，可以使氯气的溶解平衡逆向移动，因此，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以通过排饱和食盐水法收集氯气，B说法正确；
C．氯气在常温下不与铁反应；氯气的相对分子质量较大，其分子间的作用力较大，因此，氯气属于易液化的气体，常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中，C说法正确；
D．氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，因此，工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸，D说法正确。
综上所述，相关说法错误的是A，
故答案为：A。
(3)①Cl2(g) Cl2(aq)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过程的熵变小于0，因此，其焓变ΔH1＜0。
②由化学方程式Cl 2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)可知，其平衡常数K2的表达式为K2= ，注意水为液态，其不出现在表达式中。
③Cl2(g) Cl2(aq) 与Cl 2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) 相加可以得到Cl2(g) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)，因此，该反应的平衡常数为 ；氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，根据物料守恒可知，c= + c(HClO)+ c(Cl-)，由于HCl是强电解质，若忽略水的电离和次氯酸的电离，则 ，由K2= 可知 = ，由K1=c(Cl2)/p可知， = ，则 = ，因此，c= K1p + 。
(4)已知：I . TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol ·L-1，KI=-3.4 ×10-29；II. 2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔHII= - 221 mol ·L-1，KII=1.2×1048。根据盖斯定律可知，I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，则K=KIKII=4.1 ×1019远大于K1，反应II的发生可以减小反应I的平衡体系中氧气的浓度，从而使TiO2氯化为TiCl4得以实现；反应I为吸热反应，而ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，说明TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)为放热反应，则反应II 可为反应I提供所需的能量。
(5) A.．由于两产物浓度之比与反应时间无关，适当提高反应温度，使催化剂碘的溶解度增大，既可以加快化学反应速率，同时可以提高邻位取代的机率（催化剂会参与反应形成中间体，根据信息可知，碘在对位的取代机率较大），从而提高产物中邻二氯苯的比例，故A正确；
B．可以使用对生成邻二氯苯有更高选择性的催化剂，以提高产物中邻二氯苯的比例，B正确；
C．适当降低反应温度，不利于提高邻二氯苯的生成机率，不能提高产物中邻二氯苯的比例，C不正确；
D．改变反应物浓度可以改变化学反应速率，从而改变反应达到化学平衡状态的时间，但是，产物浓度之比与反应时间无关，因此，不能提高产物中邻二氯苯的比例，D不正确。
综上所述，选AB。
【分析】（1）电解饱和食盐水制取氯气时，同时还生成氢气和氢氧化钠
（2）氯气溶于水后，形成的是次氯酸或盐酸与碱石灰作用。收集氯气时利用的是排饱和食盐水的方法进行收集气体，常温下可以加压的方式减小分子的间隔即可将气体变为液体，工业上利用氢气和氯气制取氯化氢溶于水变为盐酸
（3）① 根据盖斯定律计算即可②根据平衡常数的计算公式进行计算即可③利用K1和K2结合氯元素守恒进行计算即可
（4）利用盖斯定律，得出方程式，K值很大，加入碳促进四氯化碳的产生
（5）提高产物的比例，主要可以选择适合的催化剂以及适当的提高温度，促进产物的合成
18．【答案】（1）Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=﹣217.4KJ/mol
（2）c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3﹣）；CuCl+═Cu2++Cl﹣
（3）4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；HPO32﹣+2H+=H3PO3
【解析】【解答】 解：（1）①2Cu2S（s）+3O2（g）═2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=﹣768.2kJ mol﹣1，②2Cu2O（s）+Cu2S（s）═6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ mol﹣1，据盖斯定律（①+②）÷3得：Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=﹣217.4KJ/mol，故答案为：Cu2S（s）+O2（g）═2Cu（s）+SO2（g）△H=﹣217.4KJ/mol；（2）①在c（Cl﹣）=9mol L﹣1处，做一条平行与纵轴的虚线，可见溶液中主要含铜物种浓度大小关系为：c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3﹣）＞c（Cu2+）＞c（CuCl42﹣），故答案为：c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3﹣）；②从图上可见，在c（Cl﹣）=1mol L﹣1的氯化铜溶液中，主要是Cu2+与Cl﹣结合生成CuCl+，加入硝酸银，氯离子浓度下降，方程式为：CuCl+═Cu2++Cl﹣，故答案为：CuCl+═Cu2++Cl﹣；（3）①阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，故答案为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；②产品室中HPO32﹣和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为：HPO32﹣+2H+=H3PO3，故答案为：HPO32﹣+2H+=H3PO3．
【分析】（1）利用盖斯定律解答，从待求反应出发，分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置，通过相互加减可得；②电解精炼Cu时，粗铜做阳极发生氧化反应；（2）①从图上在c（Cl﹣）=9mol L﹣1处，做一条平行与纵轴的虚线，可以比较；②从图上在c（Cl﹣）=1mol L﹣1处，做一条平行与纵轴的虚线，看哪种微粒最多；（3）①阳极上是氢氧根离子失电子发生氧化反应；②产品室中HPO32﹣和氢离子结合 生成亚磷酸．
19．【答案】（1）正极；2NO3﹣+10e﹣+12H+＝6H2O+N2↑
（2）9
【解析】【解答】（1）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极。在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O；
（2）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极，转移1mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗0.5mol水，产生1mol H+进入阴极室，阳极室质量减少9g。
【分析】（1）右侧Ag-Pt电极上NO3-转化为N2，发生还原反应，为电解池的阴极，结合电荷守恒、原子守恒书写电极反应式；
（2）结合电极反应式分析；
20．【答案】（1）正；
（2）氧化
（3）Zn
（4）不能
（5）升高；吸氧腐蚀
（6）
（7）负
（8）阳
（9）←
（10）
（11）
【解析】【解答】Ⅰ(1)观察图示可知，此原电池反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn失去电子，故Zn为负极，Cu为正极，正极反应为：2H++2e-=H2↑；
(2)Zn电极失电子发生氧化反应，故此处填“氧化”；
(3)根据原电池原理，阴离子移向负极，故 移向负极，即Zn极；
(4)当a、b不连接时，不能形成闭合回路，故不能形成原电池；
Ⅱ(5)铁钉中Fe与碳形成原电池，在食盐水中发生吸氧腐蚀，消耗O2，试管内压强下降，导管中水柱升高，故此处填“升高”、“吸氧腐蚀”；
(6)吸氧腐蚀正极为O2得电子被还原，对应反应为： ；
Ⅲ(7)由题意知，Y池、Z池为电解池，d极附近变红，说明d极反应使溶液碱性变强，推测是H2O提供H+在d极反应，对应电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故d为阴极，则c为阳极，对应电源a为正极，b为负极，故此处填“负”；
(8)e连接电源正极，故e为阳极，此处填“阳”；
(9)Y池中d为阴极，电子流入，Z池中e为阳极，电子流出，故电子流动方向为：d←e；
(10)Y池中为电解饱和NaCl溶液，对应总反应为： ；
(11)Z池中e为阳极，Cu电极自身放电，对应电极反应为： 。
【分析】 Ⅰ.原电池反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，依据原电池的相关知识分析解答；
Ⅱ.铁钉(含有少量的碳)用饱和食盐水浸泡，铁钉中Fe与碳形成原电池，在食盐水中发生吸氧腐蚀，以此分析解答；
Ⅲ.由题意知，Y池、Z池为电解池，依据电解池的相关知识分析解答。
21．【答案】（1）
（2）>
（3）
（4）使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量
（5）增加相对廉价原料的用量，提高相对贵重原料的转化率，降低生产成本；0.93
（6）
【解析】【解答】(1)由图可知，1molN2和3molH2反应放出热量为500-308-100=92kJ，故合成氨反应的热化学方程式为
；
(2)合成氨反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，
<
，故
>572；
(3)假设在一定温度和压强下，将1molN2和3molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为x
达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中
的体积分数为3/7，则：
，x=0.6mol，故
相同条件下，气体压强比等于物质的量之比，则
；
(4)催化剂可以改变反应的速率，合成氨反应在工业生产中使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量；
(5)若工业生产中
和
按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是增加相对廉价原料
的用量，提高相对贵重原料
的转化率，降低生产成本。
假设在一定温度和压强下，将1molN2和2.8molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为y
从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则
，y=0.25mol，则
和
的转化率比值为
；
(6)由总反应可知，电极B中二氧化氮中氮元素化合价降低，得到电子发生还原反应，生成氮气，电极反应为
。
【分析】（1）根据反应物和生成物即可写出方程式
（2）根据平衡常数的大小即可判断温度大小
（3）根据给出的条件结合数据计算出平衡时的浓度即可计算出常数
（4）催化剂主要是提高速率
（5）空气中氮气含量高，提高氢气的转化率降低成本，结合体积分数根据方程式即可计算出转化率
（6）根据物质的性质即可判断正负极即可写出电极式