第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第四章化学反应与电能同步习题（含解析）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 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-19 18:05:32 | ||
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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
1．在“碳中和”背景下，开发以CO2为原料，通过电化学方法，将其转化为CO利国利民。某科研团队设计的一种电化学装置如图所示，下列说法正确的是
A．该装置能量转化方式只有太阳能→化学能→电能
B．该电池的总反应为CO2+H2O=CO+H2+O2
C．电极b表面发生反应CO2+2e-+2H+=CO+H2O
D．标准状况下，电极a生成1.12 L O2时，两极电解质溶液质量相差1.6 g
2．下列说法正确的是
A．铵态氮肥与草木灰混合施用
B．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
C．电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢
3．如图是铅蓄电池的构造示意图，下列说法正确的是
A．铅蓄电池是二次电池，可以无限次的充电
B．电池工作一段时间后，负极板的质量减轻
C．铅蓄电池放电时的总反应为Pb+PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O
D．当电路中转移2mol电子时，电池消耗1molH2SO4
4．如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是
A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在碳电极区
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
C．通入氧气的一极为负极，发生的电极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度减小
5．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法不正确的是
A．正极电极反应式为
B．负极区，在氢化酶作用下发生反应
C．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
D．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
6．如图所示，甲池的总反应式为：N2H4+O2=N2+H2O，下列说法不正确的是
A．该装置工作时，Ag电极上有气体生成
B．甲池和乙池中的溶液的pH均减小
C．甲池中负极反应为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
D．当甲池中消耗0.1molN2H4时，乙池中理论上最多产生12.8g固体
7．劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 学农劳动：施用铵态氮(碳酸氢铵)肥时，需要及时掩埋 碳酸氢铵受热易分解，会降低肥效
B 社区服务：用石灰水将社区的树刷白 石灰可以起到杀虫的作用，减少虫害
C 自主探究：用导线连接铜片和铁片，分别插入柠檬中制作简易的原电池 根据原电池的构造原理
D 家务劳动：切土豆丝，并将切好的土豆丝浸没在水里防止变色 土豆丝中的氧化性物质遇空气变色
A．A B．B C．C D．D
8．下列实验装置、操作或结论均正确的是
A．不能生成白色沉淀 B．制取并收集氨气 C．制NaClO并减少Cl2的逸出 D．干燥二氧化硫气体
A．A B．B C．C D．D
9．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．NaHCO3可用于治疗胃酸过多
D．电解NaCl饱和溶液，可制得金属钠
10．铅蓄电池放电时发生的化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其电极材料分别是PbO2和Pb，电解质为H2SO4溶液，下列说法不正确的是
A．电池工作过程中，H2SO4溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解质溶液中H+向正极移动
C．每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96g
D．正极发生反应为：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
11．在K2Cr2O7存在下，利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理，同时向外界提供电能，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．N极为电池的正极，产生OH-
B．工作一段时间后，NaCl溶液浓度增大
C．M极的电极反应为+11H2O-23e-=6CO2↑+23H+
D．处理时，OH-从阴离子交换膜左侧向右侧移动
12．根据反应2CrO＋2H＋＋H2O，用惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。下列说法不正确的是
A．a连接电源负极
B．b极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋
C．通过2 mol电子时生成1 mol
D．c为阳离子交换膜
13．下图为携带式一氧化碳监测仪工作原理示意图，其中待测气体在敏感电极作用下转化为无毒气体逸出，电解质溶液为稀硫酸，氧气在对电极中发生反应。利用传感器测量这一电池的电流强弱，便可测出一氧化碳含量。
下列说法正确的是
A．敏感电极为该电池的正极
B．对电极的电极反应式为：
C．理论上检测到的，转移电子
D．若气体中含有，工作一段时间后电解质溶液的明显减小
14．某锂铜二次电池工作质理如图所示。在该电池中，水系电解液和非水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON) 隔开。下列有关说法错误的是
A．放电时，N极电极反应式为Cu2++2e -=Cu
B．Li+可以通过陶瓷片，水分子不能
C．充电时，接线柱B应与电源的负极相连
D．充电时，M电极发生还原反应
15．有关海水资源的开发利用中，各工业体系的某项操作叙述错误的是
选项 工业体系 操作
A 镁工业：制备单质镁 用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁
B 溴工业：制备单质溴 用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的
C 淡水工业：制备蒸馏水 用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水
D 氯碱工业：制备含氯消毒剂 用得到的Cl2和石灰乳反应制漂白粉
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．图是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图，
(1)电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 （填字母）；
(2)精制饱和食盐水的进口为 （填字母）；
(3)干燥塔中应使用的液体是 。
17．利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，工作一段时间后，乙池中减少0.1mol。
(1)工作时，甲池内的NO3-向石墨 极移动(填“I”或“II”)；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为 。
(2)甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨I是电池的 极；石墨I附近发生的电极反应式为 。
(3)丙池中阳极的电极反应式为 ，阳极产生气体的体积为 L(标况下)，若阴极生成气体为6.72L(标况下)，则可以加入 复原(填字母序号)。
A．0.3molCu(OH)2 B．0.15molCu2(OH)2CO3 C．0.3molCuO D．0.3molCuCO3
18．某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氢气的电极为 (填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为 。
(2)石墨电极为 (填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液， (填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。电解的总化学反应方程式为 。
(3)如图丙所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液，b电极上的电极反应式为 ，若b电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填字母)。
a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3
19．直接甲醇燃料电池(DMFC)结构如图所示。
(1)写出该电池放电时正极的电极反应式： ；放电时，H+向 极移动(填“a”或“b”)。
(2)当有1mol CH3OH完全氧化时转移电子数目为 ；实际上由于甲醇的氧化过程可能不完全，往往有中间产物如HCOOH等化合物生成，写出生成HCOOH时的电极反应式： 。
(3)甲醇可以通过电解甲烷制备，装置如图，电解液为含有NaCl、X的乙醇溶液。
已知：当电解发生时，阳极区发生如下过程：Cl-→ Cl·→CH3Cl→CH3OH，电解池中阳极的材料是 (填“石墨”或“铁皮”)，写出生成Cl·的电极反应式： ；电解液中的另一种电解质X可能是 。
20．Ⅰ、下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与金属锌反应的实验数据：
实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 46 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 0.10 丝 1.1 50 35 51 40
实验数据可发现有一个数据明显有错误，该数据是实验 （填实验序号），理由是
Ⅱ、在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） △H＜0
（1）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是 。
（2）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是 （填写编号）。
A．加了催化剂 B．缩小容器体积
C． 降低温度 D．增加SO3的物质的量
21．铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol-1
CO还原氧化铁的热化学方程式为 。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
在如图A、B、C三点中，选填表中物理量对应最大的点。
反应速率v： 平衡常数K： 平衡转化率α：
(3)三氯化铁是一种重要的化合物，可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5 mol·L-1 Fe3+和0.26mol·L-1 Cu2+，常温下，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10-5 mol·L-1]而Cu2+不沉淀，则需控制溶液pH的范围为 。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10-19；Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上通过电解浓NaOH溶液可制备Na2FeO4，然后转化为K2FeO4。电解原理如图所示。
写出阳极的电极反应式为 。
(5)常温下，将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka= (用含a和b的代数式表示)。
22．回答下列问题：
(1)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为 。
若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极，发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
23．锰元素广泛分布在自然界中，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知相关热化学方程式为：
4Al（s）+3O2（g）=2Al2O2（s） △H1=a kJ mol﹣1
3MnO2（s）=Mn3O4（s）+O2（g） △H2=bkJ mol﹣1
3Mn3O4（s）+8Al（s）=9Mn（s）+4Al2O3（s） △H3=ckJ mol﹣1
则3MnO2（s）+4Al（s）=3Mn（s）+2Al2O3（s） △H= kJ mol﹣1（用含a、b、c的代数式表示）．
（2）MnCO3广泛用作锰盐原料．通过如图装置焙烧MnCO3可以制取MnO2，反应方程式为：2MnCO3（s）+O2（g）═2MnO2（s）+2CO2（g）。
①2MnCO3（s）+O2（g） 2MnO2（s）+2CO2（g）的化学平衡常数表达式K= 。
②用真空抽气泵不断抽气的目的除保证反应持续进行外，还有 。
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填序号）。（如图中V正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
（3）MnO2常用作催化剂。MnO2催化降解甲醛的反应机理如图所示，图中X表示的粒子是 ，该反应的总反应方程式为 。
（4）MnSO4是重要微量元素肥料。用惰性电极电解MnSO4溶液可以制得更好活性的MnO2，电解时总反应的离子方程式为： ，电解过程中阴极附近的pH （选填“增大”、“减小”或“不变”）
24．如图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
(1)甲中负极的电极反应式为 。
(2)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 。
25．根据化学反应与能量转化的相关知识，试回答下列问题:
（1）已知，黑磷比白磷稳定，结构与石墨相似，下图能正确表示该反正中能量变化的是 （填序号）。
（2）已知：氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2O+O2=2H2O。在碱性条件下，通入氢气一端的电极反应式为 。电路中每转移0.2mol电子，标准状况下消耗H2的体积是 L。
（3）已知断开1mol N≡N键需要946kJ的能量，断开1mol H—H键需要436kJ的能量，生成1mo N—H键放出391kJ的能量，试计算生成2mol NH3时会 （填“放出”或“吸收”） kJ能量。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量 （填“大于”、“等于”或“小于”）你所计算出的值，原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．该装置能量转化方式除太阳能→化学能→电能外，还有化学能转化为热能，A错误；
B．该电池的负极H2O失去电子，被氧化产生O2，负极的电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑；正极上CO2得到电子被还原为CO，正极的电极反应式为2CO2+4e-+4H+=2CO+2H2O，将正极、负极电极式叠加，可得总反应方程式为：2CO2=2CO+O2，B错误；
C．根据图示可知：电极b为正极，CO2得到电子被还原生成，电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O，C正确；
D．根据选项B分析可知该电池总反应为2CO2=2CO+O2，可见：每生成1 mol CO，反应同时生成0.5 mol O2。在标准状况下，电极a生成1.12 LO2时，即生成0.05 mol O2时，生成0.1 mol CO，左侧电解质溶液减少0.1 mol H2O，右侧电解质溶液增加0.1 mol H2O，因此两极电解质溶液质量相差0.2 mol×18 g/mol=3.6 g，D错误；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A．铵态氮肥的主要成分含有铵根离子，草木灰显碱性，二者混合使用可以发生反应生成氨气，降低肥效，A错误；
B．铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，B错误；
C．电解饱和食盐水可以得到NaOH、、，不能得到Na单质，C错误；
D．将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀过程，这样的钢材更耐腐蚀，D正确；
故选D。
3．C
【分析】铅蓄电池负极材料为Pb，电极反应为：Pb+-2e-=PbSO4，正极材料为PbO2，电极反应为：PbO2++4H++2e-=PbSO4+2H2O，电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O，以此解答该题。
【详解】A．铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，可以多次反复充电使用，有一定的使用寿命，不能无限次充电，故A错误；
B．电池工作一段时间后，负极板的电极反应为：Pb+-2e-=PbSO4，质量增加，故B错误；
C．根据分析，铅蓄电池放电时的总反应为Pb+PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，故C正确；
D．根据分析中正负极电极反应以及电池总反应，当电路中转移2mol电子时，电池消耗2molH2SO4，故D错误；
答案选C。
4．D
【详解】甲装置为甲醚燃料电池，通入氧气的一极发生还原反应，为正极，通入甲醚的一极为负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移可知，Fe电极为阴极，C电极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，粗铜为阳极，纯铜为阴极。
A．乙装置中铁电极上的反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁电极区，故A项错误；
B．乙装置中铁电极上的反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，故B项错误；
C．通入氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极，电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-，故C项错误；
D．丙装置中，阳极除了铜发生氧化反应外，金属活动性在铜前面的金属也发生氧化反应，但是阴极除铜离子被还原外，没有其他离子被还原，根据得失电子守恒可知，硫酸铜溶液浓度减小，故D项正确；
故答案为：D。
5．A
【详解】A．由图示可知，左边为电池的负极区，右边为电池的正极区，MV2+在正极区得电子生成MV+，电极反应式为MV2++e-=MV+，A错误；
B．左边为负极区，由图示可知，在氢化酶作用下发生反应，B正确；
C．原电池中阳离子往正极移动，质子通过交换膜由负极区向正极区移动，C正确；
D．现有工业合成氨方法对温度和压强都有要求，条件苛刻，而该方法条件温和，同时还可提供电能，D正确；
答案选A。
6．A
【分析】甲池为碱性燃料电池，通入N2H4的电极为负极，通入O2的电极为正极，负极N2H4发生失电子的氧化反应生成N2，负极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，正极O2发生得电子的还原反应，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-；乙池为电解池，石墨与原电池正极相接，为阳极，Ag电极与原电池负极相接，为阴极，电解硫酸铜溶液时，阴极上Cu2+得电子生成Cu，阴极反应为 Cu2++2e-=Cu，阳极石墨上的反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，据此分析解答。
【详解】A．通入肼的电极为负极，负极与阴极相连，即银为阴极，铜离子在阴极得电子生成铜单质，即Cu2++2e-=Cu，无气体生成，故A错误；
B．甲池生成水，导致溶液中KOH浓度降低，则溶液pH减小，乙池中氢氧根离子放电，导致溶液pH减小，故B正确；
C．甲池为碱性燃料电池，通入肼的电极为负极，肼失电子发生氧化反应生成N2，其电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故C正确；
D．甲池中负极肼的电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，消耗0.1mol N2H4时，转移0.4mol电子，乙池Cu2++2e-=Cu，产生0.2mol铜即为12.8g固体，故D正确；
答案为A。
7．D
【详解】A．碳酸氢铵受热易分解，为减少肥效的损失，施用铵态氮(碳酸氢铵)肥时，需要及时掩埋，化学知识正确，故A不符合题意；
B．石灰可以起到杀虫的作用，能有效防止害虫爬到树上啃食树木，减少虫害，因此用石灰水将社区的树刷白，化学知识正确，故B不符合题意；
C．用导线连接铜片和铁片，分别插入柠檬中，该装置形成了简易的原电池，锌作负极，铜作正极，化学知识正确，故C不符合题意；
D．土豆丝中的还原性物质遇空气中氧气被氧化而变色，化学知识不正确，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
8．A
【详解】A．在[Co(NH3)3Cl3]中Cl-为内界配离子，因此向其中加入AgNO3溶液不能反应产生AgCl白色沉淀，A正确；
B．浓氨水加热生石灰中，CaO与水反应产生Ca(OH)2，反应放出热量导致NH3·H2O分解产生NH3，但CaCl2会吸收氨气，因此不能使用无水CaCl2干燥，应该使用碱石灰干燥，然后再用向下排空气的方法收集，B错误；
C．电解饱和NaCl溶液，在下部阴极上H2O电离产生的H+得到电子被还原产生H2，使阴极附近溶液中OH-浓度增大，溶液显碱性；在上部阳极上，Cl-失去电子被氧化产生Cl2，产生的Cl2容易沿导气管从装置中逸出，不能与OH-充分接触，因此不能用于制取NaClO，应该使装置下端石墨电极连接电源正极，上端石墨电极连接电源负极，C错误；
D．SO2气体不能通过U形管中液体干燥剂浓硫酸，因此不能用于干燥二氧化硫气体，应该换成洗气瓶，导气管长进短出，D错误；
故合理选项是A。
9．D
【详解】A．明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，故A正确；
B．在海轮外壳上镶入锌块，锌、铁、海水形成原电池，锌作负极发生氧化反应，可减缓船体的腐蚀速率，故B正确；
C．碳酸氢钠可以中和胃酸的主要成分盐酸，生成水和二氧化碳，且碳酸氢钠无毒、无害，故C正确；
D．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，得不到钠，电解熔融氯化钠生成钠，故D错误；
答案选D。
10．D
【详解】A．铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅的同时还生成水，导致硫酸浓度降低，故A正确；
B．原电池放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即电解质溶液中H+向正极移动，故B正确；
C．在铅蓄电池中，负极上金属Pb失电子发生氧化反应：Pb+-2e-=PbSO4，每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96g，故C正确；
D．在铅蓄电池的正极上，PbO2得电子发生还原反应：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，故D错误；
答案选D。
11．A
【分析】根据原电池的工作原理，负极发生氧化反应，有机物被氧化，结合平均化合价，有机物中6个碳原子整体显-4价，生成物中6个CO2碳元素的碳原子整体显示+24价，故负极反应式为：+11H2O-28e-=6CO2+28H+，生成的H+透过阳膜向中间室移动。右侧正极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，阴离子OH-透过阴膜向中间室移动在中间室生成水，NaCl溶液浓度减小，据此分析解答。
【详解】A．M电极苯酚被氧化产生CO2，同时产生H+，则M为负极，N极为正极，发生反应：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，产生OH-，A正确；
B．苯酚在负极被氧化为CO2的同时会产生H+，H+会通过阳离子交换膜迁移到中间极室；在正极被还原为Cr(OH)3的同时会产生OH-，OH-会跨过阴离子交换膜迁移到中间极室，与由正极区迁移来的氢离子反应生成水，因此，中间极室的NaCl溶液浓度下降，B错误；
C．M极为负极，发生苯酚的氧化反应，电极反应式为：+11H2O-28e-=6CO2+28H+，C错误；
D．N极为正极，发生还原反应，电极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，反应产生的OH-通过阴离子交换膜从右侧向左侧移动，而非从左侧向右侧迁移，D错误；
故合理选项是A。
12．C
【分析】如图所示，装置右室通入的溶液生成了溶液，则右室发生了反应，则在右室应有氢离子生成，说明b极是氢氧根离子失电子，同时生成了氢离子，则b极为阳极，则与b极相连的是电源的正极；a极为阴极，与a相连的是电源的负极。据此解答
【详解】A.阳极氢氧根离子失电子，同时生成氢离子，则与b极相连的是电源的正极，与a极相连的是电源的负极，故A正确；
B.b极为阳极,水中的氢氧根离子发生氧化反应,生成氧气,电极反应式为：2H2O 4e =O2↑+4H+，故B正确；
C.b极为阳极，电极反应式为2H2O 4e =O2↑+4H+，则通过2 mol电子,产生2mol的氢离子,而是可逆反应，则产生的2mol氢离子不可能全部转化为1mol,故C错误。
D.a极为阴极，阴极上氢离子失电子生成氢气，同时生成氢氧根离子，与右边流过来的钠离子结合成氢氧化钠而从左边溢出，所以c为阳离子交换膜，故D正确。
故答案选C。
13．C
【分析】一氧化碳监测仪中氧气在对电极中发生反应，则对电极为正极，敏感电极为负极，以此解答。
【详解】A．由分析可知，敏感电极为该电池的负极，故A错误；
B．氧气在对电极中发生反应，电解质溶液为稀硫酸，氧气得电子生成水，电极方程式为：，故B错误；
C．敏感电极为负极，一氧化碳在负极失去电子生成二氧化碳，电极方程式为：，理论上检测到的，转移电子，故C正确；
D．由正负电极方程式可知，该电池总方程式为：2CO+O2=2CO2，工作一段时间后电解质溶液氢离子浓度不变，pH不变，故D错误；
故选C。
14．C
【分析】锂铜可充电电池，工作原理：放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，在充电时，电源的正极连接原电池的正极，发生失电子的氧化反应，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过，据此回答。
【详解】A．放电时，N极是原电池的正极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故A正确；
B．非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过，故B正确；
C．放电时，N极是原电池的正极，充电时，接线柱B应与电源的正极相连，故C错误；
D．充电时，M极是阴极，因此M电极发生还原反应，故D正确；
故选C。
15．A
【详解】A． 镁是活泼金属，在工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，而不是氧化镁，氧化镁的熔点高，反应过程耗能多，故A错误；
B． 工业上制备单质溴，是氯气将海水中的溴转化为单质溴，用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的，最后再用氯气氧化，故B正确；
C． 工业上制备蒸馏水，可以用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水，便于节约能量，故C正确；
D． 氯碱工业可以制备氢气、烧碱和氯气，用电解得到的Cl2和石灰乳反应得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉，故D正确；
故选A。
16． 氯气 a d 浓硫酸
【分析】电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，阳极发生的方程式为：，阴极：；H2、2NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为a，Cl2在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入，要干燥Cl2需要用酸性干燥剂或中性干燥剂；
【详解】（1）电解饱和食盐时，阴极：氢离子放电，产生氢气，致使氢氧根离子浓度增大，钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室，所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液；阳极：氯离子放电，产生氯气，
故答案为：氯气；a；
（2）致使钠离子浓度升高，通过阳离子交换膜到达阴极室．所以d入口应加入精制饱和食盐水，
故答案为：d；
（3）要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等，中性干燥剂无水CaCl2，
故答案为：浓硫酸；
17．(1) I 1：4
(2) 负 NO2-e-+=N2O5
(3) 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 6.72 A
【分析】装置甲为燃料电池，石墨Ⅱ中通入的NO2失去电子转化为N2O5，故石墨Ⅰ为负极，石墨Ⅱ为正极，则装置乙中电极Fe(Ⅰ)为阳极，电极Fe(Ⅱ)为阴极，装置丙中电极X为阳极，电极Y为阴极。
【详解】（1）在原电池中，阴离子移向负极，因此甲池内的NO3-向石墨Ⅰ；每个O2得到4个电子，每个NO2失去1个电子，根据得失电子守恒可知，消耗的O2和NO2的体积比为1：4；
（2）由分析可知石墨Ⅰ是负极，反应物为NO2，产物为N2O5，则其附近发生的电极反应为NO2-e-+=N2O5；
（3）由分析可知，丙电池中阳极为电极X，水中的OH-移向阳极失电子，发生的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+；因为工作一段时间后，乙池中减少0.1mol，则参加反应的Fe2+为0.6，故转移电子数为0.6×2=1.2，根据得失电子守恒及电极X的电极反应可知，生成O2的物质的量为，其标准状况下体积为；丙池中Cu2+移向阴极，发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，消耗的Cu2+的物质的量为，因为阴极生成气体为6.72L(标况下)，Cu2+反应完后，H+移向阴极继续反应，生成H2的物质的量为，综上，阳极生成0.3O2，阴极生成0.6Cu和0.3H2，所以可以加入.0.3molCu(OH)2复原，故选A。
18． 负极 H2-2e-+2OH-=2H2O 阳极 铁极 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 4OH--4e-=O2↑+2H2O 1 ac
【分析】燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，连接原电池负极的电极为阴极，连接原电池正极的电极为阳极，结合原电池和电解池原理分析解答。
【详解】(1)燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，因此通入氢气的电极为负极，负极上氢气失电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，故答案为：负极；H2-2e-+2OH-═2H2O；
(2)甲池为原电池，乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以铁是阴极，石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，阴极附近溶液呈碱性，则铁极区的溶液先变红，乙池中电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解的总化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案为：阳极；铁极；2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；
(3)丙中电解100mL0.5mol L-1CuSO4溶液，发生的电解反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，a电极为阳极，阳极上溶液中的氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-═O2↑+4H+)，b电极为阴极，阴极上溶液中铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu；b电极产生的气体为氧气，若生成标准状况下56mL氧气，氧气的物质的量为=0.0025mol，由2H2O-4e-═O2↑+4H+可知，溶液中生成氢离子的物质的量为0.0025mol×4=0.01mol，c(H+)==0.1mol/L，pH=1；由总反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4可知，为了使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入CuO或CuCO3，但不能加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，因为它们与硫酸反应后会增加水，故选ac，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-═O2↑+4H+)； 1；ac。
19． b 6NA 石墨 KCl
【分析】从甲醇燃料电池结构图可以看出，a极的反应物是甲醇和水，生成了CO2，所以a极为负极，电极反应式为：；b极为正极，电极反应式为：，总反应方程式为。
【详解】(1)b是正极，电极反应式为：；H+是阳离子，向正极移动，b是正极，所以H+向b极移动；
(2)负极的电极反应式：，1molCH3OH完全氧化转移电子数为6NA；甲醇的氧化生成HCOOH的电极反应式为：；
(3)阳极区发生的过程：Cl-→ Cl·→CH3Cl→CH3OH,，阳极是溶液中的Cl-发生反应，而不是电极发生反应，说明阳极是惰性电极，所以阳极的材料是石墨；生成Cl·的电极反应式为：；乙醇中加入电解质是为了增强导电性，同时为阳极反应提供Cl-，所以电解液中的另一种电解质可能是KCl；
20． ③ 硫酸均过量，锌均全部反应，且锌质量一样，故反应放出热量一样，使等体积溶液温度升高值相近 15～20min和25～30 min 增加了O2的量 A B
【详解】Ⅰ等量的金属和酸反应放出的热量基本相同，实验③中，硫酸均过量，锌均全部反应，且锌质量一样，故反应放出热量一样，使等体积溶液温度升高值相近；正确答案：③；硫酸均过量，锌均全部反应，且锌质量一样，故反应放出热量一样，使等体积溶液温度升高值相近 。
Ⅱ、(1)反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可以知道在和出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态；正确答案：和。
(2)由图可以知道,反应进行至时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度；由图可以知道，反应向正反应进行，到反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大,改变瞬间，各物质的物质的量不变；加了催化剂，增大反应速率, A正确；缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，B正确； 降低温度反应速率降低，C错误；改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加的物质的量，D错误；正确答案:增大氧气的浓度；AB.
21． 3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1 C AB A 3≤pH<5 Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O
【详解】(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1；②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1；③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol-1；根据盖斯定律分析，将①-2x③+4x②可得热反应方程式为3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1；
(2)温度升高，速率加快，所以反应速率最大的点为C点；随着温度升高，甲醇的体积分数减小，说明正反应为放热反应，即温度低时平衡常数大，且平衡常数只与温度有关，所以平衡常数最大的点为AC点。因为投入的反应物的量相同，所以甲醇的体积分数越大，说明反应物的平衡转化率越大，则平衡转化率最大的点为A。
(3)常温下，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10-5 mol·L-1]，需要的，则pH=3，而Cu2+不沉淀，氢氧根浓度的最大值为：=，则pH=5，需控制溶液pH的范围为3≤pH<5。
(4)从图分析，阳极为铁，反应生成高铁酸钠，则阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O。
(5)常温下，将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，根据电荷守恒2c(Ba2+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)分析，说明该溶液为中性，根据CH3COOH CH3COO-+ H+，c(CH3COO-)= b mol·L-1，c(CH3COOH)= mol·L-1，c(H+)=10-7 mol·L-1则该混合溶液中醋酸的电离常数。
22．(1) c Cu2++2e-=Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中
(2)bd
【详解】（1）粗铜电解精炼时，粗铜作阳极与电源正极相连，所以粗铜板是图中电极c；d是阴极，发生的反应是，Au、Ag不如铜活泼，以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe比铜活泼，以Fe2+的形式进入电解质溶液中，故答案为：c；；Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。
（2）a．粗铜的电解精炼时，电能不可能全部转化为化学能，少量转化为热能，a错误；
b．粗铜作阳极与电源正极相连，发生氧化反应，b正确；
c．溶液中的Cu2+向阴极移动，在阴极上得电子，c错误；
d．不活泼金属Ag、Pt、Au等金属在阳极沉积，可以回收，d正确；
故选bd。
23． 3/4a+b+1/3c C2（CO2）/（CO2） 使平衡正向移动，提高MnCO3转化率 BD HCO3- HCHO+O2=CO2+H2O Mn2+-2e-+H2O2=MnO2+4H+ 增大
【详解】（1）已知：①．3MnO2（s）=Mn3O4（s）+O2（g）△H1=a kJ mol-1
②．3Mn3O4（s）+8Al（s）=9Mn（s）+4Al2O3（s）△H2=b kJ mol-1
由Al的燃烧热可得：③．Al（s）+O2（g）=Al2O3（s）△H=-c kJ mol-1，
根据盖斯定律，①+×②+×③可得：3MnO2（s）+4Al（s）═3Mn（s）+2Al2O3（s），则△H=（a+b-c） kJ mol-1；
（2）①2MnCO3（s）+O2（g）2MnO2（s）+2CO（g）的化学平衡常数表达式K=C2（CO2）/（CO2）；
②用真空抽气泵不断抽气，可增大空气量，减少生成物浓度，平衡正向移动，可提高MnCO3的转化率；
③A．t1时正反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A错误；B．t1时平衡常数不再变化，正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故B正确；C．t1时二氧化碳和氧气的物质的量还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C错误；D．t1时二氧化碳的质量分数不再变化，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D正确；故选BD；
（3）氧离子与-CHO转化为X，而X与H+生成CO2和H2O，则X表示的粒子是HCO3-，整个过程是甲醛氧化生成二氧化碳与水，可得该反应的总反应方程式为：HCHO+O2CO2+H2O；
（4）用惰性电极电解酸性MnSO4溶液可制得MnO2，阳极发生氧化反应，Mn2+失去电子转化为MnO2，阴极水得电子发生还原反应生成氢气，总反应离子方程式为：Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+，阴极附近氢氧根浓度增大，则电解过程中阴极附近的pH增大。
点睛：理解盖斯定律是解（1）的关键；根据盖斯定律，由已知热化学反应方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减。盖斯定律的使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。
24． CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 2.24L
【分析】由图可知甲为碱性甲醇燃料电池，通入氧气的一极为正极，通入甲醇的一极为负极；乙、丙均是电解池，A、C为阳极，B、D为阴极。
【详解】(1)甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子，发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
(2)工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子先得电子析出铜，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，则，铜离子得0.2mol电子，铜离子反应完后氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为xmol，由2H++2e-＝H2↑可得氢离子得2xmol电子；A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH--4e-＝2H2O+O2↑，则氢氧根离子失电子物质的量表示为4xmol，则根据得失电子守恒得到：0.2+2x＝4x，解得：x＝0.1，乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为：22.4L/mol×0.1mol＝2.24L，故答案为：2.24L。
25． A H2-2e-+2OH-=2H2O 2.24 放出 92 小于 可逆反应，反应物不能完全转化为生成物
【详解】(1)物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。由于黑磷比白磷稳定，所以白磷的能量比黑磷的高，白磷转化为黑磷的反应是放热反应，能正确表示该反正中能量变化的是A图象；
(2)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2O+O2=2H2O。在碱性条件下，通入氢气一端是负极，负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。根据总反应方程式可知：每有2mol氢气发生反应，转移电子的物质的量是4mol，则电路中每转移0.2mol电子，反应消耗标准状况下H2的物质的量是0.1mol，其体积是V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
(3)已知断开1mol N≡N键需要946kJ的能量，断开1mol H—H键需要436kJ的能量，生成1mo N—H键放出391kJ的能量，则根据反应方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可知：生成2mol NH3时 H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，故会放出92kJ能量。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以它们反应对应的热量小于计算出的值。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．在“碳中和”背景下，开发以CO2为原料，通过电化学方法，将其转化为CO利国利民。某科研团队设计的一种电化学装置如图所示，下列说法正确的是
A．该装置能量转化方式只有太阳能→化学能→电能
B．该电池的总反应为CO2+H2O=CO+H2+O2
C．电极b表面发生反应CO2+2e-+2H+=CO+H2O
D．标准状况下，电极a生成1.12 L O2时，两极电解质溶液质量相差1.6 g
2．下列说法正确的是
A．铵态氮肥与草木灰混合施用
B．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
C．电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢
3．如图是铅蓄电池的构造示意图，下列说法正确的是
A．铅蓄电池是二次电池，可以无限次的充电
B．电池工作一段时间后，负极板的质量减轻
C．铅蓄电池放电时的总反应为Pb+PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O
D．当电路中转移2mol电子时，电池消耗1molH2SO4
4．如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是
A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在碳电极区
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
C．通入氧气的一极为负极，发生的电极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度减小
5．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法不正确的是
A．正极电极反应式为
B．负极区，在氢化酶作用下发生反应
C．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
D．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
6．如图所示，甲池的总反应式为：N2H4+O2=N2+H2O，下列说法不正确的是
A．该装置工作时，Ag电极上有气体生成
B．甲池和乙池中的溶液的pH均减小
C．甲池中负极反应为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
D．当甲池中消耗0.1molN2H4时，乙池中理论上最多产生12.8g固体
7．劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 学农劳动：施用铵态氮(碳酸氢铵)肥时，需要及时掩埋 碳酸氢铵受热易分解，会降低肥效
B 社区服务：用石灰水将社区的树刷白 石灰可以起到杀虫的作用，减少虫害
C 自主探究：用导线连接铜片和铁片，分别插入柠檬中制作简易的原电池 根据原电池的构造原理
D 家务劳动：切土豆丝，并将切好的土豆丝浸没在水里防止变色 土豆丝中的氧化性物质遇空气变色
A．A B．B C．C D．D
8．下列实验装置、操作或结论均正确的是
A．不能生成白色沉淀 B．制取并收集氨气 C．制NaClO并减少Cl2的逸出 D．干燥二氧化硫气体
A．A B．B C．C D．D
9．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．NaHCO3可用于治疗胃酸过多
D．电解NaCl饱和溶液，可制得金属钠
10．铅蓄电池放电时发生的化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其电极材料分别是PbO2和Pb，电解质为H2SO4溶液，下列说法不正确的是
A．电池工作过程中，H2SO4溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解质溶液中H+向正极移动
C．每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96g
D．正极发生反应为：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
11．在K2Cr2O7存在下，利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理，同时向外界提供电能，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．N极为电池的正极，产生OH-
B．工作一段时间后，NaCl溶液浓度增大
C．M极的电极反应为+11H2O-23e-=6CO2↑+23H+
D．处理时，OH-从阴离子交换膜左侧向右侧移动
12．根据反应2CrO＋2H＋＋H2O，用惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。下列说法不正确的是
A．a连接电源负极
B．b极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋
C．通过2 mol电子时生成1 mol
D．c为阳离子交换膜
13．下图为携带式一氧化碳监测仪工作原理示意图，其中待测气体在敏感电极作用下转化为无毒气体逸出，电解质溶液为稀硫酸，氧气在对电极中发生反应。利用传感器测量这一电池的电流强弱，便可测出一氧化碳含量。
下列说法正确的是
A．敏感电极为该电池的正极
B．对电极的电极反应式为：
C．理论上检测到的，转移电子
D．若气体中含有，工作一段时间后电解质溶液的明显减小
14．某锂铜二次电池工作质理如图所示。在该电池中，水系电解液和非水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON) 隔开。下列有关说法错误的是
A．放电时，N极电极反应式为Cu2++2e -=Cu
B．Li+可以通过陶瓷片，水分子不能
C．充电时，接线柱B应与电源的负极相连
D．充电时，M电极发生还原反应
15．有关海水资源的开发利用中，各工业体系的某项操作叙述错误的是
选项 工业体系 操作
A 镁工业：制备单质镁 用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁
B 溴工业：制备单质溴 用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的
C 淡水工业：制备蒸馏水 用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水
D 氯碱工业：制备含氯消毒剂 用得到的Cl2和石灰乳反应制漂白粉
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．图是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图，
(1)电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 （填字母）；
(2)精制饱和食盐水的进口为 （填字母）；
(3)干燥塔中应使用的液体是 。
17．利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，工作一段时间后，乙池中减少0.1mol。
(1)工作时，甲池内的NO3-向石墨 极移动(填“I”或“II”)；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为 。
(2)甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨I是电池的 极；石墨I附近发生的电极反应式为 。
(3)丙池中阳极的电极反应式为 ，阳极产生气体的体积为 L(标况下)，若阴极生成气体为6.72L(标况下)，则可以加入 复原(填字母序号)。
A．0.3molCu(OH)2 B．0.15molCu2(OH)2CO3 C．0.3molCuO D．0.3molCuCO3
18．某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氢气的电极为 (填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为 。
(2)石墨电极为 (填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液， (填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。电解的总化学反应方程式为 。
(3)如图丙所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液，b电极上的电极反应式为 ，若b电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填字母)。
a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3
19．直接甲醇燃料电池(DMFC)结构如图所示。
(1)写出该电池放电时正极的电极反应式： ；放电时，H+向 极移动(填“a”或“b”)。
(2)当有1mol CH3OH完全氧化时转移电子数目为 ；实际上由于甲醇的氧化过程可能不完全，往往有中间产物如HCOOH等化合物生成，写出生成HCOOH时的电极反应式： 。
(3)甲醇可以通过电解甲烷制备，装置如图，电解液为含有NaCl、X的乙醇溶液。
已知：当电解发生时，阳极区发生如下过程：Cl-→ Cl·→CH3Cl→CH3OH，电解池中阳极的材料是 (填“石墨”或“铁皮”)，写出生成Cl·的电极反应式： ；电解液中的另一种电解质X可能是 。
20．Ⅰ、下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与金属锌反应的实验数据：
实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 46 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 0.10 丝 1.1 50 35 51 40
实验数据可发现有一个数据明显有错误，该数据是实验 （填实验序号），理由是
Ⅱ、在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） △H＜0
（1）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是 。
（2）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是 （填写编号）。
A．加了催化剂 B．缩小容器体积
C． 降低温度 D．增加SO3的物质的量
21．铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol-1
CO还原氧化铁的热化学方程式为 。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
在如图A、B、C三点中，选填表中物理量对应最大的点。
反应速率v： 平衡常数K： 平衡转化率α：
(3)三氯化铁是一种重要的化合物，可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5 mol·L-1 Fe3+和0.26mol·L-1 Cu2+，常温下，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10-5 mol·L-1]而Cu2+不沉淀，则需控制溶液pH的范围为 。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10-19；Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上通过电解浓NaOH溶液可制备Na2FeO4，然后转化为K2FeO4。电解原理如图所示。
写出阳极的电极反应式为 。
(5)常温下，将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka= (用含a和b的代数式表示)。
22．回答下列问题：
(1)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为 。
若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极，发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
23．锰元素广泛分布在自然界中，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知相关热化学方程式为：
4Al（s）+3O2（g）=2Al2O2（s） △H1=a kJ mol﹣1
3MnO2（s）=Mn3O4（s）+O2（g） △H2=bkJ mol﹣1
3Mn3O4（s）+8Al（s）=9Mn（s）+4Al2O3（s） △H3=ckJ mol﹣1
则3MnO2（s）+4Al（s）=3Mn（s）+2Al2O3（s） △H= kJ mol﹣1（用含a、b、c的代数式表示）．
（2）MnCO3广泛用作锰盐原料．通过如图装置焙烧MnCO3可以制取MnO2，反应方程式为：2MnCO3（s）+O2（g）═2MnO2（s）+2CO2（g）。
①2MnCO3（s）+O2（g） 2MnO2（s）+2CO2（g）的化学平衡常数表达式K= 。
②用真空抽气泵不断抽气的目的除保证反应持续进行外，还有 。
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填序号）。（如图中V正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
（3）MnO2常用作催化剂。MnO2催化降解甲醛的反应机理如图所示，图中X表示的粒子是 ，该反应的总反应方程式为 。
（4）MnSO4是重要微量元素肥料。用惰性电极电解MnSO4溶液可以制得更好活性的MnO2，电解时总反应的离子方程式为： ，电解过程中阴极附近的pH （选填“增大”、“减小”或“不变”）
24．如图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
(1)甲中负极的电极反应式为 。
(2)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 。
25．根据化学反应与能量转化的相关知识，试回答下列问题:
（1）已知，黑磷比白磷稳定，结构与石墨相似，下图能正确表示该反正中能量变化的是 （填序号）。
（2）已知：氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2O+O2=2H2O。在碱性条件下，通入氢气一端的电极反应式为 。电路中每转移0.2mol电子，标准状况下消耗H2的体积是 L。
（3）已知断开1mol N≡N键需要946kJ的能量，断开1mol H—H键需要436kJ的能量，生成1mo N—H键放出391kJ的能量，试计算生成2mol NH3时会 （填“放出”或“吸收”） kJ能量。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量 （填“大于”、“等于”或“小于”）你所计算出的值，原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．该装置能量转化方式除太阳能→化学能→电能外，还有化学能转化为热能，A错误；
B．该电池的负极H2O失去电子，被氧化产生O2，负极的电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑；正极上CO2得到电子被还原为CO，正极的电极反应式为2CO2+4e-+4H+=2CO+2H2O，将正极、负极电极式叠加，可得总反应方程式为：2CO2=2CO+O2，B错误；
C．根据图示可知：电极b为正极，CO2得到电子被还原生成，电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O，C正确；
D．根据选项B分析可知该电池总反应为2CO2=2CO+O2，可见：每生成1 mol CO，反应同时生成0.5 mol O2。在标准状况下，电极a生成1.12 LO2时，即生成0.05 mol O2时，生成0.1 mol CO，左侧电解质溶液减少0.1 mol H2O，右侧电解质溶液增加0.1 mol H2O，因此两极电解质溶液质量相差0.2 mol×18 g/mol=3.6 g，D错误；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A．铵态氮肥的主要成分含有铵根离子，草木灰显碱性，二者混合使用可以发生反应生成氨气，降低肥效，A错误；
B．铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，B错误；
C．电解饱和食盐水可以得到NaOH、、，不能得到Na单质，C错误；
D．将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀过程，这样的钢材更耐腐蚀，D正确；
故选D。
3．C
【分析】铅蓄电池负极材料为Pb，电极反应为：Pb+-2e-=PbSO4，正极材料为PbO2，电极反应为：PbO2++4H++2e-=PbSO4+2H2O，电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O，以此解答该题。
【详解】A．铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，可以多次反复充电使用，有一定的使用寿命，不能无限次充电，故A错误；
B．电池工作一段时间后，负极板的电极反应为：Pb+-2e-=PbSO4，质量增加，故B错误；
C．根据分析，铅蓄电池放电时的总反应为Pb+PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，故C正确；
D．根据分析中正负极电极反应以及电池总反应，当电路中转移2mol电子时，电池消耗2molH2SO4，故D错误；
答案选C。
4．D
【详解】甲装置为甲醚燃料电池，通入氧气的一极发生还原反应，为正极，通入甲醚的一极为负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移可知，Fe电极为阴极，C电极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，粗铜为阳极，纯铜为阴极。
A．乙装置中铁电极上的反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁电极区，故A项错误；
B．乙装置中铁电极上的反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，故B项错误；
C．通入氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极，电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-，故C项错误；
D．丙装置中，阳极除了铜发生氧化反应外，金属活动性在铜前面的金属也发生氧化反应，但是阴极除铜离子被还原外，没有其他离子被还原，根据得失电子守恒可知，硫酸铜溶液浓度减小，故D项正确；
故答案为：D。
5．A
【详解】A．由图示可知，左边为电池的负极区，右边为电池的正极区，MV2+在正极区得电子生成MV+，电极反应式为MV2++e-=MV+，A错误；
B．左边为负极区，由图示可知，在氢化酶作用下发生反应，B正确；
C．原电池中阳离子往正极移动，质子通过交换膜由负极区向正极区移动，C正确；
D．现有工业合成氨方法对温度和压强都有要求，条件苛刻，而该方法条件温和，同时还可提供电能，D正确；
答案选A。
6．A
【分析】甲池为碱性燃料电池，通入N2H4的电极为负极，通入O2的电极为正极，负极N2H4发生失电子的氧化反应生成N2，负极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，正极O2发生得电子的还原反应，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-；乙池为电解池，石墨与原电池正极相接，为阳极，Ag电极与原电池负极相接，为阴极，电解硫酸铜溶液时，阴极上Cu2+得电子生成Cu，阴极反应为 Cu2++2e-=Cu，阳极石墨上的反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，据此分析解答。
【详解】A．通入肼的电极为负极，负极与阴极相连，即银为阴极，铜离子在阴极得电子生成铜单质，即Cu2++2e-=Cu，无气体生成，故A错误；
B．甲池生成水，导致溶液中KOH浓度降低，则溶液pH减小，乙池中氢氧根离子放电，导致溶液pH减小，故B正确；
C．甲池为碱性燃料电池，通入肼的电极为负极，肼失电子发生氧化反应生成N2，其电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故C正确；
D．甲池中负极肼的电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，消耗0.1mol N2H4时，转移0.4mol电子，乙池Cu2++2e-=Cu，产生0.2mol铜即为12.8g固体，故D正确；
答案为A。
7．D
【详解】A．碳酸氢铵受热易分解，为减少肥效的损失，施用铵态氮(碳酸氢铵)肥时，需要及时掩埋，化学知识正确，故A不符合题意；
B．石灰可以起到杀虫的作用，能有效防止害虫爬到树上啃食树木，减少虫害，因此用石灰水将社区的树刷白，化学知识正确，故B不符合题意；
C．用导线连接铜片和铁片，分别插入柠檬中，该装置形成了简易的原电池，锌作负极，铜作正极，化学知识正确，故C不符合题意；
D．土豆丝中的还原性物质遇空气中氧气被氧化而变色，化学知识不正确，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
8．A
【详解】A．在[Co(NH3)3Cl3]中Cl-为内界配离子，因此向其中加入AgNO3溶液不能反应产生AgCl白色沉淀，A正确；
B．浓氨水加热生石灰中，CaO与水反应产生Ca(OH)2，反应放出热量导致NH3·H2O分解产生NH3，但CaCl2会吸收氨气，因此不能使用无水CaCl2干燥，应该使用碱石灰干燥，然后再用向下排空气的方法收集，B错误；
C．电解饱和NaCl溶液，在下部阴极上H2O电离产生的H+得到电子被还原产生H2，使阴极附近溶液中OH-浓度增大，溶液显碱性；在上部阳极上，Cl-失去电子被氧化产生Cl2，产生的Cl2容易沿导气管从装置中逸出，不能与OH-充分接触，因此不能用于制取NaClO，应该使装置下端石墨电极连接电源正极，上端石墨电极连接电源负极，C错误；
D．SO2气体不能通过U形管中液体干燥剂浓硫酸，因此不能用于干燥二氧化硫气体，应该换成洗气瓶，导气管长进短出，D错误；
故合理选项是A。
9．D
【详解】A．明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，故A正确；
B．在海轮外壳上镶入锌块，锌、铁、海水形成原电池，锌作负极发生氧化反应，可减缓船体的腐蚀速率，故B正确；
C．碳酸氢钠可以中和胃酸的主要成分盐酸，生成水和二氧化碳，且碳酸氢钠无毒、无害，故C正确；
D．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，得不到钠，电解熔融氯化钠生成钠，故D错误；
答案选D。
10．D
【详解】A．铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅的同时还生成水，导致硫酸浓度降低，故A正确；
B．原电池放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即电解质溶液中H+向正极移动，故B正确；
C．在铅蓄电池中，负极上金属Pb失电子发生氧化反应：Pb+-2e-=PbSO4，每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96g，故C正确；
D．在铅蓄电池的正极上，PbO2得电子发生还原反应：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，故D错误；
答案选D。
11．A
【分析】根据原电池的工作原理，负极发生氧化反应，有机物被氧化，结合平均化合价，有机物中6个碳原子整体显-4价，生成物中6个CO2碳元素的碳原子整体显示+24价，故负极反应式为：+11H2O-28e-=6CO2+28H+，生成的H+透过阳膜向中间室移动。右侧正极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，阴离子OH-透过阴膜向中间室移动在中间室生成水，NaCl溶液浓度减小，据此分析解答。
【详解】A．M电极苯酚被氧化产生CO2，同时产生H+，则M为负极，N极为正极，发生反应：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，产生OH-，A正确；
B．苯酚在负极被氧化为CO2的同时会产生H+，H+会通过阳离子交换膜迁移到中间极室；在正极被还原为Cr(OH)3的同时会产生OH-，OH-会跨过阴离子交换膜迁移到中间极室，与由正极区迁移来的氢离子反应生成水，因此，中间极室的NaCl溶液浓度下降，B错误；
C．M极为负极，发生苯酚的氧化反应，电极反应式为：+11H2O-28e-=6CO2+28H+，C错误；
D．N极为正极，发生还原反应，电极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，反应产生的OH-通过阴离子交换膜从右侧向左侧移动，而非从左侧向右侧迁移，D错误；
故合理选项是A。
12．C
【分析】如图所示，装置右室通入的溶液生成了溶液，则右室发生了反应，则在右室应有氢离子生成，说明b极是氢氧根离子失电子，同时生成了氢离子，则b极为阳极，则与b极相连的是电源的正极；a极为阴极，与a相连的是电源的负极。据此解答
【详解】A.阳极氢氧根离子失电子，同时生成氢离子，则与b极相连的是电源的正极，与a极相连的是电源的负极，故A正确；
B.b极为阳极,水中的氢氧根离子发生氧化反应,生成氧气,电极反应式为：2H2O 4e =O2↑+4H+，故B正确；
C.b极为阳极，电极反应式为2H2O 4e =O2↑+4H+，则通过2 mol电子,产生2mol的氢离子,而是可逆反应，则产生的2mol氢离子不可能全部转化为1mol,故C错误。
D.a极为阴极，阴极上氢离子失电子生成氢气，同时生成氢氧根离子，与右边流过来的钠离子结合成氢氧化钠而从左边溢出，所以c为阳离子交换膜，故D正确。
故答案选C。
13．C
【分析】一氧化碳监测仪中氧气在对电极中发生反应，则对电极为正极，敏感电极为负极，以此解答。
【详解】A．由分析可知，敏感电极为该电池的负极，故A错误；
B．氧气在对电极中发生反应，电解质溶液为稀硫酸，氧气得电子生成水，电极方程式为：，故B错误；
C．敏感电极为负极，一氧化碳在负极失去电子生成二氧化碳，电极方程式为：，理论上检测到的，转移电子，故C正确；
D．由正负电极方程式可知，该电池总方程式为：2CO+O2=2CO2，工作一段时间后电解质溶液氢离子浓度不变，pH不变，故D错误；
故选C。
14．C
【分析】锂铜可充电电池，工作原理：放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，在充电时，电源的正极连接原电池的正极，发生失电子的氧化反应，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过，据此回答。
【详解】A．放电时，N极是原电池的正极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故A正确；
B．非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过，故B正确；
C．放电时，N极是原电池的正极，充电时，接线柱B应与电源的正极相连，故C错误；
D．充电时，M极是阴极，因此M电极发生还原反应，故D正确；
故选C。
15．A
【详解】A． 镁是活泼金属，在工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，而不是氧化镁，氧化镁的熔点高，反应过程耗能多，故A错误；
B． 工业上制备单质溴，是氯气将海水中的溴转化为单质溴，用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的，最后再用氯气氧化，故B正确；
C． 工业上制备蒸馏水，可以用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水，便于节约能量，故C正确；
D． 氯碱工业可以制备氢气、烧碱和氯气，用电解得到的Cl2和石灰乳反应得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉，故D正确；
故选A。
16． 氯气 a d 浓硫酸
【分析】电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，阳极发生的方程式为：，阴极：；H2、2NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为a，Cl2在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入，要干燥Cl2需要用酸性干燥剂或中性干燥剂；
【详解】（1）电解饱和食盐时，阴极：氢离子放电，产生氢气，致使氢氧根离子浓度增大，钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室，所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液；阳极：氯离子放电，产生氯气，
故答案为：氯气；a；
（2）致使钠离子浓度升高，通过阳离子交换膜到达阴极室．所以d入口应加入精制饱和食盐水，
故答案为：d；
（3）要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等，中性干燥剂无水CaCl2，
故答案为：浓硫酸；
17．(1) I 1：4
(2) 负 NO2-e-+=N2O5
(3) 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 6.72 A
【分析】装置甲为燃料电池，石墨Ⅱ中通入的NO2失去电子转化为N2O5，故石墨Ⅰ为负极，石墨Ⅱ为正极，则装置乙中电极Fe(Ⅰ)为阳极，电极Fe(Ⅱ)为阴极，装置丙中电极X为阳极，电极Y为阴极。
【详解】（1）在原电池中，阴离子移向负极，因此甲池内的NO3-向石墨Ⅰ；每个O2得到4个电子，每个NO2失去1个电子，根据得失电子守恒可知，消耗的O2和NO2的体积比为1：4；
（2）由分析可知石墨Ⅰ是负极，反应物为NO2，产物为N2O5，则其附近发生的电极反应为NO2-e-+=N2O5；
（3）由分析可知，丙电池中阳极为电极X，水中的OH-移向阳极失电子，发生的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+；因为工作一段时间后，乙池中减少0.1mol，则参加反应的Fe2+为0.6，故转移电子数为0.6×2=1.2，根据得失电子守恒及电极X的电极反应可知，生成O2的物质的量为，其标准状况下体积为；丙池中Cu2+移向阴极，发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，消耗的Cu2+的物质的量为，因为阴极生成气体为6.72L(标况下)，Cu2+反应完后，H+移向阴极继续反应，生成H2的物质的量为，综上，阳极生成0.3O2，阴极生成0.6Cu和0.3H2，所以可以加入.0.3molCu(OH)2复原，故选A。
18． 负极 H2-2e-+2OH-=2H2O 阳极 铁极 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 4OH--4e-=O2↑+2H2O 1 ac
【分析】燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，连接原电池负极的电极为阴极，连接原电池正极的电极为阳极，结合原电池和电解池原理分析解答。
【详解】(1)燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，因此通入氢气的电极为负极，负极上氢气失电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，故答案为：负极；H2-2e-+2OH-═2H2O；
(2)甲池为原电池，乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以铁是阴极，石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，阴极附近溶液呈碱性，则铁极区的溶液先变红，乙池中电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解的总化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案为：阳极；铁极；2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；
(3)丙中电解100mL0.5mol L-1CuSO4溶液，发生的电解反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，a电极为阳极，阳极上溶液中的氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-═O2↑+4H+)，b电极为阴极，阴极上溶液中铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu；b电极产生的气体为氧气，若生成标准状况下56mL氧气，氧气的物质的量为=0.0025mol，由2H2O-4e-═O2↑+4H+可知，溶液中生成氢离子的物质的量为0.0025mol×4=0.01mol，c(H+)==0.1mol/L，pH=1；由总反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4可知，为了使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入CuO或CuCO3，但不能加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，因为它们与硫酸反应后会增加水，故选ac，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-═O2↑+4H+)； 1；ac。
19． b 6NA 石墨 KCl
【分析】从甲醇燃料电池结构图可以看出，a极的反应物是甲醇和水，生成了CO2，所以a极为负极，电极反应式为：；b极为正极，电极反应式为：，总反应方程式为。
【详解】(1)b是正极，电极反应式为：；H+是阳离子，向正极移动，b是正极，所以H+向b极移动；
(2)负极的电极反应式：，1molCH3OH完全氧化转移电子数为6NA；甲醇的氧化生成HCOOH的电极反应式为：；
(3)阳极区发生的过程：Cl-→ Cl·→CH3Cl→CH3OH,，阳极是溶液中的Cl-发生反应，而不是电极发生反应，说明阳极是惰性电极，所以阳极的材料是石墨；生成Cl·的电极反应式为：；乙醇中加入电解质是为了增强导电性，同时为阳极反应提供Cl-，所以电解液中的另一种电解质可能是KCl；
20． ③ 硫酸均过量，锌均全部反应，且锌质量一样，故反应放出热量一样，使等体积溶液温度升高值相近 15～20min和25～30 min 增加了O2的量 A B
【详解】Ⅰ等量的金属和酸反应放出的热量基本相同，实验③中，硫酸均过量，锌均全部反应，且锌质量一样，故反应放出热量一样，使等体积溶液温度升高值相近；正确答案：③；硫酸均过量，锌均全部反应，且锌质量一样，故反应放出热量一样，使等体积溶液温度升高值相近 。
Ⅱ、(1)反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可以知道在和出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态；正确答案：和。
(2)由图可以知道,反应进行至时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度；由图可以知道，反应向正反应进行，到反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大,改变瞬间，各物质的物质的量不变；加了催化剂，增大反应速率, A正确；缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，B正确； 降低温度反应速率降低，C错误；改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加的物质的量，D错误；正确答案:增大氧气的浓度；AB.
21． 3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1 C AB A 3≤pH<5 Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O
【详解】(1)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1；②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1；③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol-1；根据盖斯定律分析，将①-2x③+4x②可得热反应方程式为3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1；
(2)温度升高，速率加快，所以反应速率最大的点为C点；随着温度升高，甲醇的体积分数减小，说明正反应为放热反应，即温度低时平衡常数大，且平衡常数只与温度有关，所以平衡常数最大的点为AC点。因为投入的反应物的量相同，所以甲醇的体积分数越大，说明反应物的平衡转化率越大，则平衡转化率最大的点为A。
(3)常温下，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10-5 mol·L-1]，需要的，则pH=3，而Cu2+不沉淀，氢氧根浓度的最大值为：=，则pH=5，需控制溶液pH的范围为3≤pH<5。
(4)从图分析，阳极为铁，反应生成高铁酸钠，则阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O。
(5)常温下，将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，根据电荷守恒2c(Ba2+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)分析，说明该溶液为中性，根据CH3COOH CH3COO-+ H+，c(CH3COO-)= b mol·L-1，c(CH3COOH)= mol·L-1，c(H+)=10-7 mol·L-1则该混合溶液中醋酸的电离常数。
22．(1) c Cu2++2e-=Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中
(2)bd
【详解】（1）粗铜电解精炼时，粗铜作阳极与电源正极相连，所以粗铜板是图中电极c；d是阴极，发生的反应是，Au、Ag不如铜活泼，以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe比铜活泼，以Fe2+的形式进入电解质溶液中，故答案为：c；；Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。
（2）a．粗铜的电解精炼时，电能不可能全部转化为化学能，少量转化为热能，a错误；
b．粗铜作阳极与电源正极相连，发生氧化反应，b正确；
c．溶液中的Cu2+向阴极移动，在阴极上得电子，c错误；
d．不活泼金属Ag、Pt、Au等金属在阳极沉积，可以回收，d正确；
故选bd。
23． 3/4a+b+1/3c C2（CO2）/（CO2） 使平衡正向移动，提高MnCO3转化率 BD HCO3- HCHO+O2=CO2+H2O Mn2+-2e-+H2O2=MnO2+4H+ 增大
【详解】（1）已知：①．3MnO2（s）=Mn3O4（s）+O2（g）△H1=a kJ mol-1
②．3Mn3O4（s）+8Al（s）=9Mn（s）+4Al2O3（s）△H2=b kJ mol-1
由Al的燃烧热可得：③．Al（s）+O2（g）=Al2O3（s）△H=-c kJ mol-1，
根据盖斯定律，①+×②+×③可得：3MnO2（s）+4Al（s）═3Mn（s）+2Al2O3（s），则△H=（a+b-c） kJ mol-1；
（2）①2MnCO3（s）+O2（g）2MnO2（s）+2CO（g）的化学平衡常数表达式K=C2（CO2）/（CO2）；
②用真空抽气泵不断抽气，可增大空气量，减少生成物浓度，平衡正向移动，可提高MnCO3的转化率；
③A．t1时正反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A错误；B．t1时平衡常数不再变化，正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故B正确；C．t1时二氧化碳和氧气的物质的量还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C错误；D．t1时二氧化碳的质量分数不再变化，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D正确；故选BD；
（3）氧离子与-CHO转化为X，而X与H+生成CO2和H2O，则X表示的粒子是HCO3-，整个过程是甲醛氧化生成二氧化碳与水，可得该反应的总反应方程式为：HCHO+O2CO2+H2O；
（4）用惰性电极电解酸性MnSO4溶液可制得MnO2，阳极发生氧化反应，Mn2+失去电子转化为MnO2，阴极水得电子发生还原反应生成氢气，总反应离子方程式为：Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+，阴极附近氢氧根浓度增大，则电解过程中阴极附近的pH增大。
点睛：理解盖斯定律是解（1）的关键；根据盖斯定律，由已知热化学反应方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减。盖斯定律的使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。
24． CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 2.24L
【分析】由图可知甲为碱性甲醇燃料电池，通入氧气的一极为正极，通入甲醇的一极为负极；乙、丙均是电解池，A、C为阳极，B、D为阴极。
【详解】(1)甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子，发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
(2)工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子先得电子析出铜，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，则，铜离子得0.2mol电子，铜离子反应完后氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为xmol，由2H++2e-＝H2↑可得氢离子得2xmol电子；A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH--4e-＝2H2O+O2↑，则氢氧根离子失电子物质的量表示为4xmol，则根据得失电子守恒得到：0.2+2x＝4x，解得：x＝0.1，乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为：22.4L/mol×0.1mol＝2.24L，故答案为：2.24L。
25． A H2-2e-+2OH-=2H2O 2.24 放出 92 小于 可逆反应，反应物不能完全转化为生成物
【详解】(1)物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。由于黑磷比白磷稳定，所以白磷的能量比黑磷的高，白磷转化为黑磷的反应是放热反应，能正确表示该反正中能量变化的是A图象；
(2)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2O+O2=2H2O。在碱性条件下，通入氢气一端是负极，负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。根据总反应方程式可知：每有2mol氢气发生反应，转移电子的物质的量是4mol，则电路中每转移0.2mol电子，反应消耗标准状况下H2的物质的量是0.1mol，其体积是V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
(3)已知断开1mol N≡N键需要946kJ的能量，断开1mol H—H键需要436kJ的能量，生成1mo N—H键放出391kJ的能量，则根据反应方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可知：生成2mol NH3时 H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，故会放出92kJ能量。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以它们反应对应的热量小于计算出的值。
答案第1页，共2页
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