2023北京重点校高二（上）期中化学汇编：化学反应与电能章节综合2（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023北京重点校高二（上）期中化学汇编：化学反应与电能章节综合2（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-28 16:18:19 | ||
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文档简介
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2023北京重点校高二（上）期中化学汇编
化学反应与电能章节综合2
一、单选题
1．（2023北京清华附中高二上期中）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A B C D
锌锰干电池 燃气燃烧 电池充电 水力发电
A．A B．B C．C D．D
2．（2023北京161中高二上期中）下列措施不能加快Zn与1mol/LH2SO4反应产生H2的速率的是
A．用Zn粉代替Zn粒 B．滴加少量的CuSO4溶液
C．升高温度 D．再加入1mol/LCH3COOH溶液
3．（2023北京海淀高二上期中）某种培根型碱性氢氧燃料电池示意图如图所示，下列有关该电池的说法不正确的是
A．出口I处有水生成
B．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环
C．电池放电时，K+向镍电极I的方向迁移
D．正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
4．（2023北京密云二中高二上期中）下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是
A．三峡水利发电站 B．甘肃酒泉风电基地 C．大亚湾核电站 D．上海虹桥垃圾焚烧发电厂
A．A B．B C．C D．D
5．（2023北京丰台高二上期中）化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验
现象 铁钉周边出现_________色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法不正确的是
A．实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B．实验I中负极的电极反应式：
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
6．（2023北京汇文中学高二上期中）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A．火力发电 B．碱性锌锰电池 C．电解饱和食盐水 D．氢氧燃料电池
A．A B．B C．C D．D
7．（2023北京海淀高二上期中）用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是
A．铁发生的电极反应：
B．铁腐蚀过程中，化学能转化为热能
C．炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
D．导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
8．（2023北京牛栏山一中高二上期中）十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法正确的是
A．X应为直流电源的正极
B．电解过程中阴极区pH升高
C．图中的b %＜a %
D．SO在电极上发生的反应为：SO＋2OH--2e-=SO＋2H2O
9．（2023北京北师大二附中高二上期中）下列图示与化学用语表述内容不相符的是
A B C D
NaCl溶于水 电解溶液 温度对化学平衡移动的影响 与反应过程中焓的变化
A．A B．B C．C D．D
10．（2023北京密云二中高二上期中）2022北京冬奥会期间，赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作如图所示。下列说法不正确的是
A．电极a为电池的负极
B．电极b表面反应为：
C．电池工作过程中向负极迁移
D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率
11．（2023北京海淀高二上期中）电解溶液制备NaOH和的装置示意图如下。
下列说法不正确的是
A．Ⅰ区溶液pH下降
B．离子交换膜a为阳离子交换膜
C．Ⅲ区发生电极反应：
D．理论上，每生成1mol NaOH，同时有生成
12．（2023北京丰台高二上期中）新型双离子可充电电池是一种高效，低成本的储能电池，其装置示意图如下。当闭合K2时，该电池的工作原理为。下列关于该电池的说法正确的是
A．放电时，电子从N电极经导线流向M电极
B．放电时，正极的电极反应式：
C．充电时，外加直流电源的正极与M电极相连
D．充电时，电路中每通过，左室溶液增加
13．（2023北京海淀高二上期中）Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，2Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是
A．该电池中的电解质溶液可以用水溶液
B．放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极
C．放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应
D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi
14．（2023北京清华附中高二上期中）我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。
下列说法不正确的是
A．电极a是正极
B．电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
C．每生成1molN2，有2molNaCl发生迁移
D．离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
15．（2023北京第十二中学高二上期中）如图所示为水系锌离子电池，它作为一种新型的二次电池，具有较高的能量密度和功率密度，下列说法不正确的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，每转移1 mol，a电极理论上减少43.5 g
C．充电时，溶液的浓度不断增大
D．充电时，a电极附近溶液的pH减小
16．（2023北京丰台高二上期中）下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A B C D
电离方程式：NaCl = Na+ + Cl- 总反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 负极反应：H2-2e-+ 2OH-= 2H2O 总反应：2Cl-+ 2H+Cl2↑ + H2↑
A．A B．B C．C D．D
17．（2023北京首师大附中高二上期中）电池中负极反应物与电解质溶液或正极反应物接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是
A．两者正极材料不同
B．两者负极反应相同
C．干电池中两极反应物间有隔膜防止自放电
D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象
18．（2023北京101中学高二上期中）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是
A．电极上发生还原反应
B．电子由锌片通过导线流向石墨棒
C．将稀硫酸换成乙醇，灯泡也能发光
D．当电路中有电子发生转移时，生成的体积为
二、填空题
19．（2023北京丰台高二上期中）有关电化学示意图如下。回答下列问题：
(1)下图中正极的电极反应式为 ；盐桥的作用是 。
(2)图②是在铁制品上电镀铜的工艺装置图。
①请在图中标出a和b的电极名称分别为 。
②电镀液一般使用 溶液。
(3)如图是电解饱和食盐水的装置图。
①电解饱和食盐水的化学方程式是 。
②电极a接电源的 (填“正”或“负”)极。
③结合化学用语简述阴极区获得较浓NaOH溶液的原因 。
20．（2023北京丰台高二上期中）电化学原理在能量转换、物质制备、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
(1)下图是常见电化学装置图
① 负极材料为Zn，其在此装置中的作用是 。
② 若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，电流计指针也发生偏转，推测：其中一个为原电池，一个为电解池，写出a端发生的电极反应 。
(2)下图探究金属Fe是否腐蚀的示意图
在培养皿中加入一定量的琼脂和饱和NaCl溶液混合，滴入5~6滴酚酞溶液，混合均匀，将缠有铜丝的铁钉放入培养皿中。溶液变红的部位为 端(填“左”或“右”)，结合化学用语解释变红的原因 。
(3)下图是氯碱工业电解饱和NaCl溶液的示意图
①电解饱和NaCl溶液的化学方程式是 。
② NaOH溶液从 (填b或c)口导出。结合化学用语解释NaOH在此区域生成的原因 。
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 。
(4)我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如图所示。
①金属锂在电极 (填“A”或“B”)生成，发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②阳极产生两种气体单质，电极反应式分别是 ； 。
21．（2023北京首师大附中高二上期中）氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。
(1)将氯气通入水中制得氯水，氯水中起漂白作用的物质是 (填写化学式)。
(2)“84”消毒液(主要成分次氯酸钠和氯化钠)也可漂白。将氯气通入氢氧化钠溶液可制备84消毒液，写出制备反应的离子方程式 。
(3)室温下，为探究“84”消毒液在不同pH下的漂白性，做如下实验：
步骤1：将50mL市售“84”消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的pH=12。
步骤2：将稀释后溶液等分于三个烧杯，用H2SO4调节pH (溶液体积变化忽略) 。
步骤3：烧杯中分别放入相同的红纸，观察现象，记录如下：
烧杯 溶液的pH 现象
a 10 10min后，红纸基本不褪色，4h后褪色
b 7 10min后，红纸颜色变浅
c 4 10min后，溶液变为浅黄绿色，红纸颜色变得比b中更浅
(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)
①水的电离程度：烧杯a中 烧杯b中(填“>”或“<”)。
②关于上述实验，下列说法正确的是 。(填字母)
A．步骤1中溶液pH=12原因：
B．烧杯a中存在：
C．烧杯b中存在：
D．生活中使用84消毒液时应加入盐酸调节pH=4，以增强其漂白性
(4)有研究者尝试利用H2-Cl2-HCl(aq)构成电池，并用该装置制备盐酸。
①该电池中负极发生 反应。(填“氧化”或“还原”)
②该电池的正极反应式为 。
③随着生成盐酸浓度增大，氯气溶解度下降，结合平衡移动解释原因 。
22．（2023北京汇文中学高二上期中）某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，实验装置如下图所示，C、D是铂电极。
(1)若A、B是惰性电极
①写出D极的电极反应式 。
②写出甲中总反应的离子方程式 。
(2)若甲是铁片镀铜装置，A、B质量相同。当B和A的质量差为12.8g时，C极产生的气体在标准状况下的体积是 L。
(3)苯酚的分子式为。
①离子交换膜A为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②a极的电极反应式为 。
③理论上每消除1mol苯酚，同时消除 mol ；当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐 g。
三、解答题
23．（2023北京丰台高二上期中）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)目前工业合成氨的主要方法是Haber Bosch法：化学反应原理如下：N2(g)+3H2(g)NH3(g)。
①该反应放热，但仍选择较高温度，原因是 。
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 (写出1条)。
③将物质的量之比为1∶3的N2和H2充入2 L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：
物质 N2 H2 NH3
平衡时物质的量 0.2 0.6 0.2
该条件下H2的转化率为 ，平衡常数K= (可用分数表示)。
④若按以下浓度投料，其它反应条件与③相同，起始时反应进行的方向为 (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质 N2 H2 NH3
起始浓度(mol·L) 0.5 1.5 0.5
(2)电化学气敏传感器可用于检测环境中的含量，其工作原理如下图所示。
①反应消耗的与的物质的量之比为 。
②a极的电极反应式为 。
24．（2023北京丰台高二上期中）甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I．甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(2)已知：25℃、101 kPa时，CH3OH(l) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(l) Δ H=－726.5 kJ/mol，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是 。
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如下图所示。根据下图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是 。
II．甲醇的合成
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
①补全上图：图中A处应填入 。
②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)为了合成甲醇反应：CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔH =－91kJ/mol
已知：i．CO(g)＋1/2 O2(g) = CO2(g) Δ H1=－283 kJ/mol
ii． ΔH2
iii．CH3OH(g) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(g) ΔH3=－676 kJ/mol
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式 。
(6)用稀硫酸作电解质溶液，电解CO2也可制取CH3OH，装置如下图所示，电极b为电解池的 极(填“阴”或“阳”)，生成的电极反应式是 。
25．（2023北京海淀高二上期中）碱性银锌二次航空电池为价格昂贵的高能电池。该电池的总反应为：Zn+Ag2OZnO+2Ag。其电池中的基本单元示意图如图：
(1)该电池放电时，锌电极板为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(2)以KOH溶液为电解液，放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步：
反应i.锌电极板的溶解：…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出：Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O
补充反应i： 。
(3)放电时，析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面，影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成，并促进锌电极板的溶解，从速率和平衡的角度说明其原因： 。
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状，如图a所示，能增大锌电极板的表面积，但蜂窝孔的孔径过小，影响OH-进出蜂窝孔的速率，导致孔径内外OH-浓度出现差异，多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。
下列说法正确的是 (填字母序号)。
a．充电时，OH-向锌极板方向迁移
b．孔内沉积ZnO，导电能力减弱，影响电池使用效果
c．导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d．为延长电池使用寿命，提高电池放电效果，应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移，防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是：用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液，再以NH4Fe(SO4)2作指示剂，用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应：
①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
结合上述两个反应的平衡常数，解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因： 。
26．（2023北京丰台高二上期中）某小组研究Cu2+和Fe3+的氧化性，进行如下实验。
实验Ⅰ：
已知：1.(SCN)2 是黄色液体，氧化性：I2 < (SCN)2 < Br2。
2.K3[Fe(CN)6]溶液可用于Fe2+的检验，生成蓝色沉淀。
3.Fe3+与SCN－可以形成多种微粒，例如[Fe(SCN)]2+、Fe(SCN)3等溶液显红色。
(1)实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应的化学方程式是 。
(2)实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红，说明产生了Fe3+，分析可能原因。
假设①：Fe2+被Cu2+氧化。
过程Ⅱ发生反应的电极反应式：
a．氧化反应：Fe2+-e－+3SCN－=Fe(SCN)3
b．还原反应： 。
假设②：Cu2+和SCN－发生反应生成(SCN)2，进而将清液中的Fe2+氧化为Fe3+。
设计实验Ⅱ证实假设。
实验Ⅱ：
i． 。
ⅱ．实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为 。
(3)设计实验进一步研究Fe3+能否氧化SCN－。
实验Ⅲ：
①实验Ⅲ中加入K3[Fe(CN)6]溶液后，若 (写出实验现象)，
说明在该实验条件下，Fe3+未能氧化SCN－。
②进一步查阅资料发现：Fe3+与SCN－可以发生氧化还原反应。该小组通过实验证明了该反应的发生。请你在答题卡方框中用文字或图示设计实验方案，并描述相关的实验现象： 。
27．（2023北京第八十中学高二上期中）尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得尿素，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。
(2)二十世纪初，工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，反应分两步：
i．CO2和NH3生成NH2COONH4；
ii．NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是___________。
A．NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B．活化能：反应i<反应ii
C．i为放热反应，ii为吸热反应
D．CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) H=E1-E4
(3)近年研究发现，电催化CO2和含氮物质在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上生成CO(NH2)2，电解原理如图所示。
已知：在电解池中，与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。
①电极b是电解池的 极(填“阴”或“阳”)。
②补全电解过程中生成尿素的电极反应式： 。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知：溶液中c()不能直接用NaOH溶液准确滴定。
①消化液中的含氮粒子是 。
②步骤iv中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。
28．（2023北京丰台高二上期中）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。
(1)目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法，化学反应原理如下：
①该反应放热，但仍选择较高温度，原因是
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 (写出1条)。
③将物质的量之比为1：3的N2和H2充入2 L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：
物质 N2 H2 NH3
平衡时物质的量/mol 0.2 0.6 0.2
该条件下H2的转化率为 ，平衡常数K= (可用分数表示)。
④若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为 (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质 N2 H2 NH3
起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 0.5
⑤ L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度，如图表示L一定时，合成氨反应中 H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 。
(2)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，则a极的电极反应式为 ，反应消耗的O2与NH3的物质的量之比为 。
29．（2023北京首师大附中高二上期中）过量的碳排放会引起温室效应，针对固碳方法开展了大量研究工作。
(1)海水可以吸收一定量的二氧化碳。
①溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中占95%，写出CO2溶于水产生的方程式： 。
②在海洋中，珊瑚虫可以将海水中的和通过钙化用(如图)转化为CaCO3，钙化作用的离子方程式为 。
(2)“尾气CO2固化及磷石膏联产工艺”涉及CO2减排和工业固废磷石膏处理两大工业环保技术领域，其部分工艺流程如下图：
已知：磷石膏主要成分CaSO4·2H2O。
①吸收塔中发生的反应可能有 (写出2个离子方程式)。
②写出三相反应器中沉淀转化反应的离子方程式 。
③三相反应器中氨气的作用是 。
(3)如图是利用氢氧燃料电池进行CO2浓缩富集的装置。
①对比吸收前和吸收后空气成分，含量一定下降的是CO2和 。
②结合a、b两极的电极反应和微粒迁移，解释该装置能进行CO2浓缩富集的原理 。
30．（2023北京清华附中高二上期中）氯碱工业是化工产业的重要基础，其装置示意图如图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。
已知：当pH升高时，易歧化为和。
(1)电解饱和食盐水的离子方程式为 。
(2)下列关于产生的说法中，合理的是 (填序号)。
a.主要在阴极室产生
b.在电极上放电，可能产生
c.阳离子交换膜破损导致向阳极室迁移，可能产生
(3)测定副产物含量的方法如下图。
①加入的目的是消耗水样中残留的和。若测定中未加入，则水样中的浓度将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
②滴定至终点时消耗酸性溶液，水样中的计算式为 。
(4)可用盐酸处理淡盐水中的并回收。
①反应的离子方程式为 。
②处理时，可能的作用是：
i.提高，使氧化性提高或还原性提高；
ii.提高， 。
参考答案
1．C
【详解】A．锌锰干电池是将化学能转化为电能，A不符合题意；
B．燃气燃烧是将化学能转化为热能，B不符合题意；
C．电池充电是将电能转化为化学能，C符合题意；
D．水力发电是将机械能转化为电能，D不符合题意；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A．用Zn粉代替Zn粒，可以增大接触面积，加快反应速率，A不符合题意；
B．滴加少量的CuSO4溶液，Zn会先置换出铜，之后形成原电池，可以加快反应速率，B不符合题意；
C．升高温度可以加快反应速率，C不符合题意；
D．CH3COOH为弱酸，1mol/LCH3COOH溶液溶液中c(H+)＜1mol/L，加入后相当于稀释，会使氢离子浓度变小，减慢反应速率，D符合题意；
综上所述答案为D。
3．C
【详解】A．通入氢气的一极为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故出口I有水生产，A正确；
B．根据图示，循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环，B正确；
C．放电时，阳离子移向正极，故钾离子向镍电极II的方向移动，C错误；
D．正极发生还原反应，氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．三峡水利发电站是将水利势能转化为电能，故A错误；
B．甘肃酒泉风电基地，是将风能转化为电能，故B错误；
C．大亚湾核电站是将核能转化为电能，故C错误；
D．上海虹桥垃圾焚烧发电厂，是将化学能转化为电能，故D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．实验Ⅰ中锌做负极，铁做正极，铁钉极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，溶液显碱性周边出现红色，故A正确；
B．实验I中锌做负极，负极的电极反应式：，故B错误；
C．实验Ⅱ中铜不活泼，铜作正极，正极的电极反应式：，故C正确；
D．对比实验I、Ⅱ可知，锌能保护铁，而铜铁形成原电池会加速铁锈蚀，故生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀，故D正确；
故选B。
6．C
【详解】A．火力发电将化学能转化为内能，再由内能转化为动能，由动能转化为电能，故A不符合题意；
B．碱性锌锰电池将化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．电解饱和食盐水为电解池装置，将电能转化为化学能，故C符合题意；
D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能，故D不符合题意；
故选C。
7．B
【详解】A．铁发生的电极反应：，故A错误；
B．铁腐蚀过程中，试管发热，说明化学能转化为热能，故B正确；
C．铁粉、炭粉、氯化钠溶液构成原电池，炭粉的存在加快铁腐蚀的速率，故C错误；
D．铁腐蚀过程中，试管内温度升高，气体膨胀，导管口产生气泡不能证明铁发生了析氢腐蚀，故D错误；
选B。
8．B
【详解】A．根据阴阳离子的移动方向得知，阳离子向Pt(Ⅰ)电极移动，阴离子向Pt(Ⅱ)电极移动，因此Pt(Ⅰ)为阴极，Pt(Ⅱ)为阳极，所以X为直流电源负极，Y为直流电源正极，A项错误；
B．Pt(Ⅰ)为阴极，阴极上氢离子得电子放出氢气，故Pt(Ⅰ)附近溶液的pH增大，B项正确；
C．阳极室中，出来的硫酸中不仅有加入的稀硫酸还有亚硫酸根离子被氧化生成的硫酸，所以b %>a %，C项错误；
D．阳极上亚硫酸根离子失电子发生氧化反应，故电极反应方程式为：SO＋H2O-2e-=SO＋2H+，D项错误；
答案选B。
9．B
【详解】A．NaCl属于盐，为强电解质，电离方程式为：NaCl═Na++Cl-，故A正确；
B．用惰性电极电解氯化铜溶液的总反应为：，故B错误；
C.依据图象可知温度较高时，平衡向着生成二氧化氮的反向移动，由勒夏特列原理可知，温度升高，平衡朝着吸热方向移动，可知ΔH＜0，故C正确；
D.由图象可知反应物的能量高于生成物的能量是放热反应，因而ΔH＜0，故D正确；
故选：B。
10．C
【分析】由图可知，电极a为负极，电极反应式为H2 2e ＋2OH =2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e ＋2H2O═4OH ，据此作答。
【详解】A．电极a上氢元素失电子价态升高，故电极a为负极，故A正确；
B．电极b为正极，电极反应式为O2＋4e ＋2H2O═4OH ，故B正确；
C．原电池工作时，阴离子向负极移动，K+移向正极，故C错误；
D．氢氧燃料电池能量转化率高，可提高能源利用率，故D正确；
故答案选C。
11．B
【分析】电解槽中右侧电极为阴极、左侧电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜生成NaOH、b为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜a生成硫酸a为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】A．据分析可知，左侧电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+，氢离子浓度增加Ⅰ区溶液pH下降，A正确；
B．根据分析可知，离子交换膜a为阴离子交换膜，B错误；
C．根据分析可知，Ⅲ区发生电极反应：，C正确；
D．根据2H2O-4e-=O2↑+4H+，可知理论上，—e-—H+，每生成1mol NaOH，同时有生成，D正确；
答案选B。
12．B
【分析】打开K1、关闭K2，形成原电池，左侧M电极做负极，右侧N电极为正极，关闭K1、打开K2进行充电，M电极接外加电源的负极做阴极，N电极接外加电源的正极做阳极。
【详解】A．放电时，电子从负极M电极经导线流向正极N电极，A错误；
B．放电时，N电极做正极，电极反应式：，B正确；
C．充电时，N电极接外加电源的正极，C错误；
D．充电时，电路中每通过，有1molLi+通过Li+透过膜进入左室，D错误；
故答案选B。
13．D
【分析】在原电池中，Li较活泼，所以Li电极为负极，电极方程式为Li-e-=Li+，炭/硫复合电极是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极流向正极，根据电极反应式结合电子转移进行计算即可。
【详解】A．Li是活泼金属可以和水反应生成氢气，该电池中的电解质溶液不可以用水溶液，故A错误；
B．由分析可知，炭/硫复合电极为正极，Li电极为负极，原电池中电子由负极移向正极，故B错误；
C．由题干信息可知，生成的当x=2、4、6或8时，若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，可以直接与Li发生反应，故C错误；
D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，由总电极方程式S8+8Li=4Li2S2可知消耗0.08molLi，质量为0.08mol×7g/mol=0.56g，故D正确；
故选D。
14．C
【分析】
该装置为原电池，电极a上氢离子得电子生成氢气，则a为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑，电极b上，N2H4在碱性条件下失去电子生成N2，b为负极，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，根据电解池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，则钠离子经c移向左侧（a），氯离子经d移向右侧（b），c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，据此解答。
【详解】A．根据分析，电极a是正极，A正确；
B．根据分析，电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，B正确；
C．根据N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，每生成1molN2，转移4mol电子，根据电荷守恒，有4molNaCl发生迁移，C错误；
D．根据分析，离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，D正确；
故选C。
15．C
【分析】由图可知，放电时，右侧b电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—＋4OH—=Zn(OH)，溶液中钾离子通过阳离子交换膜加入中间区域，左侧a电极为正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水，电极反应式为MnO2+2e—＋4H+=Mn2++2H2O，溶液中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入中间区域；充电时，与直流电源负极相连的右侧b电极做电解池的阴极，左侧a电极为阳极，中间区域的钾离子通过阳离子交换膜进入阳极区，硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阴极区。
【详解】A．由分析可知，放电时，右侧b电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—＋4OH—=Zn(OH)，故A正确；
B．由分析可知，放电时，左侧a电极为正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水，电极反应式为MnO2+2e—＋4H+=Mn2++2H2O，则外电路转移1 mol时，a电极理论上减少1mol××87g/mol=43.5g，故B正确；
C．由分析可知，充电时，中间区域的钾离子通过阳离子交换膜进入阳极区，硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阴极区，则硫酸钾溶液的浓度减小，故C错误；
D．由分析可知，充电时，左侧a电极为阳极，水分子作用下锰离子失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2＋4H+，放电生成氢离子使a电极附近溶液的pH减小，故D正确；
故选C。
16．D
【详解】A．NaCl溶于水发生电离形成Na+和Cl-，电离方程式为NaCl = Na+ + Cl-，A项正确；
B．铜锌原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B项正确；
C．该电池为氢气燃料电池，H2在负极失电子形成H+，H+和电解质溶液中的OH-反应生成H2O，故负极反应为H2-2e-+ 2OH-= 2H2O，C项正确；
D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为2Cl-+ 2H2O2OH-+Cl2↑ + H2↑，D项错误；
答案选D。
17．B
【详解】A． 铜锌原电池的正极材料是金属铜，锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉，两者正极材料不同，故A正确；
B． 铜锌原电池负极锌被氧化，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，锌锰碱性干电池负极锌被氧化，电极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故B错误；
C． 干电池中两极反应物间有隔膜，这层膜可以阻止负极反应物与电解质溶液或正极反应物接触直接反应，从而防止自放电，故C正确；
D． 铜锌原电池中，金属锌和硫酸之间直接接触会发生反应，则该原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象，故D正确。
故选：B。
18．B
【分析】由图知，电极锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为，石墨极为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为，电子由负极经外电路流向正极。
【详解】A．由分析知，锌电极为负极，失去电子，发生氧化反应，A错误；
B．由分析知，电子由锌片通过导线流向石墨棒，B正确；
C．由于乙醇是非电解质，将稀硫酸换成乙醇，不能构成原电池，灯泡不发光，C错误；
D．未给定标准状况下，无法得知气体得体积，D错误；
故选B。
19．(1) Cu2++2e－=Cu 作为离子导体，连通两个隔离的电解质溶液(或使两个隔离的电解质溶液连接成一个通路，电流得以流通，使左右两个烧杯维持电中性)
(2) 硫酸铜
(3) 2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 正 电极b是阴极，电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，且在电场作用下，Na+经过阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区的NaOH溶液浓度增大，成为较浓的NaOH溶液排出
【详解】（1）正极处Cu2+得电子转化为Cu，电极反应式为Cu2++2e－=Cu；原电池中，盐桥作为离子导体，连通两个隔离的电解质溶液，使两个隔离的电解质溶液连接成一个通路，电流得以流通，使左右两个烧杯维持电中性；
（2）①在铁制品上电镀铜，Cu作阳极，铁制品作阴极，则a为正极，b为负极，故答案为；
②在铁制品上电镀铜，电镀液为Cu2+的溶液，电镀液一般使用硫酸铜溶液；
（3）①电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式是2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑ + H2↑；
②由装置图可知，电极a处Cl-转化为Cl2，Cl元素化合价升高，发生氧化反应，则电极a为阳极，连接电源正极；
③电极b是阴极，电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，且在电场作用下，Na+经过阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区的NaOH溶液浓度增大，成为较浓的NaOH溶液排出，故阴极区获得较浓NaOH溶液。
20．(1) 做还原剂(或失电子)，失电子的场所，电子导体，(任意两点即可) Cu 2e = Cu2+
(2) 左 铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，发生吸氧腐蚀，反应为O2+4e +2H2O=4OH ，使左端附近溶液c(OH ) > c(H+)，溶液呈碱性
(3) 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑ c c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O + 2e =O2 ↑+ 2OH ，OH 在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出 Cl2 + H2O HCl + HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集
(4) A 还原 2H2O 4e = O2↑ + 4H+ 2Cl 2e =Cl2 ↑
【详解】（1）①该图装置为原电池，Zn易失电子作负极发生氧化反应、电子经锌和导线流向Cu极，Cu作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应。负极材料为Zn，即Zn做还原剂(或失电子)，失电子的场所，同时Zn也是导电，可以作为电子导体，故答案为：做还原剂(或失电子)，失电子的场所，电子导体，(任意两点即可)；
②若用一根铜丝代替盐桥插入烧杯，则左侧烧杯中发生锌的吸氧腐蚀，为原电池，右侧烧杯为电解池，a电极与原电池的正极相连，为阳极，电极反应Cu 2e = Cu2+；
故答案为：Cu 2e = Cu2+；
（2）铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，整个体系中发生Fe的吸氧腐蚀，正极反应为O2+4e +2H2O=4OH ，使左端附近溶液中，c(OH ) > c(H+)，溶液呈碱性，所以铜端变红；
故答案为：左；铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，发生吸氧腐蚀，反应为O2+4e +2H2O=4OH ，使左端附近溶液c(OH ) > c(H+)，溶液呈碱性；
（3）①电解饱和NaCl溶液时，阳极氯离子被氧化为氯气，阴极水电离出的氢离子被还原生成氢气，同时产生氢氧根，化学方程式是2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑，故答案为：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑；
②由电源可知，与负极相连的为阴极，c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O+2e-=O2↑+2OH ，OH 在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出，故答案为：c；c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O + 2e =O2 ↑+ 2OH ，OH 在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出；
③阳极产生的氯气会和水发生反应，存在着下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集，故答案为：Cl2 + H2O HCl + HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集；
（4）①Li+得到电子发生还原反应转化为锂单质，根据图示电子流向分析可知A极得到电子，所以金属锂在A电极生成，发生的是还原反应；
②阳极上失电子发生氧化反应，且阳极附近主要含有OH-和Cl-等，阳极产生两种气体单质，则阳极对应的电极反应式分别是2H2O 4e = O2↑ + 4H+；2Cl 2e =Cl2 ↑。
21．(1)HClO
(2)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
(3) > BC
(4) 氧化 Cl2+2e—=2Cl— 氯气与水反应存在如下平衡：Cl2+ H2OH++Cl—+HClO，生成盐酸浓度增大，溶液中Cl—浓度增大，平衡左移，氯气溶解度下降
【详解】（1）氯水中具有强氧化性的次氯酸能使有机色质漂白褪色，所以氯水中起漂白作用的物质是次氯酸，故答案为：HClO；
（2）制备84消毒液发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O，故答案为：Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O；
（3）①次氯酸钠在溶液中水解促进水的电离，次氯酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，由溶液的pH可知，a中次氯酸钠溶液的浓度小于b中，次氯酸的浓度大于b中，则a中水的电离程度大于b中，故答案为：>；
②A．由饱和次氯酸钠溶液的pH为11可知，步骤1中溶液pH=12是因为氢氧化钠溶液电离出氢氧根离子使溶液碱性增强，故A错误；
B．由方程式可知，84消毒液中氯化钠和次氯酸钠的浓度相等，由物料守恒可知，烧杯a中存在，故B正确；
C．由题意可知，烧杯b中的溶液为氯化钠、硫酸钠、次氯酸钠和次氯酸的混合溶液，溶液呈中性，溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，由电荷守恒关系可知，溶液中存在，故C正确；
D．若生活中使用84消毒液时应加入盐酸调节pH=4，次氯酸钠会与盐酸反应生成有毒的氯气，可能会发生意外事故，所以不能加入盐酸调节溶液pH，故D错误；
故选BC；
（4）①氢气与氯气反应生成氯化氢时，氢气是反应的还原剂，所以原电池中氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，故答案为：氧化；
②氢气与氯气反应生成氯化氢时，氯气是反应的氧化剂，所以原电池中氯气在正极得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应式为Cl2+2e—=2Cl—，故答案为：Cl2+2e—=2Cl—；
③氯气与水反应存在如下平衡：Cl2+ H2OH++Cl—+HClO，随着生成盐酸浓度增大，溶液中氯离子浓度增大，平衡左移，氯气溶解度下降，故答案为：氯气与水反应存在如下平衡：Cl2+ H2OH++Cl—+HClO，生成盐酸浓度增大，溶液中Cl—浓度增大，平衡左移，氯气溶解度下降。
22．(1)
(2)1.12L
(3) 阴 5.6 58.5
【分析】根据装置图可以知道，左侧为原电池，右侧为电解池。原电池中电极a苯酚失电子转化为CO2，所以电极a为负极，则电极b为正极；在电解池中，根据电源正对阳极，负极对阴极，可知电极A、C为阳极，电极B、D为阴极。
【详解】（1）①电极D为阴极，阳离子H+和SO移向电极D，H+优先得电子，故电极反应为；②甲装置为电解池，且A、B为惰性电极，电解质为CuSO4；阳离子Cu2+和H+移向阴极B反应，Cu2+优先得电子被还原为Cu，阴离子OH-和SO移向阳极，OH-优先失电子被还原为O2，故甲中总反应的离子方程式为。
（2）若甲是铁片镀铜装置，则阳极A为单质Cu，电极反应为，阴极B为镀件铁片，电极反应为Cu2++2e-=Cu, 当B和A的质量差为17.8g时,电极A质量减小6.4g，电极B质量增加6.4g，通过电极反应可知，转移电子数为×2=0.2mol,根据电荷守恒，电极C（阳极）将失去0.2mol电子，根据电极C的电极反应，生成氧气为0.05mol，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
（3）①左侧原电池中NaCl溶液转化为淡水，可知Na+移向正极b，Cl-移向负极a，所以离子交换膜A为阴离子交换膜；②电极a中反应物苯酚转化为CO2，其中苯酚中C的化合价为-价，CO2中的C的化合价为+4价，转移电子数目为28，故a电极反应为；③根据a电极反应可知，每消除1mol苯酚转移电子28mol，b电极反应为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O,转移28mol电子时，消除NO=5.6mol；当电路中转移1mol电子时，有1mol的Na+移向正极，1molde Cl-移向负极，模拟海水理论上除去1mol，即58.5gNaCl。
【点睛】在书写电极反应式时，要根据电解质的酸碱性分析电极反应的产物是否能稳定存在，如果产物能与电解质的离子继续反应，就要合在一起写出总式，才是正确的电极反应式。有时燃料电池的负极反应会较复杂，我们可以先写出总反应，再写正极反应，最后根据总反应和正极反应写出负极反应。
23．(1) 较高温度时反应速率较快，同时较高温度时催化剂的活性高 增大压强(或适当增大氮气的浓度、分离液态氨气) 33.3% 正向
(2) 3：4
【分析】根据原电池原理分析，负极化合价升高，失去电子；正极化合价降低，得到电子；
【详解】（1）①根据催化剂的性质可知，400～500℃可使催化剂的催化活性最佳，且反应速率增大，故答案为：较高温度时反应速率较快，同时较高温度时催化剂的活性高；
②根据反应速率的影响因素，适当增大压强，能提高速率，故答案为：适当增大压强(或适当增大氮气的浓度、分离液态氨气)；
③将物质的量之比为1：3的N2和H2充入2L的密闭容器中，平衡时c(N2)=c(NH3)==0.1mol/L、c(H2)==0.3mol/L；，该条件下H2的转化率=，化学平衡常数；
④，反应向正反应方向移动，故答案为：正向；
（2）①反应总方程为4NH3+3O2=2N2+6H2O，反应消耗O2和NH3的物质的量之比为3：4；
②a极为负极，发生氧化反应，NH3失去电子，在碱性条件下生成N2。电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
24．(1)C8H18(l) ＋ O2(g) = 8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝ 5518 kJ/mol
(2)C8H18
(3)汽车的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小
(4) 1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g) 不变
(5)H2(g)＋O2(g) = H2O(g) ΔH2＝ 242 kJ/mol
(6) 阳 CO2 + 6H+ + 6e = CH3OH + H2O
【详解】（1）在25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量，所以其热化学反应方程式为：C8H18(l) ＋ O2(g) = 8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝ 5518 kJ/mol；
（2）假设质量均为1g，则1g CH3OH完全燃烧放出的热量==22kJ，1g辛烷完全燃烧放出的热量==48kJ，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是C8H18(或辛烷)；
（3）根据图象可知，汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时CO排放量低，污染小；
（4）①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应生成1mol甲醇和1mol水，根据质量守恒，需要1mol二氧化碳和3mol氢气，因此图中A处应填入1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g)，故答案为1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g)；
②加入催化剂，不能改变反应的焓变，因此Δ H不变，故答案为不变；
（5）设方程式①CO(g)＋1/2 O2(g) = CO2(g) Δ H1=－283 kJ/mol；
② ΔH2；
③CH3OH(g) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(g) ΔH3=－676 kJ/mol；
④CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔH =－91kJ/mol；根据盖斯定律可知，①+②×2-③=④，则②式为：H2（g）＋O2（g） =H2O（g） ΔH2＝-242 kJ/mol；
（6）该装置利用电解法将CO2转化为甲醇，所以电极a上的反应为CO2得电子被还原为甲醇，作阴极，故电极b作阳极；图示有质子交换膜，说明电解质溶液呈酸性，所以a电极的电极反应为CO2 + 6H+ + 6e = CH3OH + H2O。
25．(1)负极
(2)Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)
(3)由于ZnO是两性氧化物，能与KOH反应，方程式为：ZnO+2KOH+H2O K2[Zn(OH)4]，且用浓的KOH溶液能加快反应速率，并使上述平衡正向移动
(4)bc
(5)Ag+与SCN-结合的平衡常数非常大，而Fe3+与SCN-结合的平衡常数很小，二者相差接近1010倍，说明Ag+极易和SCN-结合，当SCN-与Fe3+结合生成红色溶液时，Ag+已经沉淀完全了，故选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂
【详解】（1）由电池总反应Zn+Ag2OZnO+2Ag可知，该电池放电时，锌的化合价升高，被氧化，故锌电极板为电池的负极，故答案为：负极；
（2）已知原电池的总反应：Zn+Ag2OZnO+2Ag和反应ii.锌电极板上ZnO的析出：Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O，故负极反应式的反应i为：Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)，故答案为：Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)；
（3）由于ZnO是两性氧化物，能与KOH反应，方程式为：ZnO+2KOH+H2O K2[Zn(OH)4]，且用浓的KOH溶液能加快反应速率，并使上述平衡正向移动，故放电时，析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面，影响电池使用效果，用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成，并促进锌电极板的溶解，故答案为：由于ZnO是两性氧化物，能与KOH反应，方程式为：ZnO+2KOH+H2O K2[Zn(OH)4]，且用浓的KOH溶液能加快反应速率，并使上述平衡正向移动；
（4）a．充电时，锌与电源负极相连作阴极，而充电时溶液中的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，，故OH-不向锌极板方向迁移，a错误；
b．孔内沉积ZnO，导致蜂窝孔的孔径过小，影响OH-进出蜂窝孔的速率，导电能力减弱，影响电池使用效果，b正确；
c．由图a可知，导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度，c正确；
d．由题干信息可知，锌板中蜂窝孔的孔径是在使用过程中发生改变的，该改变是由于孔内外的OH-浓度改变的，故为延长电池使用寿命，提高电池放电效果，应选用合适的OH-浓度，d错误；
故答案为：bc；
（5）由题干信息可知，①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3可知Ag+与SCN-结合的平衡常数非常大，而Fe3+与SCN-结合的平衡常数很小，二者相差接近1010倍，说明Ag+极易和SCN-结合，当SCN-与Fe3+结合生成红色溶液时，Ag+已经沉淀完全了，故选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂，故答案为：Ag+与SCN-结合的平衡常数非常大，而Fe3+与SCN-结合的平衡常数很小，二者相差接近1010倍，说明Ag+极易和SCN-结合，当SCN-与Fe3+结合生成红色溶液时，Ag+已经沉淀完全了，故选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂。
26．(1)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
(2) Cu2++e－+SCN－=CuSCN↓ 0.05 2Fe2++(SCN)2=2[Fe(SCN)]2+
(3) 无明显现象 实验方案：以0.05 mol·L-1 FeCl3溶液和0.1 mol·L-1KSCN溶液为正负极反应物，组成双液原电池或画图设计；实验现象：电流表指针偏转正极区FeCl3溶液颜色变浅，取出少量该溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；负极区KSCN溶液由无色变为黄色
【分析】实验Ⅰ中，FeCl3溶液和足量Cu反应生成FeCl2、CuCl2，反应的化学方程式为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Cu足量，则上层清液中含有Fe2+和Cu2+，向溶液中加入KSCN溶液，生成白色沉淀CuSCN，Cu元素化合价降低，程Ⅱ中溶液变红，说明产生了Fe3+。
【详解】（1）实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应生成FeCl2、CuCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2；
（2）①若Fe2+被Cu2+氧化，Fe2+→Fe3+，氧化反应：Fe2+-e－+3SCN－=Fe(SCN)3，Cu2+→Cu+，Cu+和SCN-反应生成白色沉淀CuSCN，还原反应：Cu2++e－+SCN－=CuSCN↓；
②若Cu2+和SCN－发生反应生成(SCN)2，(SCN)2将清液中的Fe2+氧化为Fe3+，Cu2+和SCN－反应生成(SCN)2的离子方程式为2Cu2++4SCN－=2CuSCN↓+(SCN)2，为排除Cu2+对实验的干扰，则需要将Cu2+完全消耗，Cu2+和SCN－的物质的量之比为1:2，则二者浓度比为1:2，则x=0.05；实验Ⅱ中过程Ⅱ中溶液变红，说明(SCN)2和Fe2+反应生成Fe3+，根据得失电子守恒定律可知，(SCN)2和Fe2+的物质的量之比为1:2，根据已知信息：Fe3+与SCN－可以形成多种微粒，例如[Fe(SCN)]2+、Fe(SCN)3等溶液显红色，则(SCN)2和Fe2+反应生成[Fe(SCN)]2+，反应的离子方程式为2Fe2++(SCN)2=2[Fe(SCN)]2+；
（3）①实验Ⅲ是研究Fe3+能否氧化SCN－，若Fe3+能氧化SCN－，则Fe3+被还原为Fe2+，加入K3[Fe(CN)6]溶液可验证溶液是否含有Fe2+，若无明显现象，则溶液中不含Fe2+，说明在该实验条件下，Fe3+未能氧化SCN－；
②可以利用原电池装置验证：Fe3+与SCN－可以发生氧化还原反应，若发生氧化还原反应，电流表指针偏转，Fe3+转化为Fe2+，发生还原反应，可利用K3[Fe(CN)6]溶液检验正极区Fe2+的存在；KSCN转化为(SCN)2，具体操作为：以0.05 mol·L-1 FeCl3溶液和0.1 mol·L-1KSCN溶液为正负极反应物，组成双液原电池或画图设计；实验现象：电流表指针偏转正极区FeCl3溶液颜色变浅，取出少量该溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；负极区KSCN溶液由无色变为黄色。
27．(1)
(2)ABC
(3) 阳
(4) 样品的质量、步骤ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度
【详解】（1）根据原子守恒分析，二者反应生成尿素和氯化银，化学方程式：；
（2）A．反应过程中先生成NH2COONH4，NH2COONH4再分解被消耗，为中间产物，A正确；
B．根据图像可知，反应i活化能为E1，反应ii活化能为E3，E3＞E1，B正确；
C．从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ放热，反应ⅱ吸热，C正确；
D．根据图像可知，CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) H=E1- E2+E3-E4，D错误；
答案选ABC；
（3）①电极b上发生H2O失电子生成O2的氧化反应，是电解池的阳极；
②a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式：；
（4）①尿素消化分解生成氨气和二氧化碳，由于反应中存在浓硫酸，则消化液中含氮粒子为；
②除了已知数据外，还需要的是样品的质量、步骤ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度。
28．(1) 400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大 适当增大压强或适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离 33.3% 正向 温度 L2﹥L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率
(2) 2NH3—6e—+6OH— = N2+6H2O 3：4
【详解】（1）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减小，工业上仍选择较高温度是因为400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大，有利于氨气的生成，故答案为：400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大；
②该反应是气体体积减小的反应，适当增大压强、增大氮气的浓度、将产物氨气液化分离等措施，可以使平衡向正反应方向移动，有利于氢气的转化率增大，则适当增大压强、适当增大氮气的浓度、将产物氨气液化分离等措施可以增大氢气的转化率，故答案为：适当增大压强或适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离；
③由表格数据可知，平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为0.2mol、0.6mol和0.2mol，由方程式可知，起始氢气的物质的量为0.6mol+0.2mol×=0.9mol，则氢气的转化率为×100%≈33.3%，反应的平衡常数K==，故答案为：33.3%；；
④由题给数据可知，反应的浓度熵Qc==＜，则反应正向进行，故答案为：正向；
⑤该反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的平衡转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，则由图可知X横轴X代表反应温度，L1、L2代表压强，由L1条件下氢气的转化率小于L2可知，压强L1小于L2，故答案为：温度；L2﹥L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率；
（2）由图可知，a电极为原电池的负极，碱性条件下氨气在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为2NH3—6e—+6OH— = N2+6H2O；由得失电子数目守恒可知，反应消耗的氧气和氨气的物质的量比为3：4，故答案为：2NH3—6e—+6OH— = N2+6H2O；3：4。
29．(1) CO2+H2OH2CO3HCO+ H+ Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O
(2) 2NH3·H2O+CO2=2NH+CO+H2O、NH3·H2O+CO2=NH+HCO CaSO4·2H2O+ CO=CaCO3↓+SO+2H2O 将HCO转化为CO
(3) O2 O2在正极得到电子发生还原反应吸收CO2生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成CO2
【详解】（1）①溶于海水的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸在溶液中部分电离出碳酸氢根离子和氢离子，则二氧化碳溶于水产生产生碳酸氢根离子的方程式为CO2+H2OH2CO3HCO+ H+，故答案为：CO2+H2OH2CO3HCO+ H+；
②由图可知，钙化作用发生的反应为珊瑚虫作用下溶液中的钙离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸钙沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O；
（2）由图可知，吸收塔中二氧化碳与通入氨气的水溶液反应生成碳酸铵、碳酸氢铵得到碳铵溶液，向碳铵溶液中通入氨气，将碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，与加入的磷石膏反应得到含有碳酸钙和硫酸铵的浆液，浆液经过滤、结晶得到硫酸铵肥料；
①由分析可知，吸收塔中发生的反应为二氧化碳与通入氨气的水溶液反应生成碳酸铵、碳酸氢铵得到碳铵溶液，反应的离子方程式为2NH3·H2O+CO2=2NH+CO+H2O、NH3·H2O+CO2=NH+HCO，故答案为：2NH3·H2O+CO2=2NH+CO+H2O、NH3·H2O+CO2=NH+HCO；
②由分析可知，三相反应器中沉淀转化发生的反应为碳铵溶液中碳酸根离子与磷石膏反应生成碳酸钙和硫酸铵，反应的离子方程式为CaSO4·2H2O+ CO=CaCO3↓+SO+2H2O，故答案为：CaSO4·2H2O+ CO=CaCO3↓+SO+2H2O；
③由分析可知，三相反应器中氨气的作用是将碳铵溶液中碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，便于生成碳酸钙沉淀，故答案为：将HCO转化为CO；
（3）由图可知，a极为原电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应吸收二氧化碳生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成二氧化碳，从而达到富集二氧化碳的密度；
①由分析可知，对比吸收前和吸收后空气成分，含量一定下降的是二氧化碳和氧气，故答案为：O2；
②由分析可知，该装置能进行二氧化碳浓缩富集的原理a极为原电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应吸收二氧化碳生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成二氧化碳，从而达到富集二氧化碳的密度，故答案为：O2在正极得到电子发生还原反应吸收CO2生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成CO2。
30．(1)
(2)bc
(3) 偏大
(4) 使还原性增强
【分析】氯碱工业中阳极氯离子放电生成氯气，阴极水中氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，总反应得到氢气、氯气、氢氧化钠；
【详解】（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为；
（2）a．氯元素都在阳极室，所以应该在阳极室生成，故a错误；
b．氯离子在阳极发生氧化反应，化合价升高，有可能生成，故b正确；
c．阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移，阳极室氢氧根浓度变大，阳极生成的氯气与氢氧根反应生成次氯酸根，当pH升高时，ClO-易歧化为和Cl-，故c正确；
答案选bc；
（3）①加入过氧化氢消耗水样中残留的Cl2和ClO-，再加入硫酸亚铁，与氯酸根反应，最后计算出与氯酸根反应后剩余的亚铁离子；未加入过氧化氢，水样中残留的Cl2和ClO-也会在第二步中消耗亚铁离子，使亚铁离子消耗的量增大，这些消耗的亚铁离子也会认为是氯酸根消耗的，导致浓度将偏大。
②高锰酸钾和硫酸亚铁反应的离子方程式为，则有关系式，因此与高锰酸钾反应的亚铁离子为，与亚铁离子反应的离子方程式为，则有关系式，与反应的亚铁离子的物质的量为， 设的物质的量为a， ，则；
（4）①盐酸和反应生成，反应的离子方程式为；
②盐酸与的反应中，盐酸作还原剂，因此盐酸的作用可能是提高，使还原性增强。
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2023北京重点校高二（上）期中化学汇编
化学反应与电能章节综合2
一、单选题
1．（2023北京清华附中高二上期中）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A B C D
锌锰干电池 燃气燃烧 电池充电 水力发电
A．A B．B C．C D．D
2．（2023北京161中高二上期中）下列措施不能加快Zn与1mol/LH2SO4反应产生H2的速率的是
A．用Zn粉代替Zn粒 B．滴加少量的CuSO4溶液
C．升高温度 D．再加入1mol/LCH3COOH溶液
3．（2023北京海淀高二上期中）某种培根型碱性氢氧燃料电池示意图如图所示，下列有关该电池的说法不正确的是
A．出口I处有水生成
B．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环
C．电池放电时，K+向镍电极I的方向迁移
D．正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
4．（2023北京密云二中高二上期中）下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是
A．三峡水利发电站 B．甘肃酒泉风电基地 C．大亚湾核电站 D．上海虹桥垃圾焚烧发电厂
A．A B．B C．C D．D
5．（2023北京丰台高二上期中）化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验
现象 铁钉周边出现_________色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法不正确的是
A．实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B．实验I中负极的电极反应式：
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
6．（2023北京汇文中学高二上期中）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A．火力发电 B．碱性锌锰电池 C．电解饱和食盐水 D．氢氧燃料电池
A．A B．B C．C D．D
7．（2023北京海淀高二上期中）用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是
A．铁发生的电极反应：
B．铁腐蚀过程中，化学能转化为热能
C．炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
D．导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
8．（2023北京牛栏山一中高二上期中）十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法正确的是
A．X应为直流电源的正极
B．电解过程中阴极区pH升高
C．图中的b %＜a %
D．SO在电极上发生的反应为：SO＋2OH--2e-=SO＋2H2O
9．（2023北京北师大二附中高二上期中）下列图示与化学用语表述内容不相符的是
A B C D
NaCl溶于水 电解溶液 温度对化学平衡移动的影响 与反应过程中焓的变化
A．A B．B C．C D．D
10．（2023北京密云二中高二上期中）2022北京冬奥会期间，赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作如图所示。下列说法不正确的是
A．电极a为电池的负极
B．电极b表面反应为：
C．电池工作过程中向负极迁移
D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率
11．（2023北京海淀高二上期中）电解溶液制备NaOH和的装置示意图如下。
下列说法不正确的是
A．Ⅰ区溶液pH下降
B．离子交换膜a为阳离子交换膜
C．Ⅲ区发生电极反应：
D．理论上，每生成1mol NaOH，同时有生成
12．（2023北京丰台高二上期中）新型双离子可充电电池是一种高效，低成本的储能电池，其装置示意图如下。当闭合K2时，该电池的工作原理为。下列关于该电池的说法正确的是
A．放电时，电子从N电极经导线流向M电极
B．放电时，正极的电极反应式：
C．充电时，外加直流电源的正极与M电极相连
D．充电时，电路中每通过，左室溶液增加
13．（2023北京海淀高二上期中）Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，2Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是
A．该电池中的电解质溶液可以用水溶液
B．放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极
C．放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应
D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi
14．（2023北京清华附中高二上期中）我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。
下列说法不正确的是
A．电极a是正极
B．电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
C．每生成1molN2，有2molNaCl发生迁移
D．离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
15．（2023北京第十二中学高二上期中）如图所示为水系锌离子电池，它作为一种新型的二次电池，具有较高的能量密度和功率密度，下列说法不正确的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，每转移1 mol，a电极理论上减少43.5 g
C．充电时，溶液的浓度不断增大
D．充电时，a电极附近溶液的pH减小
16．（2023北京丰台高二上期中）下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A B C D
电离方程式：NaCl = Na+ + Cl- 总反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 负极反应：H2-2e-+ 2OH-= 2H2O 总反应：2Cl-+ 2H+Cl2↑ + H2↑
A．A B．B C．C D．D
17．（2023北京首师大附中高二上期中）电池中负极反应物与电解质溶液或正极反应物接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是
A．两者正极材料不同
B．两者负极反应相同
C．干电池中两极反应物间有隔膜防止自放电
D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象
18．（2023北京101中学高二上期中）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是
A．电极上发生还原反应
B．电子由锌片通过导线流向石墨棒
C．将稀硫酸换成乙醇，灯泡也能发光
D．当电路中有电子发生转移时，生成的体积为
二、填空题
19．（2023北京丰台高二上期中）有关电化学示意图如下。回答下列问题：
(1)下图中正极的电极反应式为 ；盐桥的作用是 。
(2)图②是在铁制品上电镀铜的工艺装置图。
①请在图中标出a和b的电极名称分别为 。
②电镀液一般使用 溶液。
(3)如图是电解饱和食盐水的装置图。
①电解饱和食盐水的化学方程式是 。
②电极a接电源的 (填“正”或“负”)极。
③结合化学用语简述阴极区获得较浓NaOH溶液的原因 。
20．（2023北京丰台高二上期中）电化学原理在能量转换、物质制备、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
(1)下图是常见电化学装置图
① 负极材料为Zn，其在此装置中的作用是 。
② 若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，电流计指针也发生偏转，推测：其中一个为原电池，一个为电解池，写出a端发生的电极反应 。
(2)下图探究金属Fe是否腐蚀的示意图
在培养皿中加入一定量的琼脂和饱和NaCl溶液混合，滴入5~6滴酚酞溶液，混合均匀，将缠有铜丝的铁钉放入培养皿中。溶液变红的部位为 端(填“左”或“右”)，结合化学用语解释变红的原因 。
(3)下图是氯碱工业电解饱和NaCl溶液的示意图
①电解饱和NaCl溶液的化学方程式是 。
② NaOH溶液从 (填b或c)口导出。结合化学用语解释NaOH在此区域生成的原因 。
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 。
(4)我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如图所示。
①金属锂在电极 (填“A”或“B”)生成，发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②阳极产生两种气体单质，电极反应式分别是 ； 。
21．（2023北京首师大附中高二上期中）氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。
(1)将氯气通入水中制得氯水，氯水中起漂白作用的物质是 (填写化学式)。
(2)“84”消毒液(主要成分次氯酸钠和氯化钠)也可漂白。将氯气通入氢氧化钠溶液可制备84消毒液，写出制备反应的离子方程式 。
(3)室温下，为探究“84”消毒液在不同pH下的漂白性，做如下实验：
步骤1：将50mL市售“84”消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的pH=12。
步骤2：将稀释后溶液等分于三个烧杯，用H2SO4调节pH (溶液体积变化忽略) 。
步骤3：烧杯中分别放入相同的红纸，观察现象，记录如下：
烧杯 溶液的pH 现象
a 10 10min后，红纸基本不褪色，4h后褪色
b 7 10min后，红纸颜色变浅
c 4 10min后，溶液变为浅黄绿色，红纸颜色变得比b中更浅
(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)
①水的电离程度：烧杯a中 烧杯b中(填“>”或“<”)。
②关于上述实验，下列说法正确的是 。(填字母)
A．步骤1中溶液pH=12原因：
B．烧杯a中存在：
C．烧杯b中存在：
D．生活中使用84消毒液时应加入盐酸调节pH=4，以增强其漂白性
(4)有研究者尝试利用H2-Cl2-HCl(aq)构成电池，并用该装置制备盐酸。
①该电池中负极发生 反应。(填“氧化”或“还原”)
②该电池的正极反应式为 。
③随着生成盐酸浓度增大，氯气溶解度下降，结合平衡移动解释原因 。
22．（2023北京汇文中学高二上期中）某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，实验装置如下图所示，C、D是铂电极。
(1)若A、B是惰性电极
①写出D极的电极反应式 。
②写出甲中总反应的离子方程式 。
(2)若甲是铁片镀铜装置，A、B质量相同。当B和A的质量差为12.8g时，C极产生的气体在标准状况下的体积是 L。
(3)苯酚的分子式为。
①离子交换膜A为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②a极的电极反应式为 。
③理论上每消除1mol苯酚，同时消除 mol ；当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐 g。
三、解答题
23．（2023北京丰台高二上期中）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)目前工业合成氨的主要方法是Haber Bosch法：化学反应原理如下：N2(g)+3H2(g)NH3(g)。
①该反应放热，但仍选择较高温度，原因是 。
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 (写出1条)。
③将物质的量之比为1∶3的N2和H2充入2 L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：
物质 N2 H2 NH3
平衡时物质的量 0.2 0.6 0.2
该条件下H2的转化率为 ，平衡常数K= (可用分数表示)。
④若按以下浓度投料，其它反应条件与③相同，起始时反应进行的方向为 (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质 N2 H2 NH3
起始浓度(mol·L) 0.5 1.5 0.5
(2)电化学气敏传感器可用于检测环境中的含量，其工作原理如下图所示。
①反应消耗的与的物质的量之比为 。
②a极的电极反应式为 。
24．（2023北京丰台高二上期中）甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I．甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(2)已知：25℃、101 kPa时，CH3OH(l) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(l) Δ H=－726.5 kJ/mol，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是 。
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如下图所示。根据下图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是 。
II．甲醇的合成
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
①补全上图：图中A处应填入 。
②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)为了合成甲醇反应：CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔH =－91kJ/mol
已知：i．CO(g)＋1/2 O2(g) = CO2(g) Δ H1=－283 kJ/mol
ii． ΔH2
iii．CH3OH(g) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(g) ΔH3=－676 kJ/mol
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式 。
(6)用稀硫酸作电解质溶液，电解CO2也可制取CH3OH，装置如下图所示，电极b为电解池的 极(填“阴”或“阳”)，生成的电极反应式是 。
25．（2023北京海淀高二上期中）碱性银锌二次航空电池为价格昂贵的高能电池。该电池的总反应为：Zn+Ag2OZnO+2Ag。其电池中的基本单元示意图如图：
(1)该电池放电时，锌电极板为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(2)以KOH溶液为电解液，放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步：
反应i.锌电极板的溶解：…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出：Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O
补充反应i： 。
(3)放电时，析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面，影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成，并促进锌电极板的溶解，从速率和平衡的角度说明其原因： 。
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状，如图a所示，能增大锌电极板的表面积，但蜂窝孔的孔径过小，影响OH-进出蜂窝孔的速率，导致孔径内外OH-浓度出现差异，多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。
下列说法正确的是 (填字母序号)。
a．充电时，OH-向锌极板方向迁移
b．孔内沉积ZnO，导电能力减弱，影响电池使用效果
c．导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d．为延长电池使用寿命，提高电池放电效果，应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移，防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是：用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液，再以NH4Fe(SO4)2作指示剂，用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应：
①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
结合上述两个反应的平衡常数，解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因： 。
26．（2023北京丰台高二上期中）某小组研究Cu2+和Fe3+的氧化性，进行如下实验。
实验Ⅰ：
已知：1.(SCN)2 是黄色液体，氧化性：I2 < (SCN)2 < Br2。
2.K3[Fe(CN)6]溶液可用于Fe2+的检验，生成蓝色沉淀。
3.Fe3+与SCN－可以形成多种微粒，例如[Fe(SCN)]2+、Fe(SCN)3等溶液显红色。
(1)实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应的化学方程式是 。
(2)实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红，说明产生了Fe3+，分析可能原因。
假设①：Fe2+被Cu2+氧化。
过程Ⅱ发生反应的电极反应式：
a．氧化反应：Fe2+-e－+3SCN－=Fe(SCN)3
b．还原反应： 。
假设②：Cu2+和SCN－发生反应生成(SCN)2，进而将清液中的Fe2+氧化为Fe3+。
设计实验Ⅱ证实假设。
实验Ⅱ：
i． 。
ⅱ．实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为 。
(3)设计实验进一步研究Fe3+能否氧化SCN－。
实验Ⅲ：
①实验Ⅲ中加入K3[Fe(CN)6]溶液后，若 (写出实验现象)，
说明在该实验条件下，Fe3+未能氧化SCN－。
②进一步查阅资料发现：Fe3+与SCN－可以发生氧化还原反应。该小组通过实验证明了该反应的发生。请你在答题卡方框中用文字或图示设计实验方案，并描述相关的实验现象： 。
27．（2023北京第八十中学高二上期中）尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得尿素，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。
(2)二十世纪初，工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，反应分两步：
i．CO2和NH3生成NH2COONH4；
ii．NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是___________。
A．NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B．活化能：反应i<反应ii
C．i为放热反应，ii为吸热反应
D．CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) H=E1-E4
(3)近年研究发现，电催化CO2和含氮物质在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上生成CO(NH2)2，电解原理如图所示。
已知：在电解池中，与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。
①电极b是电解池的 极(填“阴”或“阳”)。
②补全电解过程中生成尿素的电极反应式： 。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知：溶液中c()不能直接用NaOH溶液准确滴定。
①消化液中的含氮粒子是 。
②步骤iv中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。
28．（2023北京丰台高二上期中）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。
(1)目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法，化学反应原理如下：
①该反应放热，但仍选择较高温度，原因是
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 (写出1条)。
③将物质的量之比为1：3的N2和H2充入2 L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：
物质 N2 H2 NH3
平衡时物质的量/mol 0.2 0.6 0.2
该条件下H2的转化率为 ，平衡常数K= (可用分数表示)。
④若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为 (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质 N2 H2 NH3
起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 0.5
⑤ L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度，如图表示L一定时，合成氨反应中 H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 。
(2)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，则a极的电极反应式为 ，反应消耗的O2与NH3的物质的量之比为 。
29．（2023北京首师大附中高二上期中）过量的碳排放会引起温室效应，针对固碳方法开展了大量研究工作。
(1)海水可以吸收一定量的二氧化碳。
①溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中占95%，写出CO2溶于水产生的方程式： 。
②在海洋中，珊瑚虫可以将海水中的和通过钙化用(如图)转化为CaCO3，钙化作用的离子方程式为 。
(2)“尾气CO2固化及磷石膏联产工艺”涉及CO2减排和工业固废磷石膏处理两大工业环保技术领域，其部分工艺流程如下图：
已知：磷石膏主要成分CaSO4·2H2O。
①吸收塔中发生的反应可能有 (写出2个离子方程式)。
②写出三相反应器中沉淀转化反应的离子方程式 。
③三相反应器中氨气的作用是 。
(3)如图是利用氢氧燃料电池进行CO2浓缩富集的装置。
①对比吸收前和吸收后空气成分，含量一定下降的是CO2和 。
②结合a、b两极的电极反应和微粒迁移，解释该装置能进行CO2浓缩富集的原理 。
30．（2023北京清华附中高二上期中）氯碱工业是化工产业的重要基础，其装置示意图如图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。
已知：当pH升高时，易歧化为和。
(1)电解饱和食盐水的离子方程式为 。
(2)下列关于产生的说法中，合理的是 (填序号)。
a.主要在阴极室产生
b.在电极上放电，可能产生
c.阳离子交换膜破损导致向阳极室迁移，可能产生
(3)测定副产物含量的方法如下图。
①加入的目的是消耗水样中残留的和。若测定中未加入，则水样中的浓度将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
②滴定至终点时消耗酸性溶液，水样中的计算式为 。
(4)可用盐酸处理淡盐水中的并回收。
①反应的离子方程式为 。
②处理时，可能的作用是：
i.提高，使氧化性提高或还原性提高；
ii.提高， 。
参考答案
1．C
【详解】A．锌锰干电池是将化学能转化为电能，A不符合题意；
B．燃气燃烧是将化学能转化为热能，B不符合题意；
C．电池充电是将电能转化为化学能，C符合题意；
D．水力发电是将机械能转化为电能，D不符合题意；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A．用Zn粉代替Zn粒，可以增大接触面积，加快反应速率，A不符合题意；
B．滴加少量的CuSO4溶液，Zn会先置换出铜，之后形成原电池，可以加快反应速率，B不符合题意；
C．升高温度可以加快反应速率，C不符合题意；
D．CH3COOH为弱酸，1mol/LCH3COOH溶液溶液中c(H+)＜1mol/L，加入后相当于稀释，会使氢离子浓度变小，减慢反应速率，D符合题意；
综上所述答案为D。
3．C
【详解】A．通入氢气的一极为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故出口I有水生产，A正确；
B．根据图示，循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环，B正确；
C．放电时，阳离子移向正极，故钾离子向镍电极II的方向移动，C错误；
D．正极发生还原反应，氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．三峡水利发电站是将水利势能转化为电能，故A错误；
B．甘肃酒泉风电基地，是将风能转化为电能，故B错误；
C．大亚湾核电站是将核能转化为电能，故C错误；
D．上海虹桥垃圾焚烧发电厂，是将化学能转化为电能，故D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．实验Ⅰ中锌做负极，铁做正极，铁钉极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，溶液显碱性周边出现红色，故A正确；
B．实验I中锌做负极，负极的电极反应式：，故B错误；
C．实验Ⅱ中铜不活泼，铜作正极，正极的电极反应式：，故C正确；
D．对比实验I、Ⅱ可知，锌能保护铁，而铜铁形成原电池会加速铁锈蚀，故生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀，故D正确；
故选B。
6．C
【详解】A．火力发电将化学能转化为内能，再由内能转化为动能，由动能转化为电能，故A不符合题意；
B．碱性锌锰电池将化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．电解饱和食盐水为电解池装置，将电能转化为化学能，故C符合题意；
D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能，故D不符合题意；
故选C。
7．B
【详解】A．铁发生的电极反应：，故A错误；
B．铁腐蚀过程中，试管发热，说明化学能转化为热能，故B正确；
C．铁粉、炭粉、氯化钠溶液构成原电池，炭粉的存在加快铁腐蚀的速率，故C错误；
D．铁腐蚀过程中，试管内温度升高，气体膨胀，导管口产生气泡不能证明铁发生了析氢腐蚀，故D错误；
选B。
8．B
【详解】A．根据阴阳离子的移动方向得知，阳离子向Pt(Ⅰ)电极移动，阴离子向Pt(Ⅱ)电极移动，因此Pt(Ⅰ)为阴极，Pt(Ⅱ)为阳极，所以X为直流电源负极，Y为直流电源正极，A项错误；
B．Pt(Ⅰ)为阴极，阴极上氢离子得电子放出氢气，故Pt(Ⅰ)附近溶液的pH增大，B项正确；
C．阳极室中，出来的硫酸中不仅有加入的稀硫酸还有亚硫酸根离子被氧化生成的硫酸，所以b %>a %，C项错误；
D．阳极上亚硫酸根离子失电子发生氧化反应，故电极反应方程式为：SO＋H2O-2e-=SO＋2H+，D项错误；
答案选B。
9．B
【详解】A．NaCl属于盐，为强电解质，电离方程式为：NaCl═Na++Cl-，故A正确；
B．用惰性电极电解氯化铜溶液的总反应为：，故B错误；
C.依据图象可知温度较高时，平衡向着生成二氧化氮的反向移动，由勒夏特列原理可知，温度升高，平衡朝着吸热方向移动，可知ΔH＜0，故C正确；
D.由图象可知反应物的能量高于生成物的能量是放热反应，因而ΔH＜0，故D正确；
故选：B。
10．C
【分析】由图可知，电极a为负极，电极反应式为H2 2e ＋2OH =2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e ＋2H2O═4OH ，据此作答。
【详解】A．电极a上氢元素失电子价态升高，故电极a为负极，故A正确；
B．电极b为正极，电极反应式为O2＋4e ＋2H2O═4OH ，故B正确；
C．原电池工作时，阴离子向负极移动，K+移向正极，故C错误；
D．氢氧燃料电池能量转化率高，可提高能源利用率，故D正确；
故答案选C。
11．B
【分析】电解槽中右侧电极为阴极、左侧电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜生成NaOH、b为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜a生成硫酸a为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】A．据分析可知，左侧电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+，氢离子浓度增加Ⅰ区溶液pH下降，A正确；
B．根据分析可知，离子交换膜a为阴离子交换膜，B错误；
C．根据分析可知，Ⅲ区发生电极反应：，C正确；
D．根据2H2O-4e-=O2↑+4H+，可知理论上，—e-—H+，每生成1mol NaOH，同时有生成，D正确；
答案选B。
12．B
【分析】打开K1、关闭K2，形成原电池，左侧M电极做负极，右侧N电极为正极，关闭K1、打开K2进行充电，M电极接外加电源的负极做阴极，N电极接外加电源的正极做阳极。
【详解】A．放电时，电子从负极M电极经导线流向正极N电极，A错误；
B．放电时，N电极做正极，电极反应式：，B正确；
C．充电时，N电极接外加电源的正极，C错误；
D．充电时，电路中每通过，有1molLi+通过Li+透过膜进入左室，D错误；
故答案选B。
13．D
【分析】在原电池中，Li较活泼，所以Li电极为负极，电极方程式为Li-e-=Li+，炭/硫复合电极是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极流向正极，根据电极反应式结合电子转移进行计算即可。
【详解】A．Li是活泼金属可以和水反应生成氢气，该电池中的电解质溶液不可以用水溶液，故A错误；
B．由分析可知，炭/硫复合电极为正极，Li电极为负极，原电池中电子由负极移向正极，故B错误；
C．由题干信息可知，生成的当x=2、4、6或8时，若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，可以直接与Li发生反应，故C错误；
D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，由总电极方程式S8+8Li=4Li2S2可知消耗0.08molLi，质量为0.08mol×7g/mol=0.56g，故D正确；
故选D。
14．C
【分析】
该装置为原电池，电极a上氢离子得电子生成氢气，则a为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑，电极b上，N2H4在碱性条件下失去电子生成N2，b为负极，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，根据电解池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，则钠离子经c移向左侧（a），氯离子经d移向右侧（b），c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，据此解答。
【详解】A．根据分析，电极a是正极，A正确；
B．根据分析，电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，B正确；
C．根据N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，每生成1molN2，转移4mol电子，根据电荷守恒，有4molNaCl发生迁移，C错误；
D．根据分析，离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，D正确；
故选C。
15．C
【分析】由图可知，放电时，右侧b电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—＋4OH—=Zn(OH)，溶液中钾离子通过阳离子交换膜加入中间区域，左侧a电极为正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水，电极反应式为MnO2+2e—＋4H+=Mn2++2H2O，溶液中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入中间区域；充电时，与直流电源负极相连的右侧b电极做电解池的阴极，左侧a电极为阳极，中间区域的钾离子通过阳离子交换膜进入阳极区，硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阴极区。
【详解】A．由分析可知，放电时，右侧b电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—＋4OH—=Zn(OH)，故A正确；
B．由分析可知，放电时，左侧a电极为正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水，电极反应式为MnO2+2e—＋4H+=Mn2++2H2O，则外电路转移1 mol时，a电极理论上减少1mol××87g/mol=43.5g，故B正确；
C．由分析可知，充电时，中间区域的钾离子通过阳离子交换膜进入阳极区，硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阴极区，则硫酸钾溶液的浓度减小，故C错误；
D．由分析可知，充电时，左侧a电极为阳极，水分子作用下锰离子失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2＋4H+，放电生成氢离子使a电极附近溶液的pH减小，故D正确；
故选C。
16．D
【详解】A．NaCl溶于水发生电离形成Na+和Cl-，电离方程式为NaCl = Na+ + Cl-，A项正确；
B．铜锌原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B项正确；
C．该电池为氢气燃料电池，H2在负极失电子形成H+，H+和电解质溶液中的OH-反应生成H2O，故负极反应为H2-2e-+ 2OH-= 2H2O，C项正确；
D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为2Cl-+ 2H2O2OH-+Cl2↑ + H2↑，D项错误；
答案选D。
17．B
【详解】A． 铜锌原电池的正极材料是金属铜，锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉，两者正极材料不同，故A正确；
B． 铜锌原电池负极锌被氧化，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，锌锰碱性干电池负极锌被氧化，电极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故B错误；
C． 干电池中两极反应物间有隔膜，这层膜可以阻止负极反应物与电解质溶液或正极反应物接触直接反应，从而防止自放电，故C正确；
D． 铜锌原电池中，金属锌和硫酸之间直接接触会发生反应，则该原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象，故D正确。
故选：B。
18．B
【分析】由图知，电极锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为，石墨极为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为，电子由负极经外电路流向正极。
【详解】A．由分析知，锌电极为负极，失去电子，发生氧化反应，A错误；
B．由分析知，电子由锌片通过导线流向石墨棒，B正确；
C．由于乙醇是非电解质，将稀硫酸换成乙醇，不能构成原电池，灯泡不发光，C错误；
D．未给定标准状况下，无法得知气体得体积，D错误；
故选B。
19．(1) Cu2++2e－=Cu 作为离子导体，连通两个隔离的电解质溶液(或使两个隔离的电解质溶液连接成一个通路，电流得以流通，使左右两个烧杯维持电中性)
(2) 硫酸铜
(3) 2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 正 电极b是阴极，电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，且在电场作用下，Na+经过阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区的NaOH溶液浓度增大，成为较浓的NaOH溶液排出
【详解】（1）正极处Cu2+得电子转化为Cu，电极反应式为Cu2++2e－=Cu；原电池中，盐桥作为离子导体，连通两个隔离的电解质溶液，使两个隔离的电解质溶液连接成一个通路，电流得以流通，使左右两个烧杯维持电中性；
（2）①在铁制品上电镀铜，Cu作阳极，铁制品作阴极，则a为正极，b为负极，故答案为；
②在铁制品上电镀铜，电镀液为Cu2+的溶液，电镀液一般使用硫酸铜溶液；
（3）①电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式是2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑ + H2↑；
②由装置图可知，电极a处Cl-转化为Cl2，Cl元素化合价升高，发生氧化反应，则电极a为阳极，连接电源正极；
③电极b是阴极，电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，且在电场作用下，Na+经过阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区的NaOH溶液浓度增大，成为较浓的NaOH溶液排出，故阴极区获得较浓NaOH溶液。
20．(1) 做还原剂(或失电子)，失电子的场所，电子导体，(任意两点即可) Cu 2e = Cu2+
(2) 左 铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，发生吸氧腐蚀，反应为O2+4e +2H2O=4OH ，使左端附近溶液c(OH ) > c(H+)，溶液呈碱性
(3) 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑ c c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O + 2e =O2 ↑+ 2OH ，OH 在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出 Cl2 + H2O HCl + HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集
(4) A 还原 2H2O 4e = O2↑ + 4H+ 2Cl 2e =Cl2 ↑
【详解】（1）①该图装置为原电池，Zn易失电子作负极发生氧化反应、电子经锌和导线流向Cu极，Cu作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应。负极材料为Zn，即Zn做还原剂(或失电子)，失电子的场所，同时Zn也是导电，可以作为电子导体，故答案为：做还原剂(或失电子)，失电子的场所，电子导体，(任意两点即可)；
②若用一根铜丝代替盐桥插入烧杯，则左侧烧杯中发生锌的吸氧腐蚀，为原电池，右侧烧杯为电解池，a电极与原电池的正极相连，为阳极，电极反应Cu 2e = Cu2+；
故答案为：Cu 2e = Cu2+；
（2）铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，整个体系中发生Fe的吸氧腐蚀，正极反应为O2+4e +2H2O=4OH ，使左端附近溶液中，c(OH ) > c(H+)，溶液呈碱性，所以铜端变红；
故答案为：左；铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，发生吸氧腐蚀，反应为O2+4e +2H2O=4OH ，使左端附近溶液c(OH ) > c(H+)，溶液呈碱性；
（3）①电解饱和NaCl溶液时，阳极氯离子被氧化为氯气，阴极水电离出的氢离子被还原生成氢气，同时产生氢氧根，化学方程式是2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑，故答案为：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑；
②由电源可知，与负极相连的为阴极，c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O+2e-=O2↑+2OH ，OH 在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出，故答案为：c；c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O + 2e =O2 ↑+ 2OH ，OH 在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出；
③阳极产生的氯气会和水发生反应，存在着下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集，故答案为：Cl2 + H2O HCl + HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集；
（4）①Li+得到电子发生还原反应转化为锂单质，根据图示电子流向分析可知A极得到电子，所以金属锂在A电极生成，发生的是还原反应；
②阳极上失电子发生氧化反应，且阳极附近主要含有OH-和Cl-等，阳极产生两种气体单质，则阳极对应的电极反应式分别是2H2O 4e = O2↑ + 4H+；2Cl 2e =Cl2 ↑。
21．(1)HClO
(2)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
(3) > BC
(4) 氧化 Cl2+2e—=2Cl— 氯气与水反应存在如下平衡：Cl2+ H2OH++Cl—+HClO，生成盐酸浓度增大，溶液中Cl—浓度增大，平衡左移，氯气溶解度下降
【详解】（1）氯水中具有强氧化性的次氯酸能使有机色质漂白褪色，所以氯水中起漂白作用的物质是次氯酸，故答案为：HClO；
（2）制备84消毒液发生的反应为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O，故答案为：Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O；
（3）①次氯酸钠在溶液中水解促进水的电离，次氯酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，由溶液的pH可知，a中次氯酸钠溶液的浓度小于b中，次氯酸的浓度大于b中，则a中水的电离程度大于b中，故答案为：>；
②A．由饱和次氯酸钠溶液的pH为11可知，步骤1中溶液pH=12是因为氢氧化钠溶液电离出氢氧根离子使溶液碱性增强，故A错误；
B．由方程式可知，84消毒液中氯化钠和次氯酸钠的浓度相等，由物料守恒可知，烧杯a中存在，故B正确；
C．由题意可知，烧杯b中的溶液为氯化钠、硫酸钠、次氯酸钠和次氯酸的混合溶液，溶液呈中性，溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，由电荷守恒关系可知，溶液中存在，故C正确；
D．若生活中使用84消毒液时应加入盐酸调节pH=4，次氯酸钠会与盐酸反应生成有毒的氯气，可能会发生意外事故，所以不能加入盐酸调节溶液pH，故D错误；
故选BC；
（4）①氢气与氯气反应生成氯化氢时，氢气是反应的还原剂，所以原电池中氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，故答案为：氧化；
②氢气与氯气反应生成氯化氢时，氯气是反应的氧化剂，所以原电池中氯气在正极得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应式为Cl2+2e—=2Cl—，故答案为：Cl2+2e—=2Cl—；
③氯气与水反应存在如下平衡：Cl2+ H2OH++Cl—+HClO，随着生成盐酸浓度增大，溶液中氯离子浓度增大，平衡左移，氯气溶解度下降，故答案为：氯气与水反应存在如下平衡：Cl2+ H2OH++Cl—+HClO，生成盐酸浓度增大，溶液中Cl—浓度增大，平衡左移，氯气溶解度下降。
22．(1)
(2)1.12L
(3) 阴 5.6 58.5
【分析】根据装置图可以知道，左侧为原电池，右侧为电解池。原电池中电极a苯酚失电子转化为CO2，所以电极a为负极，则电极b为正极；在电解池中，根据电源正对阳极，负极对阴极，可知电极A、C为阳极，电极B、D为阴极。
【详解】（1）①电极D为阴极，阳离子H+和SO移向电极D，H+优先得电子，故电极反应为；②甲装置为电解池，且A、B为惰性电极，电解质为CuSO4；阳离子Cu2+和H+移向阴极B反应，Cu2+优先得电子被还原为Cu，阴离子OH-和SO移向阳极，OH-优先失电子被还原为O2，故甲中总反应的离子方程式为。
（2）若甲是铁片镀铜装置，则阳极A为单质Cu，电极反应为，阴极B为镀件铁片，电极反应为Cu2++2e-=Cu, 当B和A的质量差为17.8g时,电极A质量减小6.4g，电极B质量增加6.4g，通过电极反应可知，转移电子数为×2=0.2mol,根据电荷守恒，电极C（阳极）将失去0.2mol电子，根据电极C的电极反应，生成氧气为0.05mol，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
（3）①左侧原电池中NaCl溶液转化为淡水，可知Na+移向正极b，Cl-移向负极a，所以离子交换膜A为阴离子交换膜；②电极a中反应物苯酚转化为CO2，其中苯酚中C的化合价为-价，CO2中的C的化合价为+4价，转移电子数目为28，故a电极反应为；③根据a电极反应可知，每消除1mol苯酚转移电子28mol，b电极反应为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O,转移28mol电子时，消除NO=5.6mol；当电路中转移1mol电子时，有1mol的Na+移向正极，1molde Cl-移向负极，模拟海水理论上除去1mol，即58.5gNaCl。
【点睛】在书写电极反应式时，要根据电解质的酸碱性分析电极反应的产物是否能稳定存在，如果产物能与电解质的离子继续反应，就要合在一起写出总式，才是正确的电极反应式。有时燃料电池的负极反应会较复杂，我们可以先写出总反应，再写正极反应，最后根据总反应和正极反应写出负极反应。
23．(1) 较高温度时反应速率较快，同时较高温度时催化剂的活性高 增大压强(或适当增大氮气的浓度、分离液态氨气) 33.3% 正向
(2) 3：4
【分析】根据原电池原理分析，负极化合价升高，失去电子；正极化合价降低，得到电子；
【详解】（1）①根据催化剂的性质可知，400～500℃可使催化剂的催化活性最佳，且反应速率增大，故答案为：较高温度时反应速率较快，同时较高温度时催化剂的活性高；
②根据反应速率的影响因素，适当增大压强，能提高速率，故答案为：适当增大压强(或适当增大氮气的浓度、分离液态氨气)；
③将物质的量之比为1：3的N2和H2充入2L的密闭容器中，平衡时c(N2)=c(NH3)==0.1mol/L、c(H2)==0.3mol/L；，该条件下H2的转化率=，化学平衡常数；
④，反应向正反应方向移动，故答案为：正向；
（2）①反应总方程为4NH3+3O2=2N2+6H2O，反应消耗O2和NH3的物质的量之比为3：4；
②a极为负极，发生氧化反应，NH3失去电子，在碱性条件下生成N2。电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
24．(1)C8H18(l) ＋ O2(g) = 8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝ 5518 kJ/mol
(2)C8H18
(3)汽车的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小
(4) 1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g) 不变
(5)H2(g)＋O2(g) = H2O(g) ΔH2＝ 242 kJ/mol
(6) 阳 CO2 + 6H+ + 6e = CH3OH + H2O
【详解】（1）在25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量，所以其热化学反应方程式为：C8H18(l) ＋ O2(g) = 8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝ 5518 kJ/mol；
（2）假设质量均为1g，则1g CH3OH完全燃烧放出的热量==22kJ，1g辛烷完全燃烧放出的热量==48kJ，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是C8H18(或辛烷)；
（3）根据图象可知，汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时CO排放量低，污染小；
（4）①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应生成1mol甲醇和1mol水，根据质量守恒，需要1mol二氧化碳和3mol氢气，因此图中A处应填入1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g)，故答案为1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g)；
②加入催化剂，不能改变反应的焓变，因此Δ H不变，故答案为不变；
（5）设方程式①CO(g)＋1/2 O2(g) = CO2(g) Δ H1=－283 kJ/mol；
② ΔH2；
③CH3OH(g) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(g) ΔH3=－676 kJ/mol；
④CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔH =－91kJ/mol；根据盖斯定律可知，①+②×2-③=④，则②式为：H2（g）＋O2（g） =H2O（g） ΔH2＝-242 kJ/mol；
（6）该装置利用电解法将CO2转化为甲醇，所以电极a上的反应为CO2得电子被还原为甲醇，作阴极，故电极b作阳极；图示有质子交换膜，说明电解质溶液呈酸性，所以a电极的电极反应为CO2 + 6H+ + 6e = CH3OH + H2O。
25．(1)负极
(2)Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)
(3)由于ZnO是两性氧化物，能与KOH反应，方程式为：ZnO+2KOH+H2O K2[Zn(OH)4]，且用浓的KOH溶液能加快反应速率，并使上述平衡正向移动
(4)bc
(5)Ag+与SCN-结合的平衡常数非常大，而Fe3+与SCN-结合的平衡常数很小，二者相差接近1010倍，说明Ag+极易和SCN-结合，当SCN-与Fe3+结合生成红色溶液时，Ag+已经沉淀完全了，故选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂
【详解】（1）由电池总反应Zn+Ag2OZnO+2Ag可知，该电池放电时，锌的化合价升高，被氧化，故锌电极板为电池的负极，故答案为：负极；
（2）已知原电池的总反应：Zn+Ag2OZnO+2Ag和反应ii.锌电极板上ZnO的析出：Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O，故负极反应式的反应i为：Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)，故答案为：Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)；
（3）由于ZnO是两性氧化物，能与KOH反应，方程式为：ZnO+2KOH+H2O K2[Zn(OH)4]，且用浓的KOH溶液能加快反应速率，并使上述平衡正向移动，故放电时，析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面，影响电池使用效果，用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成，并促进锌电极板的溶解，故答案为：由于ZnO是两性氧化物，能与KOH反应，方程式为：ZnO+2KOH+H2O K2[Zn(OH)4]，且用浓的KOH溶液能加快反应速率，并使上述平衡正向移动；
（4）a．充电时，锌与电源负极相连作阴极，而充电时溶液中的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，，故OH-不向锌极板方向迁移，a错误；
b．孔内沉积ZnO，导致蜂窝孔的孔径过小，影响OH-进出蜂窝孔的速率，导电能力减弱，影响电池使用效果，b正确；
c．由图a可知，导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度，c正确；
d．由题干信息可知，锌板中蜂窝孔的孔径是在使用过程中发生改变的，该改变是由于孔内外的OH-浓度改变的，故为延长电池使用寿命，提高电池放电效果，应选用合适的OH-浓度，d错误；
故答案为：bc；
（5）由题干信息可知，①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3可知Ag+与SCN-结合的平衡常数非常大，而Fe3+与SCN-结合的平衡常数很小，二者相差接近1010倍，说明Ag+极易和SCN-结合，当SCN-与Fe3+结合生成红色溶液时，Ag+已经沉淀完全了，故选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂，故答案为：Ag+与SCN-结合的平衡常数非常大，而Fe3+与SCN-结合的平衡常数很小，二者相差接近1010倍，说明Ag+极易和SCN-结合，当SCN-与Fe3+结合生成红色溶液时，Ag+已经沉淀完全了，故选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂。
26．(1)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
(2) Cu2++e－+SCN－=CuSCN↓ 0.05 2Fe2++(SCN)2=2[Fe(SCN)]2+
(3) 无明显现象 实验方案：以0.05 mol·L-1 FeCl3溶液和0.1 mol·L-1KSCN溶液为正负极反应物，组成双液原电池或画图设计；实验现象：电流表指针偏转正极区FeCl3溶液颜色变浅，取出少量该溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；负极区KSCN溶液由无色变为黄色
【分析】实验Ⅰ中，FeCl3溶液和足量Cu反应生成FeCl2、CuCl2，反应的化学方程式为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Cu足量，则上层清液中含有Fe2+和Cu2+，向溶液中加入KSCN溶液，生成白色沉淀CuSCN，Cu元素化合价降低，程Ⅱ中溶液变红，说明产生了Fe3+。
【详解】（1）实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应生成FeCl2、CuCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2；
（2）①若Fe2+被Cu2+氧化，Fe2+→Fe3+，氧化反应：Fe2+-e－+3SCN－=Fe(SCN)3，Cu2+→Cu+，Cu+和SCN-反应生成白色沉淀CuSCN，还原反应：Cu2++e－+SCN－=CuSCN↓；
②若Cu2+和SCN－发生反应生成(SCN)2，(SCN)2将清液中的Fe2+氧化为Fe3+，Cu2+和SCN－反应生成(SCN)2的离子方程式为2Cu2++4SCN－=2CuSCN↓+(SCN)2，为排除Cu2+对实验的干扰，则需要将Cu2+完全消耗，Cu2+和SCN－的物质的量之比为1:2，则二者浓度比为1:2，则x=0.05；实验Ⅱ中过程Ⅱ中溶液变红，说明(SCN)2和Fe2+反应生成Fe3+，根据得失电子守恒定律可知，(SCN)2和Fe2+的物质的量之比为1:2，根据已知信息：Fe3+与SCN－可以形成多种微粒，例如[Fe(SCN)]2+、Fe(SCN)3等溶液显红色，则(SCN)2和Fe2+反应生成[Fe(SCN)]2+，反应的离子方程式为2Fe2++(SCN)2=2[Fe(SCN)]2+；
（3）①实验Ⅲ是研究Fe3+能否氧化SCN－，若Fe3+能氧化SCN－，则Fe3+被还原为Fe2+，加入K3[Fe(CN)6]溶液可验证溶液是否含有Fe2+，若无明显现象，则溶液中不含Fe2+，说明在该实验条件下，Fe3+未能氧化SCN－；
②可以利用原电池装置验证：Fe3+与SCN－可以发生氧化还原反应，若发生氧化还原反应，电流表指针偏转，Fe3+转化为Fe2+，发生还原反应，可利用K3[Fe(CN)6]溶液检验正极区Fe2+的存在；KSCN转化为(SCN)2，具体操作为：以0.05 mol·L-1 FeCl3溶液和0.1 mol·L-1KSCN溶液为正负极反应物，组成双液原电池或画图设计；实验现象：电流表指针偏转正极区FeCl3溶液颜色变浅，取出少量该溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；负极区KSCN溶液由无色变为黄色。
27．(1)
(2)ABC
(3) 阳
(4) 样品的质量、步骤ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度
【详解】（1）根据原子守恒分析，二者反应生成尿素和氯化银，化学方程式：；
（2）A．反应过程中先生成NH2COONH4，NH2COONH4再分解被消耗，为中间产物，A正确；
B．根据图像可知，反应i活化能为E1，反应ii活化能为E3，E3＞E1，B正确；
C．从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ放热，反应ⅱ吸热，C正确；
D．根据图像可知，CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) H=E1- E2+E3-E4，D错误；
答案选ABC；
（3）①电极b上发生H2O失电子生成O2的氧化反应，是电解池的阳极；
②a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式：；
（4）①尿素消化分解生成氨气和二氧化碳，由于反应中存在浓硫酸，则消化液中含氮粒子为；
②除了已知数据外，还需要的是样品的质量、步骤ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度。
28．(1) 400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大 适当增大压强或适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离 33.3% 正向 温度 L2﹥L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率
(2) 2NH3—6e—+6OH— = N2+6H2O 3：4
【详解】（1）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减小，工业上仍选择较高温度是因为400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大，有利于氨气的生成，故答案为：400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大；
②该反应是气体体积减小的反应，适当增大压强、增大氮气的浓度、将产物氨气液化分离等措施，可以使平衡向正反应方向移动，有利于氢气的转化率增大，则适当增大压强、适当增大氮气的浓度、将产物氨气液化分离等措施可以增大氢气的转化率，故答案为：适当增大压强或适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离；
③由表格数据可知，平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为0.2mol、0.6mol和0.2mol，由方程式可知，起始氢气的物质的量为0.6mol+0.2mol×=0.9mol，则氢气的转化率为×100%≈33.3%，反应的平衡常数K==，故答案为：33.3%；；
④由题给数据可知，反应的浓度熵Qc==＜，则反应正向进行，故答案为：正向；
⑤该反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的平衡转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，则由图可知X横轴X代表反应温度，L1、L2代表压强，由L1条件下氢气的转化率小于L2可知，压强L1小于L2，故答案为：温度；L2﹥L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率；
（2）由图可知，a电极为原电池的负极，碱性条件下氨气在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为2NH3—6e—+6OH— = N2+6H2O；由得失电子数目守恒可知，反应消耗的氧气和氨气的物质的量比为3：4，故答案为：2NH3—6e—+6OH— = N2+6H2O；3：4。
29．(1) CO2+H2OH2CO3HCO+ H+ Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O
(2) 2NH3·H2O+CO2=2NH+CO+H2O、NH3·H2O+CO2=NH+HCO CaSO4·2H2O+ CO=CaCO3↓+SO+2H2O 将HCO转化为CO
(3) O2 O2在正极得到电子发生还原反应吸收CO2生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成CO2
【详解】（1）①溶于海水的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸在溶液中部分电离出碳酸氢根离子和氢离子，则二氧化碳溶于水产生产生碳酸氢根离子的方程式为CO2+H2OH2CO3HCO+ H+，故答案为：CO2+H2OH2CO3HCO+ H+；
②由图可知，钙化作用发生的反应为珊瑚虫作用下溶液中的钙离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸钙沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O；
（2）由图可知，吸收塔中二氧化碳与通入氨气的水溶液反应生成碳酸铵、碳酸氢铵得到碳铵溶液，向碳铵溶液中通入氨气，将碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，与加入的磷石膏反应得到含有碳酸钙和硫酸铵的浆液，浆液经过滤、结晶得到硫酸铵肥料；
①由分析可知，吸收塔中发生的反应为二氧化碳与通入氨气的水溶液反应生成碳酸铵、碳酸氢铵得到碳铵溶液，反应的离子方程式为2NH3·H2O+CO2=2NH+CO+H2O、NH3·H2O+CO2=NH+HCO，故答案为：2NH3·H2O+CO2=2NH+CO+H2O、NH3·H2O+CO2=NH+HCO；
②由分析可知，三相反应器中沉淀转化发生的反应为碳铵溶液中碳酸根离子与磷石膏反应生成碳酸钙和硫酸铵，反应的离子方程式为CaSO4·2H2O+ CO=CaCO3↓+SO+2H2O，故答案为：CaSO4·2H2O+ CO=CaCO3↓+SO+2H2O；
③由分析可知，三相反应器中氨气的作用是将碳铵溶液中碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，便于生成碳酸钙沉淀，故答案为：将HCO转化为CO；
（3）由图可知，a极为原电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应吸收二氧化碳生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成二氧化碳，从而达到富集二氧化碳的密度；
①由分析可知，对比吸收前和吸收后空气成分，含量一定下降的是二氧化碳和氧气，故答案为：O2；
②由分析可知，该装置能进行二氧化碳浓缩富集的原理a极为原电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应吸收二氧化碳生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成二氧化碳，从而达到富集二氧化碳的密度，故答案为：O2在正极得到电子发生还原反应吸收CO2生成碳酸盐，氢气在正极得到电子生成氢离子，氢离子与从正极移动过来的碳酸根离子反应生成CO2。
30．(1)
(2)bc
(3) 偏大
(4) 使还原性增强
【分析】氯碱工业中阳极氯离子放电生成氯气，阴极水中氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，总反应得到氢气、氯气、氢氧化钠；
【详解】（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为；
（2）a．氯元素都在阳极室，所以应该在阳极室生成，故a错误；
b．氯离子在阳极发生氧化反应，化合价升高，有可能生成，故b正确；
c．阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移，阳极室氢氧根浓度变大，阳极生成的氯气与氢氧根反应生成次氯酸根，当pH升高时，ClO-易歧化为和Cl-，故c正确；
答案选bc；
（3）①加入过氧化氢消耗水样中残留的Cl2和ClO-，再加入硫酸亚铁，与氯酸根反应，最后计算出与氯酸根反应后剩余的亚铁离子；未加入过氧化氢，水样中残留的Cl2和ClO-也会在第二步中消耗亚铁离子，使亚铁离子消耗的量增大，这些消耗的亚铁离子也会认为是氯酸根消耗的，导致浓度将偏大。
②高锰酸钾和硫酸亚铁反应的离子方程式为，则有关系式，因此与高锰酸钾反应的亚铁离子为，与亚铁离子反应的离子方程式为，则有关系式，与反应的亚铁离子的物质的量为， 设的物质的量为a， ，则；
（4）①盐酸和反应生成，反应的离子方程式为；
②盐酸与的反应中，盐酸作还原剂，因此盐酸的作用可能是提高，使还原性增强。
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