电化学(含答案解析)

高考资源网（），您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。第第页高考资源网（），您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。高考化学二轮复习考点加餐训练（有解析）：电化学1．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解液是KOH溶液。该电池的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。下列说法中正确的是（）①锌为负极，Ag2O为正极；②放电时，正极附近溶液OH-浓度增大；③工作时电流由Ag2O极经外电路流向Zn极；④溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动A.①B.①②④C.①②③D.①②③④【答案】C【解析】根据电池反应式Ag2O+Zn=2Ag+ZnO知，失电子的物质作负极，得电子的物质作正极，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极；根据电池电极附近氢离子或氢氧根离子浓度的变化判断溶液PH值的变化。④溶液中阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动，故错。故选C。考点：原电池和电解池的工作原理点评：本题考查了原电池原理，难度不大，明确原电池正负极的判断方法、外电路中电子的流向、电极附近离子浓度的变化导致溶液PH值的变化即可解答本题。2．有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时丙为负极；把乙、丁分别浸入稀硫酸中，丁产生气泡的速率更大；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是A．甲>乙>丙>丁B．丙>丁>乙>甲C．丙>丁>甲>乙D．丁>乙>甲>丙【答案】B3．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是()A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动【答案】C【解析】由示意图可知，Mg电极为负极，发生氧化反应；石墨电极为正极，过氧化氢发生还原反应，从而确定选项为C。4．已知铅蓄电池的充放电过程：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)，则下列说法不正确的是（）A．放电时Pb为负极发生氧化反应生成PbSO4，负极质量减少B．放电时正极：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，正极质量增加C．充电时蓄电池的负极接外电源负极：PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-D．充电时蓄电池的正极接外电源正极：PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+4H++SO42-【答案】A【解析】A、放电时，Pb作负极，负极的电极反应式是Pb-2e-+SO42一=PbSO4，PbSO4难溶于水，负极质量增大，错误；B、放电时，PbO2作正极，发生还原反应，PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，正极质量增加，正确；C、充电时蓄电池发生从右到左的反应，负极接外电源负极：PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-，正确；D、充电时蓄电池发生从右到左的反应，正极接外电源正极：PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+4H++SO42-，正确。5．下列叙述正确的是()A.铜锌原电池工作一段时间后，铜的质量增加B.钢铁的吸氧腐蚀负极反应为：Fe-2e====Fe2+C.电解AlCl3溶液可得到AlD.电镀时应把镀件置于电解池的阳极【答案】B【解析】铜锌原电池工作后，铜的质量不变。AlCl3溶液中存在Al3+、H+、Cl-、OH-，电解时放电的是H+和Cl-，得不到Al。电镀时镀件应作阴极。6．关于如图所示装置的叙述，正确的是A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原【答案】D【解析】分析题给装置知，该装置为原电池，锌作负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-==Zn2+，铜作正极，发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-==H2↑。A、铜是正极，铜片上有气泡产生，错误；B、铜片质量不变，错误；C、电流从正极经导线流向负极，即由铜片经导线流向锌片，错误；D、氢离子在铜片表面被还原，正确。7．新型NaBH4/H2O2燃料电池（DBFC）的结构如图所示，（已知硼氢化钠中氢为-1价），有关该电池的说法正确的是A．电极B材料中含MnO2层，MnO2可增强导电性B．电池负极区的电极反应：BH4-+8OH--8e-→BO2-+6H2OC．放电过程中，Na+从正极区向负极区迁移D．在电池反应中，每消耗1L6mol/LH2O2溶液，理论上流过电路中的电子为6NA个【答案】B【解析】A．电极B采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，二氧化锰不能导电，A错误；B．负极发生氧化反应，电极反应式为BH4-+8OH--8e－＝BO2-+6H2O，B正确；C．放电时，钠离子向正极移动，C错误；D．在电池反应中，每消耗1L6mol/LH2O2溶液，理论上流过电路中的电子数=6mol/L×1L×2×NA/mol=12NA，D错误，答案选B。8．下列关于充电电池的叙述,不正确的是()。A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应B.充电电池可以无限制的充电放电C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行D.较长时间不使用电池时,最好将电池取出并妥善存放【答案】B【解析】充电电池理论上是可以永久重复利用的,但在实际应用中总会因为性能等原因而使电解质溶液或者电极变质而失效。所以实际情况下充电电池是不能无限制重复使用的。9．下列叙述中不正确的是A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应B．原电池的正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D．用原电池作电源进行电解时，电子从原电池负极流向电解池阴极【答案】B【解析】电解池阳极与原电池负极发生的是氧化反应，电解池的阴极与原电池的正极发生的还原反应。答案选B。10．如右图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为mol·L-1，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中不正确的是A.电极上产生气体的体积：①=②（相同条件测定）B．①和②中溶液的pH都减小C.电极上析出物质的质量：①>②D．电极上发生氧化反应：①中阳极，②中负极【答案】B【解析】左图为电解氯化铜的电解池：CuCl2Cu＋Cl2↑阳极：2Cl－2e－=Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－=Cu右图为锌铜原电池：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑正极：2H＋＋2e－=H2↑负极：Zn－2e－=Zn2＋A：两反应中均有两个电子的转移，当通过相同电子时，生成的气体的量是相同的，正确B：原电池中c(H＋)减小，酸性减弱，pH升高，不正确C：电解池中析出氯气0.01mol，原电池中析出氢气0.01mol，前者的质量大，正确D：由电极反应可看出，电解池中的阳极、原电池中的负极发生的为氧化反应，正确B项符合题意11．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．NaOHB．H2SO4C．AgNO3D．Na2SO4【答案】A【解析】A、电解NaOH溶液，实际是电解水，溶液的pH升高，正确；B、电解H2SO4溶液，实际是电解水，溶液的pH降低，错误；C、电解AgNO3溶液，生成HNO3，溶液的pH降低，错误；D、电解Na2SO4溶液，实际是电解水，溶液的pH不变，错误。12．用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是A．稀HCl溶液B．稀Na2SO4溶液C．CuCl2溶液D．酸性AgNO3溶液【答案】B【解析】A、2HClH2↑＋Cl2↑，故错误；B、电解硫酸钠溶液，实际上电解水，2H2O2H2↑＋O2↑，故正确；C、CuCl2Cu＋Cl2↑，故错误；D、4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，故错误。13．化学能与热能、电能等能相互转化．关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低C．图I所示的装置能将化学能转变为电能D．图II所示的反应为吸热反应【答案】A【解析】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键的形成过程，A项正确；B.铝热反应是放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，B项错误；C.该装置没有构成闭合电路，不属于原电池，C项错误；D.由图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，该反应为放热反应，D项错误；答案选A。14．某小组设计电解饱和食盐水的装置如下图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是A．铜电极附近观察到黄绿色气体B．石墨电极附近溶液先变红C．溶液中的Na+向石墨电极移动D．铜电极上发生还原反应【答案】D【解析】A、电解饱和食盐水时，若电极为惰性电极，则两极分别产生氯气和氢气，而现在Cu作电极时仍产生两种气体，说明Cu为阴极，所以石墨为阳极，则石墨电极附近有氯气产生，错误；B、石墨为阳极，所以是氯离子放电生成氯气，Cu为阴极，氢离子放电生成氢气，则铜电极附近溶液先变红，错误；C、电解池中的阳离子向阴极移动，所以钠离子向Cu极移动，错误；D、铜电极为阴极，发生还原反应，正确，答案选D。15．当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法正确的是()A．当电池负极消耗mg气体时，电解池阳极同时有mg气体生成B．电池的负极反应式为：O2＋2H2O＋4e-=4OH-C．电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出D．燃料电池中c(KOH)不变；电解池中溶液pH变大【答案】C【解析】A、负极反应为：H2－2e－═2H+，或H2+2e－+2OH-═H2O，当负极消耗mg气体时，转移的电子的物质的量为mg÷2g/mol×2=mmol，电解池阴极的电子为mmol，阴极反应为：2H++2e－═H2↑，阴极生成气体的质量为m÷2mol×2g/mol=mg，故A错误；B、电池的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故B错误；C、根据电极方程式可知电解Na2SO4水溶液实质是电解的水，电解后饱和Na2SO4水溶的浓度不变，且溶液中有晶体析出，故C正确；D、燃料电池的总反应为O2+2H2═2H20，原电池中c（KOH）减小，电解池溶液pH减小，故D错误；故选C。考点：电解原理；电极反应和电池反应方程式．16．现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl=NaCl+H2O（B）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池（A）；（B）；(填“能”与“不能”)（2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池:①负极材料是；电解质溶液是。②写出电极反应式：负极；正极。③若导线上转移电子1mol，则负极质量变化g。【答案】（每空1分，共7分）（1）（A）不能；（B）能；（2）①铜片；FeCl3溶液②Cu-2e-=Cu2+；2Fe3++2e-=2Fe2+③32【解析】（1）原电池中发生的是氧化还原反应，故（A）不能；（B）能。（2）①负极和电解液发生反应时失去电子，化学价升高，发生氧化反应，故负极材料是铜片，电解液是FeCl3溶液。②负极失去电子，电极式为Cu-2e-=Cu2+；正极得到电子，电极式为2Fe3++2e-=2Fe2+。③根据电极式计算，若导线上转移电子1mol，则负极物质的量变化为0.5mol，质量为32g。考点：原电池点评：本题考查了以原电池原理设计原电池，难度较大，原电池的设计是学习的重点和难点，明确原电池的工作原理是设计原电池的关键。17．（Ⅰ）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式。（1）甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是：。（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：，得到如下三组数据：①实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率为：。②该反应的正反应为（填“吸”或“放”）热反应；③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的体积分数分别相等），则a、b应满足的关系是（用含a、b的数学式表示）。（Ⅱ）某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如下图所示装置电解K2SO4溶液。①该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数（填“>”“<”或“一”）通过阳离子交换膜的离子数；②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为；③电解一段时间后，B出口与C出口产生气体的质量比为。【答案】（Ⅰ）(1)－890.3kJ/mol（2分）(2)CH4－8e－＋10OH-=CO32-+7H2O（2分）(3)①0.16mol·L－1·min－1（2分）②放（1分）③a∶b＝1∶2(或b＝2a)（2分）（Ⅱ）①<（1分）②b<a<c<d（2分）。③8∶1（2分）【解析】（1）将两个方程式相加再除以2即得所求的反应，故所求反应的ΔH=（ΔH1+ΔH2）/2，带入数值可得ΔH=－890.3kJ/mol；（2）原电池中负极发生氧化反应，故通入甲烷的一极为负极，甲烷失去电子，在碱性条件下生成碳酸根离子；(3)①根据表格中的CO的起始量和平衡量可得转化量为1.6mol，生成氢气的物质的量为1.6mol，浓度变化量为0.8mol/L，再除以时间5分钟可得0.16mol·L－1·min－1②温度升高，CO的转化率减小，说明升高温度平衡向左移动，故正反应为放热反应；③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态，则只要划归为原比即可，水和一氧化碳的起始值满足1:2，即a：b=1:2；（Ⅱ）①左边消耗2个氢氧根离子需要移动一个硫酸根离子来满足左边溶液的电荷守恒，右边消耗2个氢离子就需要移动2个钾离子来满足溶液电荷守恒，故通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数；②左边接电源的正极，是阳极，在阳极上OH-放电生成氢离子，使pH减小，右边是阴极，在阴极上，氢离子放电生成氢氧根离子使pH增大，故b<a<c<d③根据两极上转移电子数目相等，在阳极上生成的氧气和阴极上生成的氢气的物质的量之比为1:2，质量比为8:1。18．燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2．5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。（1）光气（COCl2）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）＋CO（g）COCl2（g）制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中固定体积容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：①0~6min内，反应的平均速率v（Cl2）＝；②下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是。（填字母）A．体系中Cl2的转化率不变B．体系中气体的平均摩尔质量不再改变C．每消耗1molCO的同时生成1molCOCl2D．混合气体密度不变③随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是；（填“增大”、“减小”或“不变”）④比较第8min反应温度T（8）与第15min反应温度T（15）的高低：T（8）T(15)（填“<”、“>”或“＝”）。⑤若保持温度不变，在第7min向体系中加入这三种物质各2mol，则平衡移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O已知：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）△H＝－akJ·mol－1；2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）△H＝－bkJ·mol－1；H2O（g）＝H2O（l）△H＝－ckJ·mol－1；CH3OH（g）＝CH3OH（l）△H＝－dkJ·mol－1，则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：____________________________；（3）若A为SO2，B为O2，则负极的电极反应式为：________________________；【答案】（1）①0．15mol·L－1·min－1，②CD，③减小，④<，⑤向正反应方向（2）CH3OH（l）＋O2（g）＝CO2（g）＋2H2OΔH＝－（b＋2c－a－d）kJ·mol－1（3）SO2－2e－+2H2O＝4H＋＋SO42-【解析】（1）①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，则v（Cl2）=0.9/6=0.15mol•L-1•min-1②C．若每消耗1molCO的同时应消耗1molCOCl2则可行；D．混合气体密度自始至终总是不变，所以混合气体密度不能作为判断平衡的标志；③由图1可知，升温平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，所以温度高，平衡常数减小;④根据图象，第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，因升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故T（8）＜T（15）；⑤8min时，平衡时c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，则原平衡时n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，现在第8min加入体系中的三种物质各1mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动（2）应用盖斯定律解题，△H=-△H1-△H2+3△H3/2+2△H4=-（3c/2+2d-a-b）kJ•mol-1，所以CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（3c/2+2d-a-b）kJ•mol-1，（3）SO2在负极失去电子转化为SO42-，故其电极反应为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，19．氯气在工农业生产中应用非常广泛。请回答以下问题：（1）下面是三位同学分别设计的实验室制取和收集氯气的装置，其中最好的是（填序号）：（2）某课外小组同学用如图所示装置通过电解食盐水并探究氯气相关性质，请回答：①现有电极:C和Fe供选择，请在虚框中补画导线、电源（），串联变阻器以调节电流，同时标出电极材料；电解的离子反应方程式为。②通电一段时间后，玻璃管A、B、C三处是浸有不同溶液的棉花，其中A、B两处的颜色变化分别为、；C处发生的离子反应方程式为。③为防止氯气逸出造成污染，应采取的措施是。（3）当在阴极收集到气体448mL（标准状况）后停止实验，将U形管溶液倒于量筒中测得体积为400mL，则摇匀后理论上计算得溶液pH=。【答案】（1）（2分）B（2）①见右图：（2分）2Cl-+2H2O====Cl2↑+H2↑+2OH-（3分）②无色变蓝色（2分）、浅绿色变黄色（2分）Cl2+SO32-+H2O==2Cl-+SO42-+2H+（2分）③在D处放一团浸有NaOH溶液的棉花（或将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中。2分）（3）（2分）13【解析】（1）氯气在水中的溶解度不大，A装置用加热氯水的方法制氯气得到的氯气较少；氯气有毒，应进行尾气处理，装置C缺少尾气处理装置；实验室制取和收集氯气的装置最好的是B；（2）①通过电解食盐水制备氯气并探究氯气相关性质，氯气为阳极产物，产生氯气的电极应与电源的正极相连，装置图见答案；电解的离子反应方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；②通电一段时间后，玻璃管A处氯气与碘化钾反应生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色；B处氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，由浅绿色变黄色；C处氯气与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和盐酸，发生的离子反应方程式为Cl2+SO32-+H2O==2Cl-+SO42-+2H+；③为防止氯气逸出造成污染，应采取的措施是在D处放一团浸有NaOH溶液的棉花（或将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中）；（3）阴极收集到的气体为H20.448L，n(H2)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol；由方程式：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-得：n(OH-)=0.02mol×2=0.04mol；c(OH-)=0.04mol÷0.4L=0.1mol/L则pH=14-(-lg10-1)=13。考点：考查氯气的制备和性质，电解原理的应用。20．(10分)为了探究原电池的电极名称不仅与电极材料有关还与电解质溶液有关，某学生做了如下的实验编号电极材料电解质溶液电子流向①Mg—AlHNO3(浓)Mg→Al②Mg—AlHCl(aq)Mg→Al③Mg—AlNaOH(aq)Al→Mg④Al—CuHNO3(浓)Cu→Al根据以上表格内容回答：（1）(4分)实验1中Mg作___________(填正极或负极)，发生__________(氧化反应或还原反应)实验3中Mg作________，总反应：__________(同上)（2）(6分)实验2中Mg电极反应式为__________________。Al电极上的电极反应式为______________________，总的电池反应是_______________________。【答案】（1）负极氧化反应正极还原反应（2）Mg－2e－==Mg2+；2H++2e－==H2↑；Mg+2H+==Mg2++H2↑。【解析】（1）实验1中Mg可以与浓硝酸发生反应，而Al在浓硝酸中发生钝化，因此Mg作负极，失去电子，发生氧化反应，Al作正极。在实验3中Mg不能与NaOH溶液发生反应，而Al可以与NaOH溶液发生反应，所以Al作负极，发生氧化反应，Mg作正极，在正极上发生还原反应。（2）实验2中Mg、Al都可以与盐酸发生反应，由于金属活动性Mg>Al，所以Mg为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式是Mg－2e－==Mg2+；Al是正极，正极上发生还原反应，Al电极上的电极反应式为2H++2e－==H2↑，由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以将正负极电极反应式叠加，可得总的电池反应是Mg+2H+==Mg2++H2↑。考点：考查原电池的电极名称与电极材料、电解质溶液的关系的知识。21．（14分）某学生利用下图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。按照实验步骤依次回答下列问题：（1）导线中电子流向为____________(用a、b表示)。（2）若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为________(用“NA”表示)；（3）装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向的表述正确的是________。A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动D．盐桥中的K＋、Cl－几乎都不移动（4）若将反应2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋设计成原电池，写出电极反应式。正极反应______________；（5）下列是用化学方程式表示的化学变化，请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。①电池总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag：__________。②2C2H2＋5O24CO2＋2H2O：_________________。③6H2O＋6CO2C6H12O6(葡萄糖)＋6O2：__________。【答案】（1）a→b（2）0.02NA（3）B（4）Fe3++e-＝Fe2+（5）①化学能转变为电能②化学能转变为热能③光能转变为化学能【解析】（1）锌的金属性强于铜，则锌是负极，铜是正极，所以导线中电子流向为a→b。（2）若装置中铜电极的质量增加0.64g，即有0.64g铜析出，物质的量是0.01mol，所以则导线中转移的电子数目为0.02NA。（3）原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以为保持电中性，则盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动，答案选B。（4）反应2Fe3＋＋Cu＝Cu2＋＋2Fe2＋中铁离子是氧化剂，铜是还原剂，因此如果设计成原电池，则铁离子在正极放电，即正极反应式为Fe3++e-＝Fe2+。（5）①该反应是电池反应，属于化学能转化为电能；②该反应是燃烧，属于化学能转化为热能；③该反应是光合作用，属于光能转化为化学能。【考点定位】考查原电池原理的有关判断、计算及能量转化的有关判断22．近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展。（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H2，该反应的化学方程式为_________。（2）合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示：由图可知，合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。（3）以CO2为原料也可以合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)①在lL的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示：则下列说法正确的是_________________(填字母)；A．3min时反应达到平衡B．0～10min时用H2表示的反应速率为0．225mol·-1·min-1C．CO2的平衡转化率为25％D．该温度时化学平衡常数为（mol/L）－2②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器容器1容器2容器3反应物投入量（始态）1molCO2、3molH20.5molCO2、1.5molH21molCH3OH、1molH2OCH3OH的平衡浓度/mol•L-1c1c2c3平衡时体系压强/Pap1p2p3则下列各量的大小关系为c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。（4）近年来，甲醇燃料电池技术获得了新的突破，如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时，分别从b、c充入CH3OH、O2，回答下列问题：①从d处排出的物质是___________，溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”)；②电极M上发生的电极反应式为__________________________。【答案】（16分、每空2分）（1）CH4＋H2O高温=CO＋3H高温=（2）CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)△H＝(a－b)kJ/mol（3）①BD②等于；小于（4）①H2ON②CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+【解析】（1）反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，根据原子生活借助于观察法配平，反应条件是高温和催化剂，所以该反应的化学方程式是CH4＋H2O高温=CO＋3H2高温=（2）根据根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此反应是放热反应，其反应热△H＝(a－b)kJ/mol，所以其热化学反应方程式为CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)△H＝(a－b)kJ/mol。（3）①A、根据图像可知，3min后各物质的浓度还发生变化，所以3min时该反应未达到平衡，故A错误；B、根据图像可知，在0～10min内甲醇的浓度增加了0.75mol/L，所以根据反应的化学方程式可知，消耗氢气的浓度是0.75mol/L×3＝2.25mol/L，因此0～10min时用H2表示的反应速率＝2.25mol/L÷10min＝0.225mol/(L·min)，故B正确；C、根据图像可知CO2的平衡转化率＝×100%＝75%，故C错误；D、根据图像和以上分析可知，平衡时c(CO2)＝0.25mol/L，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.75mol/L，c(H2)＝3c(CO2)＝0.75mol/L，所以该温度下反应的化学平衡常数K＝＝＝（mol/L）－2，D正确，答案选BD。②根据方程式并采用一边倒的方法可知，1molCH3OH、1molH2O完全转化为反应物就是1molCO2、3molH2，因此容器1和容器3是等效平衡，所以平衡时甲醇的浓度c1等于c3；容器2相当于在容器1的基础上减小压强，平衡向逆反应方向移动，则平衡时p2

小于p3。（4）①原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。因此该燃料电池中，负极通入甲醇，正极通入氧气。c电极上充入氧气，即电极N是正极，氧气得电子和氢离子反应生成水，所以d出来的是水，原电池放电时，氢离子向正极N极移动。②电极M是负极，通入的是甲醇，失去电子发生氧化反应，因此发生的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+。考点：考查反应方程式、热化学反应方程式、电极反应式的书写；等效平衡的判断和应用；反应速率和平衡常数的计算以及电化学原理的应用等23．（1）某课外活动小组同学用图1装置进行实验，试回答下列问题：图1图2①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的___________腐蚀。请写出正极反应式：。②若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则N端是电源的__________极(填正或负)则总反应的离子方程式为______________________（2）该小组同学设想，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。①制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)___________导出。通过阴离子交换膜的离子数________(填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数。②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：_________________________【答案】(共14分)（1）①吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-；②负；2Cl-+2H2OCl2↑＋2OH-＋H2↑；（2）①D；<；②H+在阴极放电，水的电离平衡正向移动，溶液中OH-浓度增大，pH增大；【解析】（1）①开关K与a连接，为原电池，NaCl溶液为中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-；②K与b连接，为电解池，若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则Fe作阴极，石墨作阳极，氯离子、氢离子放电，则N为电源负极，电解的总离子反应为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；（2）①阴极上氢离子放电，则NaOH在阴极生成，由图可知，D在阴极附近，制得的氢氧化钠溶液从D出口导出；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数，故答案为：D；＜；②水电离出的氢离子在阴极放电，而氢氧根离子不放电，促进水的电离，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，故答案为：H+在阴极放电，水的电离平衡正向移动，溶液中OH-浓度增大，pH增大。考点：考查了原电池和电解池的工作原理的相关知识。24．下表为部分短周期元素化合价及其相应原子半径的数据。请回答下列问题：（1）元素G在周期中的位置是；元素F所形成的常见单质的电子式为。（2）A、B、C、E的氢化物稳定性顺序是。（用化学式回答）（3）分子组成为ACH2的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是。（4）请写出B的单质的一种重要用途；工业上制取该单质的原理反应为。（5）请设计一个实验方案，使铜和A的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应，得到蓝色溶液和氢气。请在方框内绘出该实验方案原理装置示意图。【答案】（11分）（1）第二周期第ⅣA族；（各1分）（2）HF＞H2O＞H2S＞SiH4（2分）（3）SOCl2＋H2O＝2HC＋SO2↑（2分）（4）半导体材料、制造合金、光电池等合理答案（1分）；SiO2＋2C高温=Si＋2CO↑高温=（5）（2分）【解析】根据元素的主要化合价和原子半径的递变规律可知，元素A～H分别是S、Si、O、P、F、N、C、Cl。（1）元素G是C元素，在周期中的位置是第二周期第ⅣA族；元素F所形成的常见单质是氮气，其电子式为。（2）非金属性越强，氢化物的稳定性越强。同周期自左向右非金属性逐渐增强，同主族自上而下非金属性逐渐减弱，A、B、C、E的非金属性强弱顺序是F＞O＞S＞Si，所以其氢化物稳定性顺序是HF＞H2O＞H2S＞SiH4。（3）分子组成为ACH2的物质是SOCl2，在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸，所以该气体是SO2。根据原子守恒可知，强酸应该是盐酸，所以该反应的化学方程式是SOCl2＋H2O＝2HC＋SO2↑。（4）硅单质的一种重要用途半导体材料、制造合金、光电池等；工业上制取该单质的原理反应为SiO2＋2C高温=Si＋2CO↑高温=（5）铜不能和稀硫酸反应生成氢气和硫酸铜，因此要使该反应进行，则应该借助于电解原理。其中铜和电源的正极相连，作阳极，电解质溶液是稀硫酸。氢离子在阴极放电生成氢气，所以该装置图是。25．A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下：Ⅰ.原子半径：A<C<B<E<DⅡ.原子的最外层电子数：A=DC=EA+B=CⅢ.原子的核外电子层数：B=C=2AⅣ.B元素的主要化合价：最高正价+最低负价=2请回答：（1）甲为由A、B两种元素组成的常见气体，写出其电子式；（2）写出某黑色含F的磁