第四章《化学反应与电能》同步训练 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》单元同步训练题 一、单选题 1．科学家设想以和为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示．下列说法错误的是 A．通入的电极发生的电极反应式为 B．反应过程中溶液的会变大，故需要加入盐酸 C．当电路中通过电子时，理论上需要通入氢气的体积为 D．A为 2．我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成加氢气的速率为(折算成标准状况)。下列说法正确的是 A．a电极的电势比b电极的高 B．a电极反应式为 C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．海水为电解池补水的速率为10 3．CO2回收和利用是实现“碳中和”的重要途径。我国科学家开发功能催化电极还原CO2合成附加值高的小分子(甲醇、乙烯等)，模拟装置如图所示。双极膜由阴、阳极膜组成，在电场中双极膜中水电离出H+、OH-并向两极迁移。下列叙述正确的是 A．a极为阴极，b极发生还原反应 B．若X为CH3OH，则阳极反应：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O C．若X为C2H4，则生成1molC2H4时转移10mol电子 D．b极收集11.2L气体Y(标准状况)时，双极膜中液体质量减少36g 4．下列实验操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 比较Cu和Ag的金属性 将银棒和铜棒分别插入AgNO3溶液与CuSO4溶液中，并用盐桥和导线(含电流表)将二者连接组成原电池 B 验证KI溶液与FeCl3溶液之间的反应为可逆反应 取2mL0.1mol/LKI溶液，加入5~6滴FeCl3溶液充分反应，再滴入2滴淀粉溶液 C 证明苯能与液溴发生取代反应 将苯与液溴反应生成的气体直接通入AgNO3溶液中 D 证明pH(CuSO4)随温度升高而增大 用pH计分别测量40℃和70℃时0.1mol/LCuSO4溶液的pH A．A B．B C．C D．D 5．回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。 下列说法正确的是 A．装置a中每吸收22.4L（标准状况下）废气，b中转移电子数为 B．装置a吸收废气过多，不会影响装置b中放电微粒的种类 C．装置b中的交换膜为质子交换膜，电解过程中两极溶液pH值均稍有降低 D．装置b中右侧的电极反应为； 6．化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A．华为上市的mate60 pro手机其CPU基础材料是SiO2 B．糖尿病患者食用的“无糖食品”是指不含糖类的食品 C．火星表土中赤铁矿成分为FeO D．铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性 7．中科院大连化物所储能技术研究部提出了一种基于辅助放电的混合型液流电池，装置如图所示。下列说法错误的是 A．充电时，向电极A迁移 B．放电时，在该环境下的氧化性： C．充电时，电极B上还可能发生： D．放电过程中，可利用及时清除电极B上的“死锰”，提高充放电过程的可逆性 8．我国科学家提出了一种双极膜硝酸盐还原工艺，其原理如图所示。双极膜中间层中的H2O解离为和，在外加直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．n是 B．b接电源负极 C．产生的NH3与O2的物质的量之比为1∶2 D．左室电极反应为 9．粗镍中含有及少量和，工业上，用如图所示的流动隔膜式电解槽精炼粗镍，以硫酸镍和少量氯化镍混合溶液作电解液，电解液中的能较有效地阻止电极钝化。已知：①实验条件下，及少量以离子形式进入极液；②金属性：。下列说法正确的是 A．“净化”的目的主要是除去 B．“隔膜”是阳离子交换膜，将两种极液隔开 C．“粗镍”与电源正极相连，“纯镍”与电源负极相连 D．电解相同时间，阴阳两极质量变化相等 10．某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．碳棒的电势比碳棒a的电势低 B．碳棒上生成的电极反应式： C．每生成，理论上消耗(标准状况下) D．工作一段时间后溶液酸性增强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低 11．研究表明许多疾病可能与NO的释放或调节不正常有关，用间接电化学法可对NO进行无害化处理，其原理如下图所示，下列相关判断正确的是 A．从电极移向电极Ⅱ B．电极的反应为 C．工作一段时间，电解池中电解液的减小 D．当电极生成时，吸收塔内最多可消耗 12．高纯钛是制造集成电路所用钛靶材的关键原料，熔融盐氯化工艺流程如图所示。已知含钛原料主要成分为，石油焦主要成分为C，氯化时用高速氯气喷入熔融盐混合物中进行氯化。 下列说法正确的是 A．电解溶液或熔融，阳极均能生成，且阴阳两极电极反应式均相同 B．“破碎混合”目的是增大反应物表面积，使其与空气充分接触，加快氧化反应速率 C．用高速氯气喷入熔融盐起到搅拌作用，其化学方程式为 D．熔融盐不参与氯化反应，只是提供氯化的反应环境，因此无需周期性地更换熔融盐 13．如图所示为一种无需离子交换膜的新型氯流电池，该电池充分利用了易溶于这一特点，可用作储能设备。其中，该设备充电时电极a的反应式为：。 下列说法错误的是 A．充电时电极b是阳极 B．充电时每生成11.2L，电极a质量理论上增加23g C．放电时多孔炭电极b的电极反应式为： D．放电时溶液中的浓度增大 14．工业上丙烯腈电合成己二腈的电解如图所示。下列说法不正确的是 A．甲室为阴极室，碳棒上的电极反应为： B．在电解工作时乙室需要补充水，气体c是氧气 C．离子交换膜为阳离子交换膜，从左室流向右室 D．异丙醇作用：维持电解液pH稳定和助溶剂 二、非选择题 15．一碳产品是石油的良好替代品，一碳化学与绿色化工结合可以实现经济与环境的协调发展。甲醇-水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法，且具有良好的应用前景。甲醇-水蒸气重整制氢的部分反应过程如图1所示：    (1)已知一定条件下 反应I：CH3OH(g) ⇌CO(g)+2H2(g) ΔH1=+90.7kJ·mol-1 反应II：H2O(g)+CO(g) ⇌H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 反应III：CH3OH(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+3H2(g) ΔH3 该条件下反应III的ΔH3= 。 (2)已知反应II在进气比[n(CO)：n(H2O)]不同时，在不同温度(T1、T2)下，测得相应的CO的平衡转化率如图2所示。    ①比较T1、T2的大小，T1 T2(填“>”“<”或“=”)。原因为： ②T1温度时，按下表数据开始反应建立平衡： CO H2O H2 CO2 起始浓度/(mol·L-1) 2 1 0 0 t时刻浓度/(mol·L-1) 1.5 0.5 0.5 0.5 应进行到t时刻时，判断v(正)、v(逆)的大小关系为断v(正) v(逆(填“>“<”或“=”)。 (3)CO2在生产中有着广泛的用途。在弱酸性溶液中，电解活化CO2可以制备乙醇，原理如图所示。    CO2参与反应的一极为 (填“阴极”或“阳极”)，电极反应式是 。 16．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。 (1)一定条件下，白磷转化为红磷的能量关系如图所示。在该条件下，下列说法正确的是___________。    A．白磷比红磷稳定 B．等质量的红磷与白磷完全燃烧释放的热量相同 C．红磷与白磷互为同位素 D．红磷转化为白磷是吸热反应 (2)下列说法中，正确的是___________。 A．发生化学反应时，化学能一定转化为热能 B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．化学反应能量的变化与反应物的物质的量大小无关 D．当生成物总能量高于反应物总能量时，反应放热 (3)某装置如图所示，下列说法正确的是___________。    A．外电路的电流方向为：Y→X B．X极上发生的是还原反应 C．溶液中氢离子向X极移动 D．若两电极都是金属，则活动性顺序：X>Y (4)NOCl常用于有机合成，合成原理如图所示，反应过程中的能量变化如图所示，写出合成NOCl的热化学方程式 。曲线从a变为b改变的条件是 。    17．燃料电池是很有发展前途的新的动力电源，氢氧燃料电池因其绿色环保、能量转换率高而备受关注。通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题： (1)在碱式介质中，负极反应的物质为 ，正极反应的物质为 碱式电池的电极反应：负极： ，正极： 。电解质溶液pH的变化 (填“变大”，“变小”，“不变”)。 (2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之，下列不正确的是_____。(单选) A．太阳光催化分解水制氯气比电解水气氢气更为科学 B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C．以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D．以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 (3)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为： ①该电池放电时正极反应式为 。 ②放电时每转移3mol电子，正极有 mol被还原。 (4)铅蓄电池因其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低康，当前在燃油车上应用依然占主导地位，电池反应式为：，下列有关说法正确的是_____。(双选)    A．Pb为电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为： B．铅蓄电池放电时，正、负电极质量均增大 C．铅蓄电池放电时，定向移动去极 D．放电过程中，正极区附近pH减小 18．如图是甲醇燃料电池工作的示意图，一段时间后，断开K。    (1)甲中负极的的电极反应式为 。 (2)若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若使铝的表面生成一层致密的氧化膜，则C电极反应式为 。 (3)若A、B、C、D均为石墨，W为饱和食盐水。 ①丙中电解的总化学方程式为 。 ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.1molCu(OH)2后恰好使硫酸铜溶液复原，则丙中D电极上成的气体在标准状况下的体积为 。 ③丙中为使两极产物不发生反应，可以在两极之间放置 (“阴”或“阳”)离子交换膜。若把乙装置改为精炼钢装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，下列说法正确的是 。 A．电解精炼中，两极质量变化相同 B．CuSO4溶液浓度保持不变 C．A为粗铜，发生氧化反应           D．杂质都将以离子的形式存在溶液中 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【分析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，通入氢气的一极氢气失电子产生氢离子，为负极，通入氮气的一极中氮气得电子与氢离子作用产生； 【详解】A．该电池的本质是合成氨反应，所以正极是氮气发生还原反应，电极反应式为N2＋6e－＋8H＋=2，A正确； B．反应过程中，H＋不断消耗导致pH值变大，需要加入盐酸，B正确； C．当电路中通过电子时，理论上需要通入氢气的物质的量为1.5mol，但没说明标准状况，无法确定体积，C错误； D．通入氢气的电极为负极，生成氯化铵，所以A是NH4Cl，D正确； 答案选C。 2．D 【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源负极相连，为电解池的阴极，b电极与电源负正极相连，为电解池的阳极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑+O2↑，据此解答。 【详解】A．由分析可知，a电极为电解池的阴极，b电极为电解池的阳极，a电极的电势比b电极的低，A错误； B．a电极与电源负极相连，为电解池的阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B错误； C．该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为，为保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，C错误； D．由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为，则补水的速率也应是，D正确； 故选D。 3．D 【分析】从图中可知，电极a上CO2转化为有机物X(甲醇、乙烯等)，说明电极a上CO2得电子被还原，电极a为阴极，则电极b为阳极，阳极上水失电子生成O2和氢离子。 【详解】A．中碳元素为价，达到碳元素最高价，转化成有机物X，碳元素的化合价降低，发生还原反应，故a极为阴极，b极为阳极，阳极上水失电子发生氧化反应，A错误； B．若X为甲醇，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，B错误； C．若X为乙烯，阴极反应式为，生成乙烯转移电子，C错误； D．b极反应式为，标准状况下即，生成，转移2mol电子，向a极迁移，向b极迁移，双极膜中水质量减少，D正确； 故答案选D。 4．A 【详解】A．将银棒和铜棒分别插入AgNO3溶液与CuSO4溶液中，组成原电池，通过电流表指针偏转可以判断正负极，可以比较Cu和Ag的金属性，A正确； B．淀粉溶液变蓝只能证明反应生成I2，不能证明反应为可逆反应，B错误； C．液溴易挥发，将苯与液溴反应生成的气体直接通入AgNO3溶液中，产生淡黄色沉淀，也可能是Br2溶于硝酸银溶液，并与银离子反应生成AgBr，并不能证明反应生成了HBr，C错误； D．溶液温度升高，水的电离程度增大，铜离子水解程度增大，溶液pH降低而不是升高，且pH变化可能是水的电离平衡正向移动所致，无法证明一定是铜离子水解程度增大导致，D错误； 故答案选A。 5．C 【分析】根据图知，含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中，得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2，发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，电解池中，左侧电极上失电子生成，该电极上失电子发生氧化反应，为阳极，电解质溶液呈碱性，阳极反应式为；则通入CO2的电极为阴极，阴极反应式为，据此分析解题。 【详解】A．装置a中每吸收22.4L（标准状况下）废气，气体CO2和SO2总量为1mol，则CO2的量小于1mol，b中转移电子数小于，A错误； B．装置a吸收废气过多，则会有机会生成NaHSO3，也可以放电，会影响装置b中放电微粒的种类，B错误； C．装置b中的交换膜为质子交换膜，电解过程中阳极发生消耗氢氧根和水，pH值稍有降低，交换膜为质子交换膜，氢离子通过交换膜，进右侧，阴极反应式为，生成酸，两极溶液pH值均稍有降低； C正确； D．装置b中右侧的电极反应为：，D错误； 故选C。 6．D 【详解】A．晶体Si是半导体材料，常用作芯片，华为新上市的mate60 pro手机引发关注，其CPU基础材料是晶体Si，而不是SiO2，故A错误； B．无糖食品一般指不含蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、果糖等甜味食品，不一定是不含糖类的食品，故B错误； C．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3，故C错误； D．铁表面镀锌，使铁和空气隔离，因此可以增强其抗腐蚀性，故D正确； 故选D。 7．B 【详解】A：由装置图可知充电时电极A发生，发生还原反应，所以A电极为阴极，向阴极移动，故A说法正确； B：放电时总反应方程式为，所以氧化性，故B说法错误； C：充电时B电极发生氧化反应，所以B电极还可能发生，故C说法说法正确； D：沉积在B电极上，会影响充放电进行，具有还原性可将还原为，提高充放电过程的可逆性，故D说法说法正确； 故本题选B。 8．B 【分析】根据图示可知，a极得电子生成NH3，发生还原反应，为阴极；b极OH-失电子生成氧气，发生氧化反应，为阳极。 【详解】A．根据分析可知，b为电解池的阳极，阴离子向阳极移动，故n是，A正确； B．根据分析可知，b为电解池的阳极，b接电源正极，B错误； C．根据电子守恒可知，NH3~8e-~2O2，则产生的NH3与O2的物质的量之比为1∶2，C正确； D．根据图示可知，a极得电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，D正确； 故选B。 9．C 【分析】由题意可知，电解时，阳极Fe、Ni、Pb失电子发生氧化反应，氧化性：Ni2+>Fe2，阴极Ni2+得电子发生还原反应。 【详解】A．由于氧化性：Ni2+>Fe2+，Fe2+在阴极不放电，阴极的电极反应为Ni2++2e−=Ni，故Fe2+不需要除去，A错误； B．使用隔膜电解槽的主要目的是防止进入极液Ⅰ的少量Pb2+直接在阴极放电，将极液Ⅰ除去Pb2+净化后，再回到阴极，可得到更纯的Ni，故不能使用阳离子交换膜，B错误； C．由A项分析知，“粗镍”与电源正极相连，“纯镍”与电源负极相连，C正确； D．阳极质量减少是因为Fe、Ni、Pb溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，二者质量不相等，D错误； 故选C。 10．C 【分析】碳棒b上发生失电子的氧化反应：FeS2→S→，碳棒a上O2发生得电子的还原反应，碳棒a为正极。 【详解】A．碳棒b上发生氧化反应，碳棒b为原电池的负极，碳棒a为原电池的正极，碳棒b的电势比碳棒a的电势低，A项正确； B．碳棒b(负极)上FeS2生成S的电极反应式：FeS2-2e-=Fe2++2S，B项正确； C．负极上每生成1mol，电路中转移7mol电子(S元素的化合价由-1价升至+6价)，根据得失电子守恒，理论上消耗O2物质的量为=1.75mol，标准状况下的体积为1.75mol×22.4L/mol=39.2L，C项错误； D．电池总反应：2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4+4H+，工作一段时间后，c(H+)增大，酸性增强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低，D项正确； 答案选C。 11．D 【分析】从图中可以看出，电极Ⅱ中H2O失去电子生成O2和H+，连接电源正极，为阳极；电极Ⅰ得到电子，将转化为，连接电源负极为阴极； 【详解】A．电解池中从电极Ⅱ(阳极)向电极Ⅰ(阴极)作定向移动，A错误； B．在电极Ⅰ上获得电子生成，则电极Ⅰ为阴极，接电源负极，电极反应式为，B错误； C．电解池中阴极电极反应为，阳极电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，工作一段时间，电解池中电解液的不变，C错误； D．当电极生成时，根据电极反应，转移2mol电子，吸收塔内2NO→N2转移4mol电子，则若转移2mol电子最多可消耗，D正确； 答案选D。 12．C 【详解】A．电解溶液或熔融，阳极都是氯离子失去电子生成，但是电解溶液时阴极水得电子生成氢气，而熔融阴极镁离子得电子生成镁单质，A错误； B．“破碎混合”目的是增大反应物表面积，石油焦和二氧化钛充分接触，加快反应速率，B错误； C．根据图上过程可知反应物为碳、二氧化钛和氯气反应生成四氯化钛，故，C正确； D．熔融盐参与氯化反应，因此周期性地更换熔融盐，D错误； 故选C。 13．B 【分析】由充电时电极a的反应为可知，充电时，与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极，电极b为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为，放电时，电极a为原电池的负极，在负极失去电子发生氧化反应生成和钠离子，电极反应式为，电极b为正极，氯气得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应式为，据此回答。 【详解】A．由分析可知，充电时，a极得电子发生还原反应，b及失电子发生氧化反应，电极b为阳极，A正确； B．由得失电子数目守恒可知，充电时，电极b生成1mol氯气，电极a理论上增加钠离子的质量为46g，未指明标准状况，氯气的物质的量不一定为0.5mol，B错误； C．由分析可知，电极b为正极，氯气得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应式为，C正确； D．由分析知，放电时发生，溶液中的浓度增大，D正确； 故选B。 14．C 【分析】碳棒上发生CH2=CHCN→NC(CH2)4CN，Pt电极上产生氧气，判断碳棒电极为阴极，Pt电极为阳极。阴极的电极方程式为，阳极的电极方程式为。 【详解】A．根据以上分析，碳棒电极为阴极，甲室为阴极室，碳棒上的电极反应式正确，A正确； B．根据以上分析，在电解工作时乙室消耗水故需要补充水，气体c是氧气，B正确； C．根据以上分析，离子交换膜为阳离子交换膜，H+从右室流向左室，C错误； D．异丙醇是有机物，可以维持电解液pH稳定，并有利于丙烯腈的溶解，D正确； 故选C。 15．(1)+49.5kJ·mol-1 (2) < 该反应为放热反应，相同的进气比时，温度升高，平衡向左进行，CO的平衡转化率减小 > (3) 阴极 2CO2+12e- +12H+=CH3CH2OH+ 3H2O 【详解】（1）由反应Ⅰ加反应Ⅱ可得反应Ⅲ，故△Ｈ1＋△Ｈ2＝△Ｈ3，所以△Ｈ3＝90.7KJ/mol—41.2KJ/mol=+49.5KJ/mol； （2）①反应II是一个放热反应，在进气比相同的条件下，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率会降低，所以温度越高，CO的转化率越低，故T1＜T2；②由图可知，A点CO的转化率为50%，根据题目所给信息可得下列三段式 ，则反应平衡常数K=，由表格数据可知，t时刻时反应的Qc=<1，说明平衡向正反应方向移动，故V（正）>V（逆）； （3）由示意图可知，纳米C电极为电解池的阴极，弱酸性条件下，CO2在阴极得电子发生还原反应生成乙醇，电极反应式为2CO2+12e—+12H+=CH3CH2OH+ 3H2O； 16．(1)D (2)B (3)D (4) 2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ∆H=-76kJ/mol 加入催化剂 【详解】（1）A．能量越低越稳定，由图知红磷能量低于白磷，所以红磷较稳定，故A错误； B．等质量白磷的能量高于红磷，则完全燃烧释放的热量不同，故B错误， C．白磷与红磷为同种元素的不同单质，是同素异形体，不是同位素，故C错误； D．白磷能量高于红磷，白磷转化为红磷为放热反应，则红磷转化为白磷是吸热反应，故D正确； 故选：D。 （2）A．化学反应中化学能可能转化为热能、光能、电能等，如：原电池放电时化学能转化为电能、热能等，故A错误； B．断键吸收能量、成键放出能量，化学反应实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，故B正确； C．物质的量与热量成正比，则化学反应中能量变化的多少与反应物的物质的量有关，故C错误； D．当生成物总能量高于反应物总能量时，反应吸收热量，则该反应为吸热反应，故D错误； 故选B； （3）在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，根据电子流向知，X是负极、Y是正极， A．电流从正极流向负极，所以外电路的电流方向为：Y→导线→X，故A错误； B．X为负极，发生氧化反应，故B错误； C．氢离子向正极移动，被还原生成氢气，故C错误； D．原电池中，易失电子的电极为负极，若两电极都是金属，X易失电子，则它们的活动性顺序可能为X＞Y，故D正确。 故选：D。 （4）该反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，∆H=104-180=-76kJ/mol，合成NOCl的热化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ∆H=-76kJ/mol，曲线从a变为b的活化能降低，改变的条件是加入催化剂。 17．(1) H2 O2 H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 (2)C (3) +3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- 1 (4)BC 【分析】(3)放电时，Zn作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正极上得电子发生还原反应生成Fe(OH)3，电极反应式为+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-。 (4)放电时，Pb作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为；作正极，得电子发生还原反应，电极反应式为。 【详解】（1）在碱式介质中，通入H2的一极作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；通入O2的一极作正极，得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；总反应为2H2+O2=2H2O，由于反应生成水，氢氧根的浓度减小，电解质溶液的pH变小；故答案为：H2；O2；H2-2e-+2OH-=2H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-；变小。 （2）A．太阳光催化分解水制氢气能节约电能，比电解水气氢气更为科学，A正确； B．氢氧燃料电池作为汽车动力，产物为水不产生污染，更能保护环境，B正确； C．氢氧燃料电池中，以稀H2SO4、KOH为介质，负极电极反应式分别为H2-2e-=2H+和H2-2e-+2OH-=2H2O，二者反应式不相同，C错误； D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同，均为2H2+O2=2H2O，D正确； 故选C。 （3）①放电时，正极上得电子发生还原反应生成Fe(OH)3，电极反应式为+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-； ②由总反应式可得关系式～3e-，则放电时每转移3mol电子，正极有1mol 被还原。 （4）A．放电时，Pb作负极，失电子发生氧化反应，电极方程式为，A错误； B．放电时，Pb作负极，电极反应式为，作正极，电极反应式为，故正、负电极质量均增大，B正确； C．放电时，Pb作负极，作正极，移向正极即极，C正确； D．放电时，正极反应式为，消耗H+同时生成水，正极区附近pH增大，D错误； 故选BC。 18．(1) (2) (3) 4.48L 阴 C 【分析】由装置可知通甲醇一侧为原电池负极，氧气一侧为原电池正极，B、D为电解池阴极，A、C为阳极，据此分析解答。 【详解】（1）甲中负极甲醇失电子生成碳酸根离子，电极反应式为：； （2）若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若使铝的表面生成一层致密的氧化膜，Al在阳极失电子生成氧化铝，电极反应为：； （3）①若C、D均为石墨，W为饱和食盐水。则丙中为电解饱和食盐水生成氢气、氢氧化钠和氯气，电解总反应为：； ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.1molCu(OH)2后恰好使硫酸铜溶液复原，可知乙中电解分两个阶段，第一阶段电解硫酸铜溶液，第二阶段电解水，两过程中阳极反应均为：；根据元素守恒可知生成的氧气中的氧原子与加入0.1molCu(OH)2中O原子相等，则氧气的物质的量为0.1mol，转移电子物质的量为0.4mol；则丙中D电极上成的气体为0.2mol，体积为4.48L； ③丙中为使两极产物不发生反应，可以在两极之间放置阳离子交换膜，以阻止阴极生成的氢氧根离子与阳极生成的氯气接触反应； ④A.电解精炼中，阳极为粗铜，其中所含的锌、铁等活泼金属先失电子，然后铜失电子，阴极为精铜，铜离子得电子生成铜单质，两极质量变化不相同，故错误； B.阳极粗铜中锌、铁等金属失电子时，阴极铜离子已经得电子析出铜，该过程中CuSO4溶液浓度减小，故错误； C.A为阳极，应为粗铜，发生氧化反应，故正确； D.杂质中比铜不活泼的金属不反应，最终以阳极泥沉在阳极底部，故错误； 故答案为：C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$