第四章 化学反应与电能 单元复习题-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》单元复习题 一、单选题 1．热电厂尾气经处理得到较纯的，可用于原电池法生产硫酸。下列说法正确的是 A．电极a的电极反应式是 B．电极a为负极，发生氧化反应 C．溶液中由b极区向a极区迁移 D．一段时间后，a极消耗的与b极消耗的物质的量相等 2．炒过菜的铁锅洗净后残留水渍，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。下列说法正确的是 A．腐蚀过程中铁做正极 B．水渍中心部位腐蚀程度最严重 C．正极的电极反应式为 D．铁锅表面加聚四氟乙烯涂层可有效保护铁锅不被腐蚀 3．我国科研工作者提出“铁-铜()双原子催化硝酸盐法”制氨，装置如题图所示。下列叙述正确的是 A．直流电源的极为负极 B．极的电极反应为 C．电解一段时间后，阳极区溶液不变 D．每生成4.48L，有0.4mol向极迁移 4．电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．金属锂电极电势低于光催化电极 B．放电时，外电路有电子通过，生成 C．充电时，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移 D．该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能 5．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下图为不同电池的构造示意图，有关说法正确的是 A．图Ⅰ：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 B．图Ⅱ：放电时正极反应式为 C．图Ⅲ：如消耗标准状况下22.4L ，电路中理论上转移的电子数为4 D．图Ⅳ：放电时，溶液中向锂电极迁移 6．锌锰电池是生活中常用的一种化学电源，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池的构造如下图所示，下列有关说法错误的是 A．二者均属于一次电池 B．二者分别消耗锌，都将转移电子 C．二者的正极反应式均为： D．碱性锌锰电池比酸性锌锰电池比能量高 7．纸电池是未来电池发展的一个重要研究方向。某研究小组根据纸电池结构示意图，利用实验室中的溶液、蒸馏水和滤纸制作电解液和隔离膜，用铜片与镁片作为电极材料。下列关于其放电过程说法正确的是 A．b电极材料是铜片 B．纸电池中的向a移动 C．转移0.1mol电子，理论上两电极质量差为4.4g D．将铜片换为铝片，电解液换为NaOH溶液，负极为镁片 8．以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料的“Na-CO2”电池装置如下，电池总反应的化学方程式为：4Na+3CO2=2Na2CO3+C。下列说法中不正确的是 A．电子流向为：钠箔→用电器→MWCNT→钠箔 B．该装置将化学能转化为电能 C．正极的电极反应式为：3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C D．该电池不可用水作溶剂 9．科学家目前致力于常压条件下合成氨。以和为原料，在催化剂条件下电解生成。电解过程中在 A．阳极区发生氧化反应 B．阴极区发生还原反应 C．阳极区发生还原反应 D．阴极区发生氧化反应 10．各种矿产资源的开发利用为人类发展提供了重要的物质保障，如图是一些矿产资源的利用流程，则下列说法不正确的是 A．粗铜电解精炼时，粗铜做阴极 B．黄铜矿冶炼铜时，副产物二氧化硫可用于生产硫酸，FeO可用作冶铁的原料 C．生产铝、铜、高纯硅的过程中都涉及氧化还原反应 D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 11．某公司推出一款铁——空气燃料电池，成本仅为锂电池的，且同样可实现电池的持续使用，该电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．为负极，发生氧化反应 B．从电极向电极迁移 C．电子沿外电路从极移向极 D．电极每消耗，转移电子 12．用如图所示装置探究原电池的工作原理。下列说法错误的是 A．甲图中正极上发生的反应为Cu2++2e-=Cu B．甲图溶液中的Cu2+向铜电极移动 C．乙图中锌片质量减小，铜棒上质量增加 D．若甲图与乙图中锌片减小的质量相等，则两装置中还原产物的质量之比为32：1 13．甲烷-氧气燃料电池的工作原理如图所示(两电极均为惰性电极)，下列说法正确的是 A．电极上的电极反应式为 B．电池工作时，电子的流动方向为M电极→N电极→电解质溶液→M电极 C．电池工作时，N电极上发生还原反应，失去电子 D．每转移电子，此时消耗和的总质量为 14．电能是现代社会应用广泛的能源之一、有关下列电源装置的叙述中错误的是 A．图1所示装置工作一段时间后正极质量增加 B．图2所示装置中作电解质，锌筒作负极 C．图3所示的铅酸蓄电池装置是一种二次电池 D．图4所示装置工作一段时间后，电解质溶液pH减小 二、非选择题 15．炼油、石化等工业会产生含硫(-2价)废水，处理的方法有沉淀法、氧化法。 (1)沉淀法。用如图装置可以将废水中的硫转化为FeS沉淀。 ①上图装置中阳极材料为 ，发生的电极反应方程式为 。 ②随着pH的增大，出口处硫转化为FeS的沉淀率反而下降，可能的原因是 。 (2)氧化法。H2O2氧化法、催化氧化法等可以将含硫废水中硫元素氧化。 ①H2O2氧化法：向含S2-的废水中，加入H2O2溶液，其他条件一定，测得硫(-2价)的去除率、S(单质)的生成率与所加H2O2溶液体积的关系如图所示。当所加H2O2溶液体积大于9mL时，所加H2O2溶液越多，S的生成率越低，试解释可能的原因： 。 ②催化氧化法：MnO聚苯胺(MnO2为催化剂、聚苯胺为催化剂载体)可用作空气氧化含硫(-2价)废水的催化剂。碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。 a．整个反应过程中，氧化剂是 。 b．催化剂使用一段时间后催化效率会下降，其原因可能是 。 c．从物质转化与资源综合利用角度分析，催化氧化法的优点是 。 16．回答下列问题。 (1)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为 。 (2)利用电解原理可将NO还原为N2，装置见图，高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，金属钯薄膜作电极。钯电极A为 极，电极反应式为 。 (3)脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。离子膜电解法：利用硫酸钠溶液吸收SO2，再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出，经过滤分离硫黄后，可循环吸收利用，装置如图所示，则阴极的电极反应式为 ，阳极产生气体的化学式为 。 17．电解的应用比较广泛，回答下列问题： (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 (填字母，下同)。 a．Fe2O3        b．NaCl        c．Cu2S        d．Al2O3 (2)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 e．若阳极质量减少64 g，则转移电子数为2NA个 f．SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化) (3)如图为电解精炼银的示意图， (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为 。 (4)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为 (填化学式)溶液，阳极电极反应式为 ，电解过程中Li＋向 (填“A”或“B”)电极迁移。 (5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。 18．研发二氧化碳的利用技术具有重要意义。 (1)利用CO2加氢制备CH3OH是人工固碳的途径之一。已知： 反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g)　ΔH2=41 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3= -90 kJ·mol-1 ΔH1= kJ·mol-1； (2)CO2浓度小于20%时适宜用化学吸附，下列为室温下化学吸附方法之一，化学方程式为Ca(OH)2+H2CO3=CaCO3+2H2O，反应的平衡常数为 。(已知Ka1(H2CO3)=4×10-7，Ka2(H2CO3)=5×10-11，Ksp[Ca(OH)2]=5×10-6，Ksp(CaCO3)=2×10-9) (3)利用电解法在碱性条件下将CO2还原为CH4和C2H4的原理如下图所示： 已知选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表CH4或C2H4)如下： S(X)=×100%　FE(X)=×100% ① 写出碱性条件下CO2生成CH4的电极反应式：   。 ②碱性条件下反应一段时间，实验测得CH4、C2H4的选择性及CH4的法拉第效率如下表所示。则C2H4的法拉第效率FE(C2H4)为 。 CH4 C2H4 S(X) 2% 8% FE(X) 12.5% (4)和在镍基催化作用下重整模型如图所示(已知：*表示催化剂活性位点，表示活性亚甲基)。 和在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为 。该反应在高温下才能自发进行，判断反应焓变 (填“大于”“小于”或“等于”)0，判断理由是 。 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．B 【分析】该装置为原电池，由图可知，硫元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为2H2O+SO2-2e-═+4H+，b极为正极，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4，据此作答。 【详解】A．a极为负极，二氧化硫失电子生成硫酸，其电极反应式为2H2O+SO2-2e-=+4H+，故A错误； B．电极a为正极，二氧化硫失电子生成硫酸，发生氧化反应，故B正确； C．电极b为正极，故溶液中H+由a极区向b极区迁移，故C错误； D．电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4，故一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量为2：1，故D错误； 故选：B。 2．D 【详解】A．铁易失电子，腐蚀过程中铁做负极，故A错误； B．水渍边缘氧气含量多，水渍中心部位氧气含量少，所以水渍边缘部位腐蚀程度最严重，故B错误； C．正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为，故C错误； D．铁锅表面加聚四氟乙烯涂层隔绝氧气和水，可有效保护铁锅不被腐蚀，故D正确； 答案选D。 3．B 【分析】由图示可知，铁-铜电极上硝酸根离子被还原生成氨气，所以铁-铜电极为阴极、石墨电极为阳极，阴极反应式为+6H2O+8e−=NH3↑+9OH−、阳极反应式为4H2O-8e−=2O2↑+8H+，a为电源的负极、b为电源的正极。 【详解】A．由以上分析可知，石墨电极为阳极，直流电源的b极为正极，故A错误； B．Fe−Cu极为电解池的阴极，其电极反应式为+6H2O+8e−=NH3↑+9OH−，故B正确； C．石墨电极为阳极，阳极发生氧化反应，其电极反应式为4H2O-8e−=2O2↑+8H+，阴极反应式为+6H2O+8e−=NH3↑+9OH−，阴极生成的氢氧根通过阴离子交换膜向阳极移动，和阳极生成的氢离子中和生成水，以转移8mol电子为例，阳极消耗4molH2O、阴极转移过来的8molOH−生成8molH2O，电解一段时间后，阳极区硫酸根离子物质的量不变，即氢离子物质的量不变，但溶液中水的量增多，pH增大，故C错误； D．选项未指明标准状况，故O2的物质的量无法计算，硫酸根迁移的物质的量无法计算，故D错误； 故答案为B。 4．B 【分析】放电时，Li失电子生成Li+，Li是负极，氧气得电子生成Li2O2，光催化电极为正极；充电式，锂为阴极、光催化电极为阳极。 【详解】A．放电时，Li是负极、光催化电极是正极，金属锂电极电势低于光催化电极，故A正确； B．放电时，正极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2，外电路有电子通过，生成0.5mol Li2O2，生成Li2O2的质量为23g，故B错误； C．充电时，锂为阴极、光催化电极为阳极，阳离子向阴极移动，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移，故C正确； D．该蓄电池充电时，光能→电能→化学能；放电时，化学能→电能；所以可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能，故D正确； 选B。 5．C 【详解】A．图Ⅰ锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被溶解，导致锌筒变薄，A错误； B．图Ⅱ铅蓄电池PbSO4为难溶于水的盐，放电时负极的电极反应式为，正极电极反应式为，B错误； C．图Ⅲ燃料电池，1个得4个电子，如消耗标准状况下22.4L ，物质的量为1mol，电路中理论上转移的电子数为4，C正确； D．图Ⅳ锂电池，原电池放电时，阳离子从负极流向正极，该装置中多孔碳材料是正极、锂是负极，放电时溶液中从锂电极向多孔碳材料电极迁移，D错误； 故选C。 6．C 【分析】酸性锌锰电池，总反应为：，则负极反应为：，正极反应为：；碱性锌锰电池，总反应为：，则负极反应为：，正极反应为：，据此分析作答。 【详解】A．一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池都是一次电池，故A正确； B．二者的负极皆为Zn，负极锌失电子，所以消耗6.5g锌，都将转移0.2mol电子，故B正确； C．酸性锌锰电池的正极反应式为MnO2+H+ +e−＝MnO(OH) 或MnO2+NH4+ +e−＝ MnO(OH) +NH3碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e−＝MnO(OH) +OH−，故C错误； D．电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。碱性锌锰电池的电极材料分别采用锌粉、MnO2，而酸性锌锰电池采用锌筒、MnO2和石墨，所以前者比能量高，故D正确； 故答案选C。 7．C 【详解】A．铜片、CuSO4溶液构成原电池，镁片为负极，b电极材料是镁片，故A错误； B．阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，纸电池中的向b移动，故B错误； C．该电池的总方程式为：Mg+Cu2+=Mg2++Cu，导线中转移时2mole-，负极减少24g，正极增加64g，则两极质量差为88g，则导线中转移0.1mol电子，理论上两电极质量差为4.4g，故C正确； D．将铜片换为铝片，电解液换为NaOH溶液，则负极为铝片，铝片溶解，失电子，故D错误； 故选C。 8．A 【分析】由图可知，该装置是原电池装置，Na失去电子发生氧化反应变为Na+，则钠箔为负极，MWCNT为正极。 【详解】A．根据上述分析可知，钠箔为负极，MWCNT为正极，原电池中，电子由负极经导线流向正极，即电子流向为钠箔→用电器→MWCNT，电子不流经电解质溶液，故A错误； B．原电池将化学能转化为电能，B正确； C．放电时的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C，负极反应为Na-e-=Na+，则正极反应为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C，C正确； D．高氯酸钠-四甘露醇二甲醚不与Na反应，具有良好的导电性，难挥发，适合作该电池的电解质溶液，水与钠反应不能作该电池的溶剂，D正确； 故选A。 9．B 【分析】该反应中N2中N元素化合价由0价下降到-3价，得电子，在阴极发生还原反应。 【详解】A． 水中氧由-2价升高为0价，在阳极区发生氧化反应，故A不符； B． 该反应中N2中N元素化合价由0价下降到-3价，得电子，在阴极发生还原反应，故B符合； C． 水在阳极区发生氧化反应，故C不符； D． N2在阴极区发生还原反应，故D不符； 故选B。 10．A 【详解】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，自身可以溶解，A错误； B．二氧化硫可以转化成三氧化硫，进而生成硫酸，氧化亚铁与CO在高温下可生成Fe，B正确； C．制备铝，硅，铜单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，C正确； D．制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将四氯化硅从杂质中提取出来，再与氢气发生置换反应得到高纯硅，D正确； 答案选A。 11．B 【分析】由图可知，放电时，N极Fe失去电子作为负极，则M极为正极，充电时，N极为阴极，M极为阳极，据此分析作答。 【详解】A．为活泼金属，放电时被氧化，所以为负极，被还原，所以为正极，A正确； B．放电时，阳离子向正极移动，即向电极移动，B错误； C．放电时，电子从负极通过外电路移向正极，C正确； D．电极每消耗，O2被还原，降到-2价，转移电子，D正确； 故选B。 12．C 【分析】原电池中一般活泼金属为负极，发生氧化反应； 【详解】A．甲图中正极得电子，发生还原反应，发生的反应为Cu2++2e-=Cu，A正确； B．原电池中，阳离子向正极移动，甲图溶液中的Cu2+向铜电极移动，B正确； C．乙图中锌片质量减小，铜棒上有气体生成，C错误； D．若甲图与乙图中锌片减小的质量相等，甲图发生的还原反应为Cu2++2e-=Cu，乙图发生的还原反应为，则两装置中还原产物的质量之比为32：1，D正确； 故选C。 13．D 【分析】由图可知，氢离子向右侧N电极迁移，故右侧N电极为正极，通入氧气，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，左侧M电极为负极，通入甲烷，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，据此分析作答。 【详解】A. 由分析可知，电极上的电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，A错误； B. 电池工作时，电子不能经过电解质溶液或熔融的电解质，故电子的流动方向为M电极经导线流向N电极，B错误； C. 由分析可知，电池工作时，N电极为正极，通入氧气，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，N电极上发生还原反应，得到电子，C错误； D. 每转移电子，此时消耗O2和CH4的总质量为=，D正确； 故答案为：D。 14．D 【详解】A．图1所示装置铜为正极，铜离子得电子生成铜单质，质量增加，故A正确； B．图2所示装置中作电解质，锌比较活泼，失去电子，锌筒作负极，故B正确； C．图3所示的铅酸蓄电池装置是一种二次电池，放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，故C正确； D．图4所示装置为氢氧燃料电池，工作一段时间后，有水生成，氢离子浓度变小，电解质溶液pH增大，故D错误； 答案选D。 15．(1) Fe Fe-2e-=Fe2+ 随着pH的增大，Fe2+可能转化为Fe(OH)2沉淀，生成FeS沉淀的量减少 (2) H2O2将-2价的硫氧化成更高价态的易溶于水的含硫物质，如 O2 生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空隙处，减小了催化剂与废水反应的接触面积 催化氧化速率更大，除硫效率更高；以空气作氧化剂比H2O2更经济 【详解】（1）①因为沉淀法是将S2-转化为FeS沉淀，所以阳极材料为Fe，阳极电极反应式为； ②随着pH的增大， 废水中OH-浓度越高，Fe2+会结合OH-转化为Fe(OH)2沉淀，导致Fe2+浓度越小，废水中S2-与Fe2+结合FeS沉淀的硫的量越少； （2）①当所加H2O2溶液体积大于9mL时，所加H2O2溶液越多，S生成率越低，原因是硫元素被氧化成更高价态； ②a整个反应过程中，氧气中氧元素化合价降低，被还原，作氧化剂； b催化剂使用一段时间后催化效率会下降，由处理的方法是用氯仿(CHCl3)浸取催化剂，再干燥可知，可能原因为生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空隙处，减少了催化剂与废水反应的接触面积； c从物质转化与资源综合利用角度分析，催化氧化法的优点是：催化氧化速率更大，除硫效率更高；以空气作氧化剂比H2O2更经济实惠。 16．(1)2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O (2) 阴极 2NO+4H++4e-=N2 +2H2O (3) SO2+4H++4e-═S↓+2H2O或H2SO3+4H++4e-=S↓+3H2O O2 【详解】（1）电解时，b极与电源负极相连，为阴极，二氧化碳在b极上发生还原反应生成乙烯，电极反应式为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O； （2）在A电极上NO 转化为N2 ，发生还原反应，故为阴极，根据已知反应物和生成物，利用守恒配平即得电极反应式为：2NO+4H++4e-=N2 +2H2O； （3）由于阴极生成硫磺，则在阴极上二氧化硫得电子后结合氢离子生成单质硫的同时生成了水，电极反应式为：SO2+4H++4e-═S↓+2H2O或H2SO3+4H++4e-=S↓+3H2O；阳极氢氧根离子失去电子生成O2，故产生的气体为O2。 17．(1)bd (2)bdf (3) a (4) LiOH 2Cl--2e-=Cl2↑ B (5) 负 H2 【分析】电解法精炼金属，纯金属作阴极、含有杂质的金属作阳极；电镀时，镀件作阴极、镀层金属作阳极，含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液。 【详解】（1）a．Fe2O3和CO反应冶炼金属铁，故不选a；         b．电解熔融NaCl冶炼金属钠，故选b；         c．Cu2S和氧气反应生成Cu2O，Cu2O和Cu2S反应炼铜，故不选c；         d．电解熔融Al2O3冶炼金属铝，故选d。 选bd。 （2）a．电能主要转化为化学能，部分转化为热能，故a错误； b．粗铜接电源正极，发生氧化反应，故b正确； c．电解池中阳离子移向阴极，溶液中Cu2＋向阴极移动，故c错误； d．粗铜中Ag、Pt、Au等杂质以原子形式掉落在阳极下方形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确； e．阳极铜、铁、锌等金属失电子，若阳极质量减少64 g，则转移电子数不一定为2NA个，故e错误； f．SO不参与反应，SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)，故f正确； 选bdf。 （3）电解精炼银，粗银作阳极、纯银作阴极，故a极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，该气体为NO2，则生成该气体的电极反应式为 。 （4）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区放出氢气，可知B极发生还原反应，B为阴极，B电极反应式为，B生成LiOH，B极区电解液为LiOH溶液；氯离子失电子生成氯气，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，电解过程中阳离子移向阴极，Li＋向B电极迁移。 （5）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl 组成的离子液体作电解液时。电镀时，镀件作阴极，在钢制品上电镀铝，钢制品应接电源的负极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极Al2Cl得电子生成Al和AlCl电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，氢离子得电子生成氢气，则阴极产物为H2。 18．(1)-49 (2)5×1014 (3) 37.5% (4) 大于 该反应>0，且该反应高温自发，故>0 【详解】（1）根据盖斯定律可知， （2）结合题目已知相关K值，可知该反应的平衡常数=5×1014 （3）①碱性环境下，二氧化碳在电极Ⅱ得电子，生成甲烷，电极方程式为；②假设有100mol的CO2在参与反应，根据表中数据可知，生成甲烷所消耗的二氧化碳的物质的量为2mol，结合碳元素的化合价变化，该过程共转移了16mol电子，故通过电极的电子总物质的量为，又由于乙炔的选择性为8%，故生成乙炔所消耗的二氧化碳的物质的量为8mol，结合此过程中碳元素的化合价变化，该过程转移的电子的物质的量为48mol，则C2H4的法拉第效率FE(C2H4)为=37.5% （4）①结合图像中的信息可知，二氧化碳和甲烷在催化剂的作用下生成了一氧化碳和氢气，故方程式为：；②自由能的公式，且该反应是气体分子数增加的反应，熵变>0，结合题意该反应在高温下才能自发进行，由于<0时反应自发，故焓变>0。 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 $$