第四章 化学反应与电能 单元测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-09-16
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第四章 化学反应与电能 单元训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1 一、单选题 1.下列各个装置中能持续形成原电池的是 A. B. C. D. 2.一些常见反应的热化学反应方程式如下: ① ② ③ ④ 欲利用以上反应设计原电池装置,下列说法正确的是(  ) A.①不可以设计成原电池装置 B.②不可以设计成原电池装置 C.③可以设计成原电池装置 D.④中反应物只有接触才能形成原电池装置 3.下列指定反应的离子方程式正确的是 A.用稀盐酸处理铜器表面的铜绿: B.用溶液吸收少量: C.向溶液中滴加少量: D.电解饱和食盐水制氢气和氯气: 4.如图所示装置中,可观察到检流计指针偏转,M棒变细,N棒变粗。下列说法正确的是 A.M为Zn、N为Cu、P为稀硫酸,M为负极 B.M为Fe、N为石墨、P为溶液,移向M极 C.M为Fe、N为石墨、P为溶液,电子由N沿导线流向M D.M为Cu、N为Fe、P为溶液,N电极上发生还原反应 5.钢铁又叫铁碳合金,是工业生产中极其重要且用量很大的金属材料。下列方法不能减缓钢铁腐蚀速率的是(  ) A.在钢铁制品表面喷一层漆 B.掺入铬、镍制成不锈钢产品 C.把钢铁置于干燥空气中保存 D.外加电流法 A.A B.B C.C D.D 6.利用电化学原理控制反应条件能将2电催化还原为HCOOH,电解过程中还伴随着析氢反应,反应过程原理的示意图如图,下列有关说法正确的是(  ) A.玻碳电极发生还原反应 B.铂电极发生的电极反应之一为2 C.电池工作时,电子由玻碳电极经电解质溶液到铂电极 D.当电路中转移1mole⁻时,阳极室溶液的质量减少8g 7.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是 A.该燃料电池的总反应为:N2+3H22NH3 B.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 C.正极电极反应为:N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH- D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 8.甲醇()是一种重要的化工原料和新型燃料。甲醇、空气和KOH溶液组成的燃料电池的简易装置如图所示。下列有关说法正确的是 A.X为电源的负极 B.Y电极反应式为 C.X极每消耗5.6L(标准状况),KOH溶液中则转移1mol电子 D.电池工作一段时间后,电解质溶液的pH值减小 9.电解苯酚的乙腈(CH3CN)水溶液可在电极上直接合成扑热息痛()。装置如图,其中电极材料均为石墨。下列说法不正确的是 A.电极a为负极 B.c电极反应式为+CH3CN+H2O-2e-+2H+ C.装置工作时,乙室溶液pH减小 D.合成1mol扑热息痛,理论上甲室质量增重64g 10.用下图所示装置电解饱和碳酸钠溶液,实验如下: 装置 X电极材料 现象 石墨 两极均有气泡产生; 5min后澄清石灰水变浑浊 铂 两极均有气泡产生; 30min内澄清石灰水一直未见浑浊 下列判断错误的是(  ) A.X电极为阳极 B.左侧电极附近溶液 增大 C.X为石墨时,石灰水变浑浊的主要原因是阳极产生的 和 反应生成了 D.电解过程中,溶液里一直存在 11.双极膜电渗析法制备缩水甘油()的原理:将3-氯-1,2-丙二醇的水溶液通过膜M与双极膜之间的电渗析室,最终得到的缩水甘油纯度很高(几乎不含无机盐)。在直流电场的作用下,双极膜复合层间的H2O解离成OH-和H+并分别通过阴膜和阳膜。下列说法正确的是 A.装置工作时,3-氯-1,2-丙二醇被氧化 B.3-氯-1,2-丙二醇生成缩水甘油的过程中均有极性键和非极性键的断裂和生成 C.装置工作时,阴极上发生的电极反应:2H+ + 2 e-=H2↑ D.缩水甘油能在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应 12.银锌电池用作各种电子仪器的电源,电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,下列说法不正确的是(  ) A.原电池放电时,负极上发生反应的物质是Zn B.正极发生的反应是Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH- C.工作时,负极区溶液c(OH-)减小 D.溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动 13.某工厂烟气中主要含 SO2、CO2,在较高温度经下图所示方法脱除 SO2,可制得 H2SO4.下列说法错误的是(  ) A.烟气中的 SO2 与氧气发生了氧化还原反应 B.阴极反应物是 SO2 C.净化气中有少量SO2 D.阳极的电极反应式是:2SO-4e-=2SO3↑+O2↑ 14.工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为情性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,以下说法正确的是(  ) A.a极与电源的负极相连 B.产物丙为氢氧化钠溶液 C.d为阴离子交换膜 D.通入含丙、丁的稀溶液的目的是增强溶液的导电性 15.下列过程属于化学变化,且对能量变化的判断正确的是 A. B. C.制备胶体的能量变化如图中变化 D.电动车的电池在放电时释放能量 16.如图所示是两种常见的化学电源示意图,下列说法错误的是(  ) A.甲电池属于一次电池 B.甲电池放电时,电子从锌简经外电路到石墨电极 C.乙电池的负极反应式为 D.乙电池充电时将电能转化为化学能 17.《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示。下列说法正确的是 A.该装置可实现由化学能向电能的转化 B.a极为正极,发生还原反应 C.X膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过) D.当外电路通过4 mol e-时,消耗22.4 L O2(标准状况下) 18.电解废旧锂电池中的示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是 A.电极A的电极反应为: B.电极B为阳极,发生还原反应 C.电解结束,溶液的增大 D.电解一段时间后溶液中浓度减小 19.汽车广泛使用的铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸,工作时,电极反应分别是:Pb+SO -2e-=PbSO4,PbO2+4H++SO +2e-=PbSO4+2H2O,下面结论正确的是(  ) A.Pb为正极,被氧化 B.Pb为负极,电极质量逐渐减轻 C.SO 只向PbO2处移动 D.电解质溶液密度不断减小 20.如图所示,a的金属活动性在氢之前,b为碳棒。关于该装置的说法中,正确的是 A.a极上发生还原反应,b极上发生氧化反应 B.碳棒上有气体逸出,溶液中c(H+)增大 C.导线上有电流,电流方向a→b D.反应后a极质量减小 二、综合题 21.CCUS(Carbon Capture,Utilizaion and Storage)碳捕获、利用与封存技术能实现二氧化碳资源化,产生经济效益。 I .捕获的高浓度CO2能与CH4制备合成气(CO、H2) (1)科学家提出制备“合成气”反应历程分两步进行,能量变化如图所示: 。 反应①:CH4(g) C(s)+2H2(g) 反应②:C(s)+CO2(g)2CO(g) 结合图象写出CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式:   。决定该反应快慢的是分步反应中的反应   (填序号),判断理由是    。(已知:b-a>e-d) II.二氧化碳可与乙烷合成低碳烯烃 (2)T℃时在2 L密闭容器中通入2 mol C2H6和2 mol CO2混合气体,发生反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),初始压强为mPa,反应进行到100 min时达到平衡,平衡时C2H4的体积分数为20%。则0到100min内C2H6的平均反应速率为   Pa/min,该温度下的平衡常数Kp=    (分 压=总压×物质的量分数)。 III.二氧化碳可与氢气合成低碳烯烃 (3)2CO2(g)+6H2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) ∆H,在恒容密闭容器中加入CO2的量恒定,反应温度、投料比[ =x ]对CO2平衡转化率的影响如图所示。a    3(填“>”“<”或“=”);M、N两点的反应速率v正(M)    v逆 (N)(填“>“<”或“=”); M、N两点的反应平衡常数KM   KN(填“>”“<”或“=”), IV.电催化还原CO2制乙烯 (4)用如图装置模拟科学家在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料,可减少CO2和碱发生副反应),X极上的电极反应式为   。 22.甲醇是一种重要的化工原料和燃料。利用和生成甲醇的反应如下: 反应Ⅰ: 反应Ⅱ: 已知:几种化学键的键能数据如下表所示。 化学键 键能/ 436 803 1071 463 (1)结合上表数据,   。反应Ⅱ能自发进行的条件是   (填“低温”“高温”或“任意温度”)。 (2)在120℃,体积恒定的密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ。 ①若达到平衡后,增大体系的压强,则CO的物质的量   (填“增大”“减小”或“不变”),原因是   。 ②若通入1mol 和2.5mol 混合气体,起始压强为0.35MPa,发生反应Ⅰ和Ⅱ.平衡时,总压为0.25MPa,的转化率为60%,则反应Ⅱ的压强平衡常数   (分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。 (3)某研究小组自制熔融碳酸盐甲醇燃料电池,工作原理如图所示: ①负极电极反应式为   。 ②该电池以恒定电流I A工作t min,测得化学能转化为电能的转化率为,则消耗甲醇   kg(已知:一个电子的电量为,阿伏加德罗常数的值为)。 23.氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。 Ⅰ.甲醇―水催化重整可获得氢气。 (1)表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成焓()数据(标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa下由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。 物质 0 ―393.5 ―241.8 ―200.7 则 △H=   kJ∙mol-1,该反应在   (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 Ⅱ.乙醇―水催化重整亦可获得,主要反应如下: 反应①: 反应②: (2)向恒容密闭容器中充入1mol和3mol发生上述反应①和②,初始时体系压强为100kPa.平衡时的分布分数、的产率随温度的变化曲线如图所示。 ①为提高氢气的平衡产率,可采取的措施为   (写出2条)。 ②200℃以后,解释曲线a随温度变化趋势的原因:   。 ③温度为500℃时,反应经10min达到平衡,此时乙醇的转化率为60%,则0~10min内   kPa∙min-1,该温度下,反应②的Kp=   (保留小数点后两位)。 (3)乙醇燃料电池(电极材料a和b均为惰性电极)广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,工作原理如图所示,写出负极的电极反应式:   ,当转移1.2mol电子时,正极消耗的氧气的体积为   L(标准状况下)。 24.完成下列问题。 (1)如下图所示的装置中,通电后石墨电极II上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解。通电一段时间后,0.01mol Fe2O3完全溶解。 ①a是电源的   极(填“正”或“负”) ②向石墨电极II附近滴加石蕊溶液,出现   色。 ③写出Fe2O3溶解的离子方程式   。 ④电路中转移电子的数目至少是   。 ⑤要使CuCl2溶液恢复到原来的浓度,需向溶液中加入   (填化学式)。 (2)特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。隔膜只允许特定的离子通过,电池反应式为:LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,则放电时负极的电极反应式为   ,充电时电极B应与电源的   极(填“正”或“负”)连接,该电极的电极反应式为   。 25.回答下列问题 (1)和含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价)对设备,环境等会造成严重危害。已知:有剧毒,常温下溶解度为1:2.6(体积)。,、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如图,氢硫酸的为,碳酸的电离常数、分别为、。 ①当时,含硫废水中最主要的含硫(-2价)微粒是   。 ②氢硫酸的电离常数为   。 ③碱法脱硫:用溶液吸收,过量的溶液吸收的离子方程式是   。 ④沉淀法处理含硫废水:向的含硫废水中加入适量的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用化学平衡移动的原理解释溶液的pH降低的原因是   。 (2)某工业废水中主要含有与,毒性较大,若使用调节溶液pH的方法处理后的废水中残留的,则残留的的浓度为   {已知:,}。 (3)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。 ①充电时,电池的总反应:   。 ②放电时,迁移方向:   。 答案解析部分 1.【答案】C 2.【答案】B 【解析】【解答】A.①是自发的氧化还原反应可以设计成燃料电池,故A不符合题意; B.②不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故B符合题意; C.③是吸热反应,不能设计成原电池,故C不符合题意; D.将铁放入FeCl2溶液中,将FeCl3放入另一个装置中,两个装置之间用盐桥连接,反应物不直接接触,④也可形成原电池,故D不符合题意; 故答案为:B。 【分析】能设计成原电池的反应,则其反应过程中存在电子转移,据此结合所给反应中是否存在元素化合价变化进行分析。 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】D 【解析】【解答】A.在钢铁制品表面喷一层漆,可以避免钢铁制品与空气接触,因而就可以减缓钢铁腐蚀速率,A不符合题意; B.掺入铬、镍制成不锈钢产品,改变了金属的内部结构,提高了钢铁的抗腐蚀性能,故可以减缓钢铁腐蚀速率,B不符合题意; C.金属腐蚀大多是在潮湿的环境中发生的电化学腐蚀,把钢铁置于干燥空气中保存,就可以避免原电池反应的发生,因而可减缓钢铁腐蚀速率,C不符合题意; D.根据图示可知外加电流法连接时,钢闸门连接电源的正极,作阳极,导致钢铁腐蚀速率比不连接电源还快,使钢闸门腐蚀速率大大增加,因而不能减缓钢铁腐蚀速率,D符合题意; 故答案为:D。 【分析】金属与空气、水接触易腐蚀,形成原电池会加速金属腐蚀。 6.【答案】B 【解析】【解答】A、由分析可知,玻碳电极为阳极,阳极发生氧化反应,故A错误; B、由分析可知,铂电极为电解池的阴极,电极反应式分别为2H++2e-=H2↑、CO2+2H++2e-=HCOOH,故B正确; C、电池工作时,电子不能经过电解质溶液,故C错误; D、当电路中转移1mol电子时,有1mol氢离子通过质子交换膜进入阴极室,则阳极室溶液的质量减少1mol××32g/mol+1mol×1g/mol=9g,故D错误; 故答案为:B。 【分析】由图可知,氧气在玻碳电极发生氧化反应生成氧气,则玻碳电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,铂电极为电解池的阴极,酸性溶液中,电极反应式分别为2H++2e-=H2↑、CO2+2H++2e-=HCOOH。 7.【答案】C 【解析】【解答】A.由示意图可知,氮气和氢气参与反应,生成了氨气,总反应为:N2+3H22NH3,故A不符合题意; B.工业合成氨需要高温,高压,催化剂作用下完成,而此法是利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,条件温和,同时还可提供电能,故B不符合题意; C.右端为正极,发生还原反应,电极反应式为:MV2++e-=MV+,故C符合题意; D.原电池中,内电路中氢离子通过交换膜由负极向正极移动,故D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A.根据反应物和产物的化学式判断; B.工业合成氨需要高温,高压,催化剂,生物燃料电池原理研究室温下氨的合成; C.反应中元素化合价升高,做负极,元素化合价降低,为正极;负极失电子发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应; D.原电池中,溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极定向移动。 8.【答案】D 9.【答案】C 10.【答案】C 【解析】【解答】A.由于X电极为铂时,澄清石灰水不变浑浊,而X电极为石墨时,澄清石灰水变浑浊,故不可能是阳极产生氢离子与碳酸根离子反应生成了二氧化碳,只有是X电极是石墨时,石墨被氧化成了二氧化碳,那么X电极为阳极,才会发生氧化反应,A不符合题意; B.X电极为阳极,左侧电极为阴极,发生还原反应,氢离子在左侧电极被还原为氢气,即氢离子浓度减小,因此氢氧根离子浓度增大,B不符合题意; C.由A项分析得知,C项不可能是碳酸根离子与氢离子反应放出二氧化碳,否则不论X电极为石墨还是铂,澄清石灰水均会变浑浊,C符合题意; D.由电荷守恒可知,一直存在 ,D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】根据现象的不同即可判断使用石墨电极时石灰水变浑浊,说明二氧化碳生成,因此X电极是阳极,是氢氧根失去电子变为氧气,氧气与石墨反应得到二氧化碳,左边的石墨电极是阴极,是氢离子得到得到电子变为氢气,留下大量的氢氧根离子,根据电荷守恒,溶液中一直存在 。 11.【答案】C 【解析】【解答】A.根据元素化合价统计,反应前后C、H、O原子化合价均未改变,A不符合题意; B.反应过程中有C-Cl键、O-H键断裂,均是极性键,B不符合题意; C.电解池阴极电子流入,H+在阴极得电子生成H2,阴极上发生的电极反应:2H++2e-=H2↑,C符合题意; D.醇的消去反应条件为浓硫酸、加热,在NaOH醇溶液加热条件下不能发生消去反应,D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A.氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化; B.该过程中断裂的C-Cl键、O-H键均为极性键; D.醇在NaOH浓硫酸加热的条件下发生消去反应。 12.【答案】D 【解析】【解答】A.根据电池反应式知,放电时Zn为负极, Zn失电子生成Zn2+,负极上发生反应的物质是Zn,A选项是正确的; B.正极材料是Ag2O,得到电子,发生还原反应: Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH- ,B选项是正确的; C.负极上zn失电子生成Zn2+,电极反应式为:Zn+2OH- - 2e-=Zn(OH)2,则负极区溶液c(OH-)减小,C选项是正确的; D.根据原电池中电解质溶液中阴阳离子流向遵循“正正负负”原则,可知,OH-移向负极,K+和H+移向正极,D选项是错误的。 故答案为:D。 【分析】原电池的工作原理:在外电路中,由负极失去电子,经过导线到达正极;在内电路中,是阴阳离子实现导电的作用,形成闭合回路,阴离子在电解质溶液中靠近负极,阳离子在电解质溶液中靠近正极。 13.【答案】B 【解析】【解答】A.根据二氧化硫中的硫元素化合价发生了变化判断,烟气中的 SO2 与氧气发生了氧化还原反应,故A不符合题意。 B.阴极与电源负极连接的一极,阴极得电子的一极,化合价降低,故应该是氧气。故B符合题意。 C.根据烟气中含有二氧化硫,则净化气中含有少量二氧化硫,故不符合题意。 D.根据阳极失去电子,反应物到生成物化合价的变化及电荷守恒配平电极反应为:2SO42--4e-=2SO3↑+O2↑,故不符合题意。 故答案为:B。 【分析】A.根据元素化合价变化即可判断 B.根据阴极是得电子,即可判断反应物是氧气 C.根据烟气反应之后的产物含有二氧化硫,即可判断出 D.根据阳极反应物失去电子以及产物即可写出电极式 14.【答案】D 【解析】【解答】A.a极有氧气放出,a是阳极,与电源的正极相连,故A不符合题意; B.a是阳极,电极反应式是 ,所以产物丙为硫酸溶液,故B不符合题意; C.乙是氢气,b为阴极,电极反应式是 ,丁是氢氧化钠,所以d为阳离子交换膜,故C不符合题意; D.离子浓度越大,溶液导电能力越强,通入含丙、丁的稀溶液的目的是增强溶液的导电性,故D符合题意; 故答案为:D。 【分析】电解硫酸钠溶液实质是电解水,阳极生成氧气、阴极生成氢气,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,甲是氧气、乙是氢气。 15.【答案】D 16.【答案】C 【解析】【解答】A.甲电池是锌锰干电池,属于一次电池,A不符合题意; B.甲电池中,锌作负极,放电时失去电子,电子从锌简经外电路到石墨电极,B不符合题意; C.乙电池的负极反应式为:,C符合题意; D. 乙电池充电时是电解池装置,将电能转化为化学能,D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A.锌锰干电池,属于一次电池; B.原电池中一般活泼金属作负极;电池工作时,电子从负极经外电路流向正极; C.电池工作时,负极失电子,发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应。 D. 电解池将电能转化为化学能。 17.【答案】A 18.【答案】C 【解析】【解答】A.电极A锰元素化合价降低,还原反应,电解时做阴极,电极反应为:2LiMn2O4+6e−+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,A不符合题意; B.电极B锰元素化合价升高,氧化反应,电解时做阳极,B不符合题意; C.2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解后H+浓度变小,溶液的pH增大,C符合题意; D.2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解一段时间后溶液中Mn2+浓度增加,D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】该装置为电解池,在电极B上,Mn2+MnO2,锰元素的化合价升高,说明Mn2+失电子发生氧化反应,则电极B是阳极,其电极反应式为2H2O+Mn2+-2e−=MnO2+4H+,电极A是阴极,其电极反应式为2LiMn2O4+6e−+16H+=2Li++4Mn2++8H2O。 19.【答案】D 【解析】【解答】A.Pb被氧化,应为原电池负极,A不符合题意; B.Pb被氧化,应为原电池负极,负极生成硫酸铅,质量增大,B不符合题意; C.阴离子向负极移动,即向Pb移动,C不符合题意; D.在放电过程中硫酸的浓度逐渐减小,因而密度减小,D符合题意 故答案为:D 【分析】根据电池反应式知: 放电时,铅失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4; PbO2 得电子作正极,电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O; 电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,结合电极方程式分析. 20.【答案】D 21.【答案】CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) ∆H=(c-a)kJ/mol;①;决定反应快慢的为所需能量高的一步反应,反应①活化能为(d-a)kJ/mol,反应②活化能为(e-b)kJ/mol,(d-a)kJ/mol>(e-b)kJ/mol;0.0025mPa/min;0.625mPa;>;>;>;2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH- 22.【答案】(1)+45;低温 (2)减小;若达到平衡后,增大体系的压强,反应Ⅱ平衡正向移动,则c(H2O)浓度变大,使得反应Ⅰ平衡逆向移动,则CO的物质的量减小; (3); 23.【答案】+49;高温;减小体系的压强、分离出CO2;升高温度,反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度,COx中CO2的含量降低;1.5;0.60;;6.72 24.【答案】(1)负;红;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;0.06NA;CuCl2 (2)LixC6-xe-=xLi++C6;正;LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+ 【解析】【解答】(1)①由分析可知,a是电源的负极,故答案为:负; ②通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,说明水在该极区失去电子生成了氧气和氢离子,则向石墨电极II附近滴加石蕊溶液,会出现红色,故答案为:红; ③电极Ⅱ生成的氢离子通过质子交换膜移向左侧后,溶解Fe2O3,其离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O; ④通电一段时间后,0.01mol Fe2O3完全溶解,根据方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O可知,消耗的氢离子的物质的量为0.06mol,根据阳极电极反应式可知,电路中转移电子的数目至少是0.06NA,故答案为:0.06NA; ⑤石墨电极Ⅰ为阴极,铜离子优先得到电子生成铜单质,随着电解的进行,溶液中CuCl2的浓度逐渐减小,若要恢复到原来的浓度,需向溶液中加入CuCl2; (2) 根据上述分析可知,放电时负极发生失电子的氧化反应,其电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6;充电时电极B应与电源的正极相连,是正极反应的逆过程,所以其电极反应式为:LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+,故答案为:LixC6-xe-=xLi++C6;正;LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+。 【分析】(1)通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,氧元素价态升高失电子,故石墨电极Ⅱ为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,石墨电极Ⅰ为阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu; (2)根据总反应可知,负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,A是负极、B是正极,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反。 25.【答案】(1);;;含硫废水中存在,加入适量的溶液,,生成CuS黑色沉淀,减小,使电离平衡正向移动,增大,溶液的pH降低 (2) (3);从负极通过离子交换膜向正极迁移 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第四章 化学反应与电能 单元测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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