特训9 电化学-【创新教程·微点特训】2025-2026学年高三化学寒假作业假期实战特训

化学 特训9 电化学 (时间：45分钟 满分：100分) 、选择题：本题12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.“福建舰”是我国首艘电磁弹射型航母。下列有关说法正确的是 A.舰用燃料重油是煤干馏产物 B.舰体安装铝等金属块防锈是利用牺牲阳极保护法 C.航母挡焰板上的耐高温防护涂层属于有机高分子材料 D.舰上用于高速数据交换的光纤主要成分是晶体硅 整 2.某电镀厂塑料模型镀镍的配方为：NiSO,、NiCl2、H2BO3、Na2SO。电镀时，需先在塑料上 覆盖铜然后再镀上镍。已知镍离子的氧化性接近氢离子，下列说法错误的是 () A.先覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀镍过程中导电 B.配方中H,BO3可以调节pH,Na2SO4用于增强溶液的导电性 郑 C.pH较低时，H+可能放电；pH过高会形成氢氧化镍沉淀 D.塑料模型与电源的正极相连，电极反应为：Ni+十2e -Ni 3.近日，华中科技大学某课题组开发了一种可充电锌-空气/碘 负载 化物混合电池，该电池的放电过程如图所示：下列叙述错误 的是 ( A.放电时，电极B发生氧化反应 8 刻 B.充电时，电极A接直流电源的正极 C.放电时，理论上每消耗65gZ,消耗标准状况下氧气的体 aPo 积为11.2L 柄 D.充电时，阳极发生的电极反应之一为I厂一6e+6OH一IO3+3H2O 4.全固态电池的研究飞速发展，其中一种可充电的全固态电池采用LiM2O4、锂合金作两 电极材料。下列有关说法不正确的是 ( ) A.锂合金为负极 B.锂离子向LiMn2O4极移动 C.可以使用饱和氯化锂溶液作电解质 D.此固态电池属于二次电池 5.将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是 ( A.Fe作原电池正极 B.溶液中的CI向锡极移动 C铁片腐蚀速率比未镀锡时更快 D.铁表面发生的电极反应：2H+十2e一H2 6.近日，中国科学院化学研究所使用原子分散的FεN-C材料为催化剂，进行了电催化C一N 偶联制备甘氨酸，原理如图所示(OA为HOOC一COOH,GX为HOOC一CHO,GC为 HOOC一CH,OH)。下列叙述正确的是 NO 6e 、(1)】 快反应 (2) CO, GX NH2OH )慢反应 (iv) 2、(3) 的 HOOCCHNOH 4e4H(v) HOOCCH2NH2 A.活化能：反应ⅱ>反应川 B.GX→GC反应式为：HOOC-CHO+2H++2e=-HOOC-CH,OH C.反应V的原子利用率为100% D.反应V在阳极区生成甘氨酸 33· 7.利用双极膜(BP)电渗析技术电解Li2SO4再生LiOH和H2SO4的原理如图所示。下列 说法错误的是 () 盐室 碱室 稀HSO4LiSO溶液稀LiOH溶液HSO,溶液 已知：A、C为离子交换膜；双极膜(BP)中的水在电场作用下，快速解离成H和OH。 A.a连接直流电源的正极 B.A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜 C.标准状况下，当X室生成22.4L气体时，碱室生成2mo1LiOH D.通电一段时间后，酸室H,SO4浓度增大，X室H2SO4浓度减小 8.铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转，氢氧燃料电池可以连续不断提 供电能作为汽车的动力能源。 稀硫酸 燃料电池反应栖 20 PbO2 (正极) Pb(负极) 下列说法正确的是 ( A.铅酸蓄电池和氢氧燃料电池都属于二次电池 B.氢氧燃料电池负极消耗22.4L气体时，电路中通过的电子数为2NA C.铅酸蓄电池工作时，硫酸溶液中的H向PbO2电极移动 D.考虑经济性，铅酸蓄电池的稀硫酸可用稀盐酸代替降低成本 9.某研究团队开发出一种新型的固态电池(SSBs),他们先将纤维素 A 与邻苯二甲酸酐转化为纤维素邻苯二甲酸酯大分子(CP),再将 CP与锂盐混合，形成固体电解质体系(CP-SSE),该电池放电时的 CP-SSE LiFePO4 工作原理如图所示。下列说法错误的是 Li.Ce Li诗 A.利用纤维素制备CP-SSE符合可持续发展要求 LiFePO B.CP分子间存在氢键，使其具有卓越的机械性能 C.放电时，b极反应为Li1-,FePO4十xe+xLi一LiFePO, D.充电时，当生成1 mol Li,C6时，有7gLi向左穿过CP-SSE 10.全固态硫锂电池将逐步运用于新能源汽车等行业。它是以硫化物等固 用电器或电源 体为电解质，L可自由移动，其简易结构如图所示。该电池的工作原 a极 1b极 理为16L+S是8L,S,2区≤》。下列说达正确的是 ( ) A.工作时，固体电解质将熔融而导电 B.放电时，Li从b极区迁移到a极区 C.充电时，b极发生反应：xS。十16Li+16e一8Li2S D.充放电一段时间后，电池效率下降的原因可能是L计含量下降 固体电解质 11.钠离子电池是一种二次电池，主要依靠钠离子在电极之间移动来工作， 一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为 Na-,FePO,十NaC一NaFePO4十C,下列说法正确的是 A.电池放电时，X极发生还原反应 B.电池放电时，Na透过阳离子交换膜向右侧区域移动 NaI-FePO4 C.电池充电时，X极电极反应式为NaFePO4十xe一Na1-FePO4 阳离子交换膜 +xNa D.电池充电时，每转移1mole,X极质量增加23g ·34· 12.钠离子电池具有成本低，充电时间短，使用寿命长等特点。 空气 钠-空气电池装置如图所示，已知放电时N电极发生的电极反 应为2Na十xO2+2e—2NaO,下列说法错误的是( 空位 钠 →催化剂载体 A.放电时，M为负极，发生氧化反应 ,催化剂 B.放电时，电池内部Na与O2反应生成的产物NaO,进入N 的空位 C.充电时，N为阳极，与电源正极相连 D.不考虑能量损耗，充电时，N电极增重(23十16x)g时，外电路中转移1mole 二、非选择题：本题2小题，共40分。 13.(20分)生物质气催化合成甲醇技术是高品位生物质能转换技术之一。生物质气的主要 成分为CO、CO2、H2、N2等。对原料气进行脱氧、除焦、净化、配氢等预处理后，可用于 生产甲醇。请回答下列问题： (1)CO和H2合成甲醇的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式为 。1 mol CO(g)与2molH2(g)的键能之和 (填“大于”“小于”或“等于”) 1 mol CH3OH(g)的键能之和。 能量EA 1 mol C(g)+1 mol O(g)+4 mol H(g) △E1= akJ·moll △E2=bkJ·molr 1 mol CO(g)+2 mol H2(g) 1 mol CH3OH(g) 反应过程 (2)已知：CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol1。一定 条件下，在容积为2L的恒容密闭容器中充入0.1molC02和0.3molH2,加入催化剂 进行反应。5min时，测得容器中H20(g)的浓度为0.025mol·L1.5min内，以 H2(g)的浓度变化表示的化学反应速率为 甲醇时空收率kg/(kg cat·h切 3000 若相同温度下反应的化学平衡常数为75，通过计算判断此时反应 2500 体系是否为平衡状态 (填“是”或“否”)。 2000 (3)以CO、CO2和H2的混合气体为原料，在铜基催化剂的作 1500 10004 用下进行上述两个反应，测得甲醇时空收率（指在给定反应条 500 220224229232237241246252256261 件下，单位时间、单位质量催化剂能获得某一产物的质量)与反 温度（℃） 应温度的关系如图所示。温度超过232℃后，甲醇时空收率不升反降的原因可能为 (4)厦门大学应用光催化方法在CDS催化剂上首次实现了可见光照 射下甲醇脱氢制备乙二醇。反应原理如图所示，则该反应的化学方 程式为 2H (5)以乙二醇为燃料的燃料电池工作时，乙二醇在电池 CDS HOCH-CH-OH 2CHOH (填“负极”或“正极”)发生反应，若以KOH溶液为电解液，则该电极 的反应式为 14.(20分)空气中CO2含量的控制和C02资源利用具有重要意义。 (1)CO2和H2一定条件下可以合成甲醇，但是该过程往往存在副反应ⅱ。 反应i:CO2(g)十3H2(g)-CHOH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ·mol1 反应i:CO2(g)十H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H2=+40.9kJ·mol1 则反应CHOH(g)=CO(g)十2H2(g)在（选填“高温”“低温”或“任意温度”）下 可以自发进行。 ·35· (2)恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应和反应i, 在相同的时间段内CHOH的选择性和产率随温度的变化如图1。 CH,OH选择性(9%)CH,OH产率(%) 40 30 30 。CrT催化剂0 ★CZZ1T征化剂 210230250270290温度/℃ 图1 n(CH OH) 已知：CHOH选择性= n(CH,OH)+(CO)X100%. ①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 ②210~230℃，升高温度甲醇的选择性降低但甲醇的产率增大，其原因是 (3)光催化CO2CH4重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO,为光催化剂，光照时，价带 失去电子并产生空穴(h,具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成C0和O2-,价带 上CH4直接转化为CO和H2,反应机理如图2所示： `0-H H、 高能导带 光照 C0, Rh (e) His His Hi His His C0+02-4 C02 CH SrTiOs C0+H, 不 His 、低能价带 His 图2 图3 在Rh表面，每生成1 mol CO,则价带产生的空穴(h+)数为 ;价带 上的电极反应式可表示为 (4)利用配位化学原理也可以实现CO,的捕捉和释放，从而实现CO2的回收利用。如 图3是一种含锌配合物捕捉和释放CO2的反应过程，请在方框内画出转化中间体的结 构式 三、（选做）不定项选择题：本题共2小题，不计入总分。 1.香港城市大学科研人员开发一种电极材料CuTABQ(四氨基苯 醌铜)可实现高效率地将硝酸根转化为氨，工作原理如图所示。 CuTABQ、 b Zn 烯 下列叙述错误的是 NO [Zn(OH A.装置工作时将化学能转化成电能 NH, K,S04、KNO,溶液 KOH、ZnCH,C0O) B.一段时间后，电极b附近溶液pH升高 溶液 膜R C.电极a的电极反应式为NO3+8e十6H2O=NH个十9OH D.每生成17gNH3时有9 mol OH由膜R的左侧向右侧迁移 2.某科研团队研发的强酸性（硫酸）高浓度异卤电解质溶 B、I0 电极M 电极N 液，通过引人Br使I厂进行多电子转移，从而净化含 CN一的废水。其电池和反应罐工作原理如图所示，下列 含CN的废水 10 说法正确的是 A.电极电势：电极M高于电极N B.电池装置的总反应为4Br+7O2+4H+4I 2Br,+4103+2H2O C.当处理含1 mol CN厂的废水时，理论有5molH+透过 质子交换膜 质子交换膜移向电极N D.工作过程中，需要定期补充NaBr、NaI等物质 ·36·为分压之比，达到平衡时，C2H6的选择性S=40% (即发生反应D,则反应I占转化的60%，列三段式： I. C4Ho(异，g)三 CH (g)+C3H6 (g) 起始时物质 的压强/kPa 0 0 转化的物质 的压强/kPa 0.3p 0.3p0.3p 平衡时物质 的压强/kPa 0.5p 0.3p0.3p Ⅱ. C4Ho(异，g) C2H6(g)+C2H4(g) 起始时物质 的压强/kPa p 0 0 转化的物质 的压强/kPa 0.2 0.2 0.2p 平衡时物质 0.5p 0.2p 0.2p 的压强/kPa 平衡时总压为1.5pkPa;故C3H6的体积分数是 0.3pkPa×100%=20%,反应Ⅱ的平衡常数K,= 1.5p kPa (C,C Ha0 kP kPa; p(C4H10) 0.5p (3)该历程中第一步能垒是0.18eV+0.24eV= 0.42eV,第二步能垒是-0.17eV-(-0.54eV)= 0.37eV,能垒大的步骤为决速步骤，故决速步骤是 Pt4…C3Hg→Pt4-(H,C3H,);因为C3H6和H从 Pt4表面解吸需要能量，而2H→H2成键又放出能 量，没有给出二者的数据，故无法判断丙烷无氧催化 脱氢制丙烯的相对能量变化与0.95eV的相对 大小。 答案：(1)+71.0高温 (2)NC4H1o(正，g)的燃烧热比C4H1o(异，g)小， C4H10(异，g)的能量高，稳定性差（合理即可）20% 2票（或0.08p) (3)Pt4…C3Hg→Pt4-(H,C3H)无法判断因 为C3H,和H从Pt4表面解吸需要能量，而2H→H2 成键又放出能量，没有给出二者的数据（合理即可） 14.解析：(1)2NH3(g)+CO2(g)=NH2 COONH4(s) 是气体体积减小的反应，该反应的熵变△S<0。 (2)已知：①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1= -92.4kJ·mol-1;②C(s)+O2(g)—C02(g) △H2=-393.5kJ·mol-1;③2NH3(g)+CO2(g) ==NH2 COONH4(s)△H=-159.32kJ· mol-1;由盖斯定律可知，①十②十③可得N2(g)十 3H2(g)+C(s)+O2(g)一NH2 COONH4(s)的 △H3=△H1+△H2+△H=-92.4k·mol-1 393.5kJ·mol-1-159.32kJ·mol-1=-645.22 kJ·mol-1。 (3)根据已知条件列出三段式： 2NH3(g)+COz(g)-NH2COONH(s) 起始(mol)0.2 0.15 0 转化(mol)0.1 0.05 0.05 平衡(mol)0.1 0.1 0.05 则平衡含数K=0.1X0.)=10,造当增加C0, 浓度或加压可以使平衡正向移动，既能提高NH3平 衡转化率又能提高反应速率。 (4)由图可知，40℃时，氨基甲酸铵的物质的量最高， 催化剂的最佳催化温度为40℃，随着温度的升高， NH2 COONH4物质的量下降的原因是该反应是放 热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动， NH2 COONH4物质的量减少；同时温度升高导致催 化剂活性下降。 答案：(1)< (2)-645.22 (3)103适当增加C02浓度（或加压） (4)40℃该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反 应方向移动，NH2 COONH4物质的量减少；同时温 度升高导致催化剂活性下降 选做不定项 1.BD[A.根据图中数据及盖斯定律可知，该反应为放 热反应，其△H=-(127kJ·mol-1+235kJ· mol-1)=-362kJ·mol-1,A正确；B.根据反应机理 图可知，Fe+(s)是反应CO(g)+N2O(g)=N2(g)十 CO2(g)的催化剂，可加快反应速率，但不能促进平衡 移动，不能提高N2O和CO气体的平衡转化率，B错 误；C.若某时刻前后CO(g)、N2O(g)、N2(g)、CO2(g) 的浓度发生变化，则反应未达平衡状态，若某时刻前 后CO(g)、N2O(g)、N2(g)、CO2(g)的浓度保持不变， 则说明反应已达到平衡状态，C正确；D.恒温恒容条 件下，反应达到平衡时增加CO的浓度不一定使CO2 的百分含量增大，D错误。」 2.AC「A.总反应为过氧化氢分解生成氧气和水，因此 并不是所有步骤原子利用率均为100%，A错误；B.从 图中可知该总反应为放热反应，生成物总键能大于反 应物总健能，O2(g)|H2O(g)|H2O(g)的总键能大于 H2O2(g)|H2O2(g)的总键能，B正确；C.催化剂Pd降 低了H2○2分解反应的活化能，加快了H2O2的分解 速率，但是不能改变反应的焓变，C错误；D.整个催化 分解过程中既有极性键H一O的断裂和形成，也有非 极性键O一O的断裂和O一O的形成，D正确。] 特训9 1.B[A.重油是石油分馏的产物，而煤干馏产物包括 出炉煤气、焦炭、煤焦油等，A错误；B.铝的金属活动 性比铁强，作为阳极被腐蚀，保护舰体金属，属于牺牲 阳极保护法，B正确；C.耐高温防护涂层通常为无机 非金属材料（如高温结构陶瓷），而非有机高分子材 料，C错误；D.光纤主要成分是二氧化硅(SO2),而非 晶体硅，D错误。] 2.D[电镀本质是电解池，则塑料模型做阴极镀镍，根 据电极液中的离子可知，N2+在阴极放电，电极反应 为Ni2+十2e一Ni。A.塑料本身不导电，则在塑料 模型中先覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀镍过程 中导电，故A正确；B.配方中H3BO3属于弱酸，可以 调节电解液的pH,Na2SO4中的钠离子和硫酸根不会 在电极放电，其作用是增强溶液的导电性，故B正确； C.已知镍离子的氧化性接近氢离子，当pH较低时，H 可能放电生成氢气，pH过高，发生反应N2+十2OH 一Ni(OH)2Y,故C正确；D.由分析可知，塑料模型 做阴极镀镍，其与电源负极相连，故D错误。] 3.C[锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，故B为 负极，A极氧气、碘酸根离子得到电子发生还原反应， A为正极；A,由分析可知，放电时，电极B为负极，发 生氧化反应，A正确；B.充电时，电极A为阳极，接直 流电源的正极，B正确；C.放电时，理论上每消耗65g Z,由于正极上碘酸根离子也会参与反应，故消耗标 准状况下氧气的体积小于11.2L,C错误；D.充电时， 阳极发生的电极反应之一为碘离子失去电子发生氧 化反应生成碘酸根离子，反应为：I一一6e一十6OH —IO3+3H20,D正确。] 4.C[A.由题干中电极材料可知，活泼金属作负极，则 锂合金作负极，A正确；B.锂合金失电子，作负极， LiMn2O4得电子，作正极，则锂离子向正极(LiMn2O4极) 移动，B正确；C.锂是非常活泼的金属，其会与氯化锂 溶液中的H2O发生反应，C错误；D.可充电电池为二 次电池，D正确。] 5.C[将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl 溶液中，则能够形成原电池反应，Fe比Sn活泼，则Fe 作负极，电极反应为：Fe一2e一Fe2+,Sn作正极， 电极反应为：2H十十2e一H2个，据此分析解题。 A.由分析可知，Fe作原电池负极，A错误；B.由分析 可知，S为正极，原电池中电解质溶液中阴离子移向 负极，即溶液中的CI一向铁极移动，B错误；C.原电池 一般能够加快反应速率，铁片上镀有锡时构成原电 池，且Fe作负极，而未镀锡时Fe只能发生化学腐蚀， 故铁片腐蚀速率比未镀锡时更快，C正确；D.由分析 可知，Fe作负极，电极反应为：Fe一2e一Fe2+, D错误。] 6.B[A.活化能越小，反应越快，反应ⅱ为快反应，反应 m为慢反应，故活化能：反应ⅱ<反应i,A项错误； B.GX→GC为HOOC一CHO被还原为HOOC CH2OH的过程，GX得电子，发生还原反应，反应式 为：HOOC-CHO+2H++2e-=HOOC CH2OH,B项正确；C.反应iV中GX和NH2OH反 应，生成HOOCCHNOH和H2O,原子利用率不是 100%,C项错误；D.分析HOOCCHNOH和HOOC CH2NH2的分子结构，可知反应V中HOOCCHNOH 脱氧加氢生成HOOCCH2NH2,该反应为还原反应， 故反应V在阴极区生成甘氨酸，D项错误。] 7.D[双极膜(BP)中的水在电场作用下，快速解离成 H+和OH一，其中H十向X室移动，OH一向碱室移 动，根据离子移动方向，极为阳极，b为阴极；盐室中 SO-向阳极移动即酸室，L十向阴极移动即碱室；酸 室中发生氧化反应，电极方程式为2H20一4eˉ一 O2个十4H+,X室中发生还原反应，电极方程式为 2H++2e—H2个；据此回答问题。 A.根据分析，a极为阳极，因此连接电源正极，A正 确；B.酸室需补充SO-生成H2SO4,盐室中SO- 通过A膜进入酸室，故A为阴离子交换膜，碱室需补 充Li十生成LiOH,盐室中Li十通过C膜进入碱室，故 C为阳离子交换膜，B正确；C.X室中发生还原反应， 电极方程式为2H+十2e一H2个，标准状况下当X 室生成22.4LH2(即1molH2)时，转移2mol电子， 此时碱室中迁移2 mol Li计和2 mol OH-,生成2mol ·74 LOH,C正确；D.酸室中，由阴离子交换膜A进入的 SO?-与阳极生成的H+结合，H2SO4浓度增大，X室 为阴极室，BP膜解离的H+持续补充阴极消耗的 H+,且SO-无法通过BP膜移出，故X室H2SO4浓 度不变，D错误。 8.CA.铅酸蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢 氧燃料电池需要补充燃料才能继续工作，不属于二次 电池，A错误；B.题目没有表明是在标准状况下，无法 通过气体体积计算转移的电子数，B错误；C.铅酸蓄 电池工作时，PbO2为正极，硫酸溶液中的H十向正电 极移动，C正确；D.盐酸中的C1一会与Pb反应生成 PbC2沉淀覆盖在电极表面，导致电池内阻增加，且 CI一可能被PbO2氧化生成氯气，氯气会破坏电池结 构，因此铅酸蓄电池的稀硫酸不可用稀盐酸代替， D错误。] 9.D[该电池为二次电池，由工作原理可知，放电时，a 为负极，发生电极反应：LizC6一xe一xLi+十C6,b 为正极，发生电极反应：Li-z FePO4十xe十xLi计 一LiFePO4,装置中CP为电解质的固态载体。 A.纤维素属于可再生资源，利用纤维素制备CP-SSE 符合可持续发展要求，A项正确；B.CP中存在羟基和 氧原子，存在分子间氢键，增强了机械性能，B项正确； C.由分析可知，放电时，b极的电极反应为Li-FePO4 十xe十xLi+一LiFePO4,C项正确；D.充电时， a极发生反应：xLi计十C6+xe一LizC6,当生成 1 mol LizC6时，消耗x mol Li计，即有7xgLi+向左 穿过CP-SSE,D项错误。] 电gLi23r 10,D[该电池的工作原理为16Li+xS克电 (2≤x≤8)。故放电时a极为负极，b极为正极；充电 时a极为阴极，b极为阳极。A.全固态硫锂电池以 固体为电解质，工作时电解质保持固态，不会熔融，A 错误；B.放电时为原电池，Li计是阳离子向正极(b 极)移动，故Li十从a极区迁移到b极区，B错误；C. 充电时b极为阳极，阳极发生氧化反应，b极反应： 8Li2S,-16e一xSg+16Li计，C错误；D.充放电过 程中，若L十在迁移过程中因副反应消耗或沉积不 均匀导致含量下降，会使电池效率降低，D正确。] ll.A[根据放电时电池反应Na1-z FePO4+NazC 一NaFePO4十C可知，放电时NazC失电子，Y是 负极；Na1-FePO4得电子发生还原反应，X是正极， 据此分析回答。A.由分析可知，X极为正极，正极发 生还原反应，故A正确；B.放电时，阳离子移向正极， Na十从右侧区域通过阳离子交换膜移向左侧区域， 故B错误；C.充电时，X极发生氧化反应，则X极为 阳极，电极反应式为：NaFePO4一xe一Na1-zFePO4 十xNa+,故C错误；D.电池充电时，X极电极反应式 为：NaFePO.4-xe一Na1-zFePO4十xNa+,转移 1mole-,X极质量减少23g,故D错误。] 12.D[由题给信息知，放电时N电极得到电子，发生 还原反应，电极反应为2Na+十xO2十2e 2NaOx,则放电时N为正极，M为负极，M电极的电 极反应为Nae-=Na十，据此回答。 A.由分析知，放电时M为负极，发生氧化反应，A正 确；B.放电时，负极M生成的Na+通过Na+导体移 向正极N,空气中O2进入N电极，二者在N电极上 与电子结合生成NaOx,产物进入N的空位，B正确； C.充电时原电池正极(N)变为电解池阳极，阳极与 电源正极相连，C正确；D.充电时N电极为阳极，发 生反应2NaOz-2e一2Na++xO2个，N电极因 放出O2及Na+通过Na+导体移向电极M而减重， 且转移2mole时生成x mol O2和迁移出2mol Na+,对应减重(2×23十x×32)g,转移1mole时 减重(23十16.x)g,D错误。] 13.解析：(1)由图可知，该反应为放热反应，根据盖斯定 律可知CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)△H= 一(b-a)kJ·mol1,该反应为放热反应，反应物总 键能一生成物总键能<0； (2)列三段式： CO2(g)+3H2 (gCH3 OH(g)+H2 O(g) 初始量mol/L0.050.15 0 0 变化量mol/L0.025 0.075 0.025 0.025 5min时mol/L0.0250.075 0.025 0.025 则(H2)=g=0.075mo/L=0.015mol/(L·min), △t 5 min 此时浓度商Q=0.025X0.025≈59<K,说明反应 0.0753×0.025 未达到平衡状态，平衡向正反应方向移动； (3)两个反应均为放热反应，温度升高导致反应均逆 向移动，导致甲醇时空收率不升反降，也有可能是超 过该温度，导致催化剂活性降低： (4)该反应为利用甲醇合成乙二醇，反应的化学方程 式为：2CHOH催化 →HOCH2CH2OH+H2个； (5)燃料电池工作时，正极通入氧气，通入燃料的一 端为负极，故乙二醇在电池负极发生失去电子的氧 化反应，以KOH溶液为电解液，电极产物为CO号， 故电极反应式为HOCH2CH2OH-10e+14OH -2C0号-+10H20. 答案：(1)C0(g)+2H2(g)=一CH3OH(g)△H= 一(b一a)kJ·mol-1大于 (2)0.015mol/(L·min)否 (3)两反应均为放热反应，温度升高导致反应逆向移 动（或超过该温度，催化剂活性降低） (42CH,OH催化剂-HOCH,CH,OH+H,↑ (5)负极HOCH2CH2OH-10e-+14OH- 2C05+10H20 14.解析：(1)根据盖斯定律，反应ⅱ一反应i得到反应 CH3OH(g)=CO(g)十2H2(g),则△H=△H2 △H1=[+40.9-(-49.5)]kJ/mol=90.4kJ/mol>0, 反应是气体分子数增加的反应：△S>0,则反应在高 温下可以自发进行。 (2)①由图像可知在230℃下CH3OH的转化率最 高，催化剂CZ(Zr1)T对CH3OH的选择性最好，因此 合成甲醇的工业条件是230℃、催化剂CZ(Zr-1)T; ·75 ②升高温度，反应ⅰ、ⅱ的化学反应速率均增大，所 以CO2的转化率提高、甲醇产率增大，但是由于反应 1放热、反应ⅱ吸热，升高温度对正向反应有利，而 对反应正向反应不利，所以甲醇的选择性降低。 (3)当价带产生1mol空穴(h+)时，电子转移为 1mol,在Rh表面生成的CO数目为0.5NA,则每生 成1 mol CO,则价带产生的空穴(h+)的物质的量为 2mol,空穴数为2NA;价带上的电极反应式为 CH4+2h++O2-C0+2H2。 (4)根据反应过程可知，方框内画出转化中间体的结 0 H、 构式为 0 0 2m2…His His 答案：(1)高温 (2)①230℃、催化剂CZ(Zr-1)T②升高温度，反应 1、ⅱ的化学反应速率均增大，所以CO2的转化率提 高、甲醇产率增大，但是由于反应「放热、反应ⅱ吸 热，升高温度对正向反应有利，而对反应ⅰ正向反应 不利，所以甲醇的选择性降低 (3)2NACH4+2h++O2-—C0+2H2 H 0 (4) ZnHis His i 选做不定项 1.BD[CuTABQ极上NO3得电子产生NH3,发生还 原反应，为电池的正极，则Z为负极，发生氧化反应； A.该装置为原电池装置，工作时将化学能转化为电 能，A项正确；B.电极b的电极反应式为Zn十4OH -2e-[Zn(OH)4]2-,pH降低，B项错误；C.电 极a为正极，发生还原反应，电极反应式为NO3十 8e+6H2O一NH3个+9OH-,C项正确；D.根据 得失电子数确定迁移电荷数，为了维持电荷守恒，每 生成17gNH3时有8 mol OH-由膜R的左侧向右侧 迁移，D项错误。] 2.BC[根据图示，氧气在电极N得电子生成水，N是 正极，I、Br一在M极失电子生成Br2和IO3,M是 负极。A.M是负极、N是正极，电极电势：电极N高 于电极M,故A错误；B.氧气在电极N得电子生成 水，I一、Br在M极失电子生成Br2和IO?,M电极 的中间产物是IBr,可知I一、Br一的比为1：1，所以电 池装置的总反应为4Br十7O2十4H++4I一2Br2 十4IO3十2H2O,故B正确；C.CN在反应罐中生成 二氧化碳和氨气，当处理含1 mol CN-的废水时，转 移5mol电子，根据得失电子守恒，理论有5molH+ 透过质子交换膜移向电极N,故C正确；D.反应实质 是氧气氧化CN一，工作过程中，NaBr、NaI循环利用， 不需要定期补充，故D错误。]