内容正文:
江苏省如东高级中学2026-2027学年第一学期高二年级周练一
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1C12016Zn65
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。下列说法不正确的是
A.25°C,101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量是H2的燃烧热
B.热化学方程式中物质前面的化学计量数表示物质的量,可以是分数
C.1molH2SO4与ImolBa(OH,完全反应时放出的热量就是中和热
D.原电池和电解池均在电子导体与离子导体的接触面上发生氧化还原反应
2.下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是
A.电解水制氢的阳极反应:2H,0-2e=H,↑+2OH
B.铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb-2e=Pb2+
C.电解精炼铜时阴极电极反应:Cu-2e=Cu+
D.氯碱工业的阳极反应:2C1-2e=Cl3
3.己知:①H(aq)+OH(aq)=HO(1)△Hi;②N2(g)+3H(g)卡2NH3(g)△H。其他条件不变时,增加反应
物的量,下列判断正确的是
A.△H1、△H都不变
B.△H1、△H都增大
C.△H1、△H都减小
D.△H1减小,△H增大
4.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理应用于工业生产。下列说法中正确的是
+直流电源尸
Z的溶液
A.氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠
B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO,
C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D.海水提镁中,X、Y均为石墨,Z为MgCL2溶液
试卷第1页(共9页)
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
玻璃
搅拌
温度计
搅拌器
温度计
温度计
稀盐酸与稀
杯盖
NaOH溶液
铝片
Ba(OHD2·8H,O
-隔热层
盐酸
的混合液
和NHCI
(a
(b)
(c)
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热的数值偏高
C.将实验()中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
D.实验(©)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
6.已知X转化为R和W分步进行:①X(g)、→Y(g)+2W(g)②Y(g)=R(g)+W(g)。上述反应过程中的能量
变化如图所示。下列说法正确的是
小能量
个E
R(g)+3W(g)
Y(g)+2W(g)
X(g)
反应过程
A.1molY(g)的能量低于ImolR(g)的能量
B.反应①生成ImolY(g)时放出(Ea1-E2)kJ能量
C.X转化为R的总反应生成1molW(g)吸收(Ea1E2+Ea3E4)kJ能量
D.断裂ImolX(g)中化学键吸收的能量大于形成1molW(g)中化学键所放出的能量
7.以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现A1的再生。该过程中正确
的是
A.阴极发生的反应为Mg-2e=Mg2
B.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
C.阳极和阴极的质量变化相等
D.阴极上AI被氧化
8.已知:①2H2(g)+02(g)=2H20(g)△H1
②3H2(g)+Fe20,(s)=2Fe(s)+3H,O(g)△H2
e2的+0,e)-e0,因A
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④2AIS+30,(g)=A1,0,S)△MH,
⑤2Al(s)+Fe,03(s)=Al,03(s)+2Fe(s)△H
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.△H1<0,△H3>0
B.△H5<0,△H4<△H3
C.△H=△H+△H3
D.△H3=△H4+△H5
9.如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹起、流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精
检测。下列说法不正确的是
质子交换膜(只允许H+通过)》
呼气(含乙醇蒸气)P
Pt
X电极
Y电极
←醋酸
H0,
微
处
理
液晶显示屏
器
A.电池工作时,电子由X电极经外电路流向Y电极
B.在标准状态下,每消耗22.4L02,会产生1mol醋酸
C.电池工作时,H通过质子交换膜从左往右迁移
D.该电池的负极反应式为CH,CH,OH+H,O+4e=CH,COOH+4H+
10.己知在25C、1.01×10Pa下,1mol氮气和1mol氧气生成2mol一氧化氮的能量变化如下图所示,已知
N2(g+O2(g)2NO(g)△H=+180kJ/mol,下列有关说法不正确的是
吸收946kJ能量
1molN2(g)
释放1264kJ能量
吸收akJ能量
2molN(g)
2molNO(g)
1molO2(g)
2molO(g)
甲
乙
丙
A.NO(g)分解为N2(g)和O2(g)时放出热量
B.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为:乙>甲>丙
C.乙→丙的过程中若生成液态NO,释放的能量将大于1264kJ
D.O,(g)-20(g)AH=+498kJ/mol
11.近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜中间层中
的H,O解离为H和OH,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是
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用电器
双极膜
NO
电
Zn(OH)
NH
碱性溶液
M膜N膜
酸性溶液
A.M膜是阴离子交换膜,
N膜是阳离子交换膜
B.负极区的反应式为Zn-2e+40H=Zn(OH)片
C.装置工作一段时间后,正极区溶液的pH值升高
D.当正极区H+的变化为2mol时,锌电极质量会减少65g
12.以TO2为催化剂的光热化学循环分解CO2的反应机理如图所示;已知:常温常压下,由最稳定的单质
合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,最稳定的单质的摩尔生成焓为0。CO2和C0的摩
尔生成焓分别为-393.5 kJ.mol、-110.5 kJ.mol。
米光
0000
C02
0.
-00
Ti
Ti
Ti
③
再利用
CO
0
热
+4
+2
下列说法不正确的是
A.反应过程中Ti元素的化合价未发生变化
B.过程①吸收能量
C.该过程中存在的能量转化形式:光能→化学能,热能→化学能
D.二氧化碳分解的热化学方程式为C0,(g)=C0(g)+20,g)AH=+283灯mo
13.设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电
池的正极材料LiCoO,(S)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料
均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法不正确的是
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细菌
细菌
LiCoO,
乙酸盐阳膜CoCL
乙酸盐阳膜盐酸
溶液
溶液
溶液
A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐减小
B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
C.乙室电极反应式为LiCo02+2H,0+e=Li+Co2++4OH
D.若甲室Co2+减少200mg,乙室Co2+增加300mg,则此时已进行过溶液转移
二、非选择题:共4题,共61分。
14.能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题:
I.某化学小组用50mL0.50mol.L盐酸、50mL0.55mol.L'Na0H溶液和如下图装置进行中和反应反应热的
测定实验。
(1)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是;NaOH溶液稍过量的原因是。
温度计
内筒
杯盖
隔热层
外壳
(2)某次实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mol尸(理论值),产生偏差的原因可能是
(填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
D.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度
(3)如果用60mL0.50mol.L1盐酸与60mL0.55mol.L'NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
(填“相等”或不相等”,下同)、所求中和热。
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L,1ol/L的稀盐酸恰好完全反应,
其反应热分别为△H1、△H2、△H3。则△H1、△H2、△H的大小关系为
Ⅱ.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
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(⑤)工业生产中可利用H2还原C0,制备清洁能源甲醇。
能量/kJ个
419
510
1mol CO(g)
+2mol H2(g)
ImoI CH:OH()
反应过程
已知C0(g)和H2(g)的摩尔燃烧焓分别为-283.0 kJ.mol、-285.8kJmo。则
3H2(g)+C02(g)=CH,OH()+H2O()的△H=
kJ.mol。
(⊙热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,反应过程如图:
太阳能
H2O
太阳能
S02
02
反应Ⅱ
反应I
反应
→H2
H2S04
HI
反应I:S02(g)+L2(g)+2H20(g)=H2S04()+2H(g)△H1=-44kJ·mol
反应I:2H2S04()=2S02(g)+O2(g)+2H20(g)△H2=+550kJ.mol
反应Ⅲ:2HI(g)=H2(g)+L2(g)△H3=+1 1kJ.mol
己知O2中1mol0=0键完全断裂时需要吸收496kJ的能量,H20(g)中1molH-0键形成时放出463kJ的能量,
则H2中ImolH-H键断裂时吸收的能量为
kJ。
15.金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知:金属铬(C)和铁的性质十分相似,铬能与稀硫酸反应,
生成氢气和硫酸亚铬(CSO4)。
(1)铜和铬构成的原电池装置如下图所示,其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为。盐桥中装的是琼
脂-饱和KC1溶液,下列关于该原电池的说法正确的是
(填序号)。
④
盐桥
Cr
Cu
CrSO,溶液
稀硫酸
A.盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性
B.理论上1 mol Cr溶解,盐桥中将有2molC进入左烧杯中,2molK+进入右烧杯中
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C.在原电池反应中H得电子发生氧化反应
D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥转移到左烧杯中
(2)铜和铬构成的另一原电池装置如下图所示,铜电极上产生大量气泡,且气体遇空气呈红棕色。写出该电
极的电极反应式:
Cu
稀硫酸
(3)CO3和KCrO7均易溶于水,它们是工业废水造成铭污染的主要原因。要将C(VD转化为C四常见的
处理方法是电解法。
将含Cr,O的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NC1进行电解,使阳极生成的
Fe+和Cr,O发生反应,其离子方程式为①
。阴极上Cr,O、H、Fe3+都可能放电。若Cr,O放电,
则阴极的电极反应式为②
16.请回答下列问题:
(1)肼(N,H4)在常温常压下是一种无色液体,性质活泼。肼的用途十分广泛,既是一种重要的化工原料,也
可作为高能燃料应用于航空航天领域。以N2、H2为原料,经过一系列复杂反应可制得肼(过程①),此过程
每生成1molN,H4(1吸收的热量为50.63kJ。则过程①的热化学方程式为
该方程式的反应物
与生成物相比,所含能量较高的是
(填“反应物或“生成物):
H,(g)-
N,(g)
→H,0)
H,(g)
N,(g)4
→H,00)
①
②
③
④
→NH,(
0,(g)
>NH(g)
0,(g)
说明:所有的箭头“→”由反应物指向生成物
(2)常温常压下,1molN2H4(①)可在空气中充分燃烧(反应②),放出的热为622.29kJ。请写出N2H4(1)燃烧的
热化学方程式:
(3)根据过程①和反应②的△H,可求得反应2H2(g)+O2((g)=2HO()的△H,=
kJ/mol:根据反
应③、④的△H,也可求得反应2H,(g)+O2(g)=2H,O()的焓变△H。。△H,
△H6(填“<”、=”
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或>),原因是
(④)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
热化学硫碘循环水分解制氢系统(⑩
①HS0,(aq)S0,(g)+H,0)+1/20,(g)
△H,=+327kJ/mol
:2SO,(g)+I(s)+2H,O(I)=2HI(aq)+H,SO(aq)
△H,=-151kJ/mol
32HI(aq)=I(s)+H,(g)
△H,=+110kJ/mol
④H,S(g+H,SO,(aq-S(s)+S0,(g+2H,O①)
△H,=+61kJ/mol
热化学硫碘循环硫化氢分解制氢气、硫磺系统(四
通过计算,可知系统①和系统(四制氢的热化学方程式分别为
制得等量H2所需
能量较少的是
17.运用电化学原理可进行工业生产或研究物质的性质。
(1)如图所示,运用电化学原理可生产硫酸,总反应为2S02+02+2H,0-2HS04。其中质子交换膜将该原电
池分隔成氧化反应室和还原反应室,能阻止气体通过而允许通过。
SO
A
电极a电极b
水
水
硫酸←一
稀硫酸
质子交换膜
通入O2的电极反应式是
(2)如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有O)燃料电池可为潜水艇提供动力。
空气
H2O+N
空气
固态氧化物
写出负极的电极反应式:
(3)用电解法可将C02转化为多种燃料,原理如图所示。
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C02¥
P
Cu
>CO
HCOOH
稀硫酸
阳离子
稀硫酸
C2H
交换膜
①若阴极只生成CO、HCOOH、CH4,且各产物生成速率相同,则相同条件下,Pt电极产生的O2与Cu电极
上产生的C2H4的体积比为
②科学家利用电化学装置实现CO2和CH4两种分子转化为乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6),其原理如图所示。
电源+
电极A
电极B
C02
CH
C04
CH、CH。
固体电解质(传导0)
若生成的乙烯和乙烷的体积比为1:1,则消耗的C0,和CH,体积比为
(4)电催化还原CO2制备HCHO。电催化还原装置如图所示。
C02
NaHCO
稀硫酸
溶液
质子交换膜
①阴极CO,生成HCHO的电极反应式为
②电解过程中阳极室和阴极室使用质子交换膜隔开,其作用除了可以维持两室的电荷平衡外,还有
试卷第9页(共9页)江苏省如东高级中学2026-2027学年第一学期高二年级周练一
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1C12016Zn65
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。下列说法不正确的是
A.25°C,101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量是H2的燃烧热
B.热化学方程式中物质前面的化学计量数表示物质的量,可以是分数
C.1molH2SO4与ImolBa(OH,完全反应时放出的热量就是中和热
D.原电池和电解池均在电子导体与离子导体的接触面上发生氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.25°C,101kPa时1moH完全燃烧生成液态水时放出的热量是H的燃烧热,常温时液态水稳
定,A正确:
B.热化学方程式中的化学计量系数表示的参与反应的物质的物质的量,可以用分数表示,B正确:
C.生成1molH0时为中和热,且生成硫酸钡放热,则1 mol H2S04与1 mol Ba(OHD2反应生成BaSO4沉淀
时放出的热不是中和热,C错误;
D.电子不能进入电解质(离子导体),离子不能进入金属导线(电子导体),电子转移只能在两相接触的
电极界面完成氧化还原,所以原电池、电解池的氧化还原反应,都发生在电子导体与离子导体的接触面上,
D正确;
故选C。
2.下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是
A.电解水制氢的阳极反应:2H,0-2e=H2↑+2OH
B.铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb-2e=b2+
C.电解精炼铜时阴极电极反应:Cu-2e=Cu+
D.氯碱工业的阳极反应:2C-2e=C1,
【答案】D
【详解】A.电解水制氢的阳极反应发生氧化反应,方程式为:2H,0-4e=O,个+4H,A错误:
B.铅蓄电池放电时的负极反应:Pb-2e+SO}=PbSO,↓,B错误;
C.电解精炼铜时阴极电极反应:Cu2++2e=Cu,C错误:
试卷第1页(共18页)
D.氯碱工业的阳极反应:2C一2e=C1,,D正确:
答案选D。
3.己知:①Ht(aq)+OH(aq)HO(1)△H1;②N2(g+3H(g)2NH(g)△H2。其他条件不变时,增加反应
物的量,下列判断正确的是
A.△H1、△H都不变
B.△H1、△H都增大
C.△H1、△H都减小
D.△H减小,△H2增大
【答案】A
【详解】△H1表示稀溶液中,强酸与强碱反应生成1mol水的反应热,与反应物的量无关;△H表示1ol
氮气与3ol氢气完全反应生成2mol氨气的反应热,与反应物的量无关;其他条件不变时,改变反应物的
量,△H1、△H都不变,故选A。
4.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理应用于工业生产。下列说法中正确的是
+直流电源尸
Z的溶液
A.氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠
B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO,
C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D.海水提镁中,X、Y均为石墨,Z为MgCL2溶液
【答案】A
【详解】A.氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢
氧化钠,A正确:
B.铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,B错误
C.电镀工业上,阴极Y是待镀金属,阳极X是镀层金属,C错误;
D.Mg活泼性较强,需要电解熔融MgCl2获得Mg,无法通过电解MgCl溶液获得Mg,D错误;
答案选A。
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
试卷第2页(共18页)
玻璃
0搅拌
温度计
搅拌器
温度计
温度计
稀盐酸与稀
杯盖
NaOH溶液
铝片
Ba(OHD2·8H,O
的混合液
隔热层
盐酸
和NH,CI
(a)
(b)
(c)
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热的数值偏高
C.将实验()中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
D.实验(©)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
【答案】B
【详解】A.已知活泼金属与酸反应、酸碱中和反应均为放热反应,即实验中(a)、(c)所涉及的反应都是放
热反应,但铵盐和碱的反应即b)是吸热反应,A错误:
B.由于NaOH固体溶于水是一个放热过程,则若用NaOH固体测定中和反应反应热,导致放出的热量更多,
测定结果数值偏高,B正确;
C.将实验()中的铝片更换为等质量的铝粉后反应速率加快,但释放出的热量一样多,没有增加,C错误;
D.已知金属的导热性能比玻璃强得多,故实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果有影响,导致
测量的反应热偏高,D错误:
故答案为:B。
6.已知X转化为R和W分步进行:①X(g)Y(g+2W(g)②Y(g)=R(g+W(g)。上述反应过程中的能量
变化如图所示。下列说法正确的是
个能量
R(g)+3W(g)
Y(g)+2W(g)
X(g)
反应过程
A.1molY(g)的能量低于ImolR(g)的能量
B.反应①生成ImolY(g)时放出(Ea1-E2)kJ能量
C.X转化为R的总反应生成ImolW(g)吸收(Ea-E2+E3E4)kJ能量
试卷第3页(共18页)
D.断裂ImolX(g)中化学键吸收的能量大于形成1molW(g)中化学键所放出的能量
【答案】D
【分析】根据图像可知,①X(g)Y(g)+2W(g),1mol区(g)反应吸收的能量为:Ea-Ea2)kJ:
②Y(g))、≥R(g)+W(g),1nolY(g)反应吸收的能量为:Ea3-Ea4)kJ;
【详解】A.从图中可知1molY(g)的能量低于1molR(g)和1molW(g)的总能量,无法比较1molY(g)的能量和
1molR(g)的能量大小,A错误:
B.从反应过程的图象中可知,反应①中生成物能量比反应物能量高,因此是吸收(Ea1-Ea2)kJ能量,B
错误;
C.X转化为R同时生成W的反应为:X(g)=R(g)+3W(g),该反应等于①+②,则生成3olW(g)吸收
能量(Ea,-Ea,+Ea,-Ea,)k,那么生成1molW(g)吸收能量(Ea-Ea,+Ea,-Ea,)kJ,C错误:
D.由图可知,总反应:X(g)=R(g)+3W(g)为吸热反应,则断裂1molX(g)中化学键吸收的能量大于形成
1molW(g)中化学键所放出的能量,D正确:
故选D。
7.以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现A1的再生。该过程中正确
的是
A.阴极发生的反应为Mg-2e=Mg2+
B.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
C.阳极和阴极的质量变化相等
D.阴极上A1被氧化
【答案】B
【分析】根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中
以熔融盐为电解液,含Cu、Mg和S等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳
极区Mg和A1发生失电子的氧化反应,分别生成Mg+和A+,Cu和Si不参与反应,阴极区A1+得电子生
成A1单质,从而实现A1的再生,据此分析解答。
【详解】A.阴极应该发生得电子的还原反应,实际上Mg在阳极失电子生成Mg+,A错误:
B.阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,B正确:
C.因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生
成铝单质,根据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,C错误:
D.A1在阳极上被氧化生成A1t,D错误:
试卷第4页(共18页)
故选B。
8.已知:①2H2(g)+02(g)=2H20(g)△H
②3H,(g)+Fe,0,(s)=2Fe(s)+3H,O(g)△H2
3
③2Fes)+三0,(g)=Fe,0,(s)△H
2
3
④2AI(S)+三O2(g)=AL2O3(S)△H4
⑤2Al(S)+Fe,O3(s)=AlO3(s)+2Fe(s)△H,
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.△H1<0,△H3>0
B.△H5<0,△H4<△H3
C.△H=△H+△H
D.△H=△H4+△H5
【答案】B
【详解】A.在O中的燃烧反应为放热反应,所以△H<0,2Fc(付)+)O,g)=F©,0,⑨是放热反应
△H<0,所以A不正确:
BD.A1与F2O3的反应属于铝热反应,铝热反应都是放热反应,所以△H5<0,依据盖斯定律,将反应④-③
得,2AI(s)+Fe,0,(s)=AL,0,(S)+2Fe(S)△H=△H4-△H3<0,则△H4<△H3,B正确,D错误;
C.依据盖斯定律,将反应②+B得,3H,(g+0,(g)=3H,0g)△-△+△函,与反应①进行比较,可
2
得出△H=了(△H+△固,C不正确:
故选B。
9.如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹起、流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精
检测。下列说法不正确的是
质子交换膜(只允许H通过)
Pt
Pt
呼气(含乙醇蒸气)
02
X电极
Y电极
←醋酸
H2O
微
液晶显示屏
器
试卷第5页(共18页)
A.电池工作时,电子由X电极经外电路流向Y电极
B.在标准状态下,每消耗22.4L02,会产生1mol醋酸
C.电池工作时,H通过质子交换膜从左往右迁移
D.该电池的负极反应式为CH,CH,OH+H,O+4e=CH,COOH+4H
【答案】D
【分析】从图中可以看出,左侧Pt电极通入酒精等,为燃料电池的负极;右侧Pt电极通入O2,为燃料电
池的正极:
【详解】A.电池工作时,电子由负电极(X)经外电路流向正(Y)电极,A正确:
B.在标准状态下,每消耗22.4L02,转移4mol电子,会产生1mol醋酸,B正确:
C.电池工作时,阳离子向正极移动,则H+在电池工作时向O2所在的铂电极(正极)移动,C正确:
D.从图中可以看出,电池工作时,负极酒精转化为醋酸,所以该电池的负极反应式为
CH,CH,OH+H,O-4e=CH,COOH+4H,D错误;
故选D。
10.己知在25C、1.01×10Pa下,1mol氮气和1mol氧气生成2mol一氧化氮的能量变化如下图所示,己知
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180 kJ/mol,下列有关说法不正确的是
吸收946kJ能量
1molN2(g)
吸收akJ能量
2molN(g)
释放1264kJ能量
2molNO(g)
1mol02(g)
2molO(g
甲
乙
丙
A.NO(g)分解为N2(g)和O2(g)时放出热量
B.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为:乙>甲>丙
C.乙→丙的过程中若生成液态NO,释放的能量将大于1264kJ
D.O2(g)=20(g)AH=+498kJ/mol
【答案】B
【详解】A.由热化学方程式N2(gHO2(g)F2NO(g)△H=+180kJ/mol可知,N2与O2反应产生NO是吸热反
应,NO(g)分解为N(g)和O(g)是该反应的逆反应,为放热反应,故A正确:
B.反应N,(g+O,(g)=2NO(g)△H=+180 kJ/mol是吸热反应,说明物质的能量:丙>甲;由乙变为丙放出热
量1264kJ,说明乙的能量比丙高,故三种物质的能量高低顺序:乙>丙>甲,故B错误:
C.物质由气态变为液态会放出热量,由乙生成丙放出热量1264kJ,则2mol气态NO变为2mol液态NO
试卷第6页(共18页)
又会放出一部分热量,因此乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮,释放的能量将大于1264kJ,故C正确:
D.反应热等于断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物的化学键释放的能量差,则946kJ/ol+a
kJ/mol--1264kJ/mol=+180kJ/mol,解得a=498,故02(g)=2O(g)△H=+498kJ/mol,故D正确:
故答案选B。
11.近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜中间层中
的HO解离为H+和OH,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是
用电器
双极膜
人
锌
NO
催
极
电
Zn(OH
OH
NH
碱性溶液
M膜N膜
酸性溶液
A.
M膜是阴离子交换膜,N膜是阳离子交换膜
B.负极区的反应式为Zn-2e+4OH=Zn(OH)
C.装置工作一段时间后,正极区溶液的pH值升高
D.当正极区H+的变化为2mol时,锌电极质量会减少65g
【答案】D
【分析】根据图中所示,锌电极中的Z在碱性溶液中失去电子生成Zn(OH好,故锌电极为负极;NO,在
催化电极上发生反应转化为N,N元素化合价降低,发生还原反应,催化电极为正极。根据电池放电时,
阴离子移向负极,阳离子移向正极,双极膜中的OH通过M膜向负极移动,则M膜为阴离子交换膜,H+通
过N膜向正极移动,则N膜为阳离子交换膜。据此答题。
【详解】A.根据分析知,M膜是阴离子交换膜,N膜是阳离子交换膜,A正确:
B.锌电极作负极,负极区的反应式为Zn-2e+4OH=Zn(OH),B正确:
C.工作一段时间后,正极不断产生氢氧根离子,碱性增强,溶液pH值增大,C正确:
D.根据正极电极反应式NO+8e+1OH=NH+3H,O和电荷守恒,当反应消耗10molH+时,电路中转移的
电子为8mol,则双极膜中有8molH+通过N膜向正极区移动,此时正极区H+的变化为2mol,因此锌电极
质量会减少4×65g,D错误:
试卷第7页(共18页)
故选D。
12.以TO,为催化剂的光热化学循环分解CO2的反应机理如图所示:已知:常温常压下,由最稳定的单质
合成1ol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,最稳定的单质的摩尔生成焓为0。CO2和C0的摩
尔生成焓分别为-393.5 kJ.mol、-110.5 kJ.mol。
※光
0.
1
再利用
CO
热
+20
3
下列说法不正确的是
A.反应过程中Ti元素的化合价未发生变化
B.过程①吸收能量
C.该过程中存在的能量转化形式:光能→化学能,热能→化学能
D.二氧化碳分解的热化学方程式为C0,g)=C0(g)+20,g)△MH=+283-mo
【答案】A
【详解】A.由反应机理图可以看出反应过程中Ti元素的成键数发生变化,化合价也发生变化,A错误:
B.由反应机理图可以看出过程①有旧化学键的断裂需要吸收能量,B正确;
C.由反应机理图可以看出该过程中存在的能量转化形式有光能→化学能,还有热能→化学能,C正确;
D.C02和C0的摩尔生成焓分别为-393.5 kJ.mol1、-110.5 kJ.mol1,可以写出热化学方程式
①C(s)+02(g)-C02(g)△H=-393.5 kJ.mol'②C(s)+02(g)-C0(g)△H=-110.5kJ·mol,根据盖斯定律②-①
2
可以得出C02(g)=CO(g)+。O2(g)△H=+283kJmo,D正确:
故选A。
13.设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成C02,将废旧锂离子电
试卷第8页(共18页)
池的正极材料LiCo02(S)转化为Co+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。己知电极材料
均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法不正确的是
细菌
细菌
LiCoO,
乙酸盐阳膜CoCL
乙酸盐阳膜盐酸
溶液
溶液
溶液
A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐减小
B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
C.乙室电极反应式为LiCo0,+2H,0+e=Li+Co2++4OH
D.若甲室Co2+减少200mg,乙室Co2+增加300mg,则此时已进行过溶液转移
【答案】C
【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大,所以乙室是原电池,甲室是电解池,然后根据原电池、
电解池反应原理分析解答。
【详解】A.电池工作时,甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体,同时生成H,电极
反应式为CH3C00-8e+2H0=2C02↑+7H,H通过阳膜进入阴极室,甲室的电极反应式为Co+2e=Co,
因此,甲室溶液pH逐渐减小,A正确:
B.对于乙室,正极上LiCoO2得到电子,被还原为Co+,同时得到L,其中的O2-与溶液中的H+结合HO:
电极反应式为2LiCo02+2e+8H+-2Lit+2Co2+4H0,负极发生的反应为CHC00-8e+2H0=2C02↑+7H,
负极产生的H+通过阳膜进入正极室,但是乙室的H浓度仍然是减小的,因此电池工作一段时间后应该补充
盐酸,B正确:
C.电解质溶液为酸性,不可能大量存在OH,乙室电极反应式为:LiCo0O2+e+4H=Li+Co+2H0,C错
D.若甲室co减少20me,则电了转移物质的量为e广39观2品2006Sml:若2室co9加0ue,
则转移电子的物质的量为n(e)=
0.3g
x1=0.0051mol,由于电子转移的物质的量不等,说明此时已进行过
59g/mol
溶液转移,即将乙室部分溶液转移至甲室,D正确:
试卷第9页(共18页)
故合理选项是C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14.能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题:
I.某化学小组用50mL0.50mol.L盐酸、50mL0.55mol.L'NaOH溶液和如下图装置进行中和反应反应热的
测定实验。
(I)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是;NaOH溶液稍过量的原因是。
温度计
内筒
杯盖
隔热层
外壳
(2)某次实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mo(理论值),产生偏差的原因可能是
(填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
D.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度
(3)如果用60mL0.50mol.L盐酸与60mL0.55 mol.L'NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
(填“相等'或不相等”,下同)、所求中和热
。
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L,1olL的稀盐酸恰好完全反应,
其反应热分别为△H、△H2、△H3。则△H、△H2、△H3的大小关系为
【答案】(1)
环形玻璃搅拌器
保证盐酸完全中和
(2)ACE
(3)
不相等
相等
(4)AH=AH2<AH3
【详解】(1)为使盐酸和氢氧化钠快速、完全反应,需要搅拌,从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器
是环形玻璃搅拌器;NaOH溶液稍过量的原因是保证盐酸完全中和。
(2)A.实验装置保温、隔热效果差,热量损失多,使中和热的数值小于57.3kJmo,故选A:
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,盐酸物质的量偏多,生成水偏多,放热偏多,使中和热的数值大于
试卷第10页(共18页)
57.3kJmo,故不选B:
C.盐酸与NOH溶液混合后,需要记录温度的最高值,立即记录温度,测得的温差偏小,使中和热的数值
小于57.3kJmo,故选C:
D.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,热量损失少,是正确的操作,故不选D:
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NOH溶液的温度,使氢氧化钠初始温度偏高,测得的温差偏小,
使中和热的数值小于57.3 kJ.mol,故选E:
选ACE。
(3)如果用60mL0.5molL盐酸与60mL0.55mol·L溶液进行反应,因为生成的水的物质的量增多,放出
的热量也会增多,但是单位物质的量的热量不会变,所以中和热不会变,故答案为:不相等;相等:
(4)氨水属于弱碱,电离需要吸热,所以中和反应时放出的热量偏少,焓变为负,则△H3最大,氢氧化钠、
氢氧化钙属于强碱,中和时放出的热量相等,故△H=△H<△H3。
Ⅱ.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
(⑤)工业生产中可利用H2还原C02制备清洁能源甲醇。
能量/kJ个
419
510
1mol CO(g)
+2mol H2(g)
moci,OH①)
反应过程
已知C0(g)和H2(g)的摩尔燃烧焓分别为-283.0kJmo、-285.8 kJ.mol。则
3H2(g)+CO2(g)=CH,OH(I)+H,O()的△H
kJ.mol。
(⑥⑤热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,反应过程如图:
太阳能
H2O
太阳能
S02
021
反应Ⅲ
反应I
反应心
→H2
H2S04
HI
反应I:S02(g)+L2(g)+2H20(g)=H2S04()+2HI(g)△H1=-44kJ·mol
反应I:2H2S04()=2S02(g)+02(g)+2H,0(g)△H2=+550kJ·mol
反应Ⅲ:2HI(g)=H2(g)+L2(g)△H3=+11kJ·mol
试卷第11页(共18页)
已知O2中1mol0=0键完全断裂时需要吸收496kJ的能量,H,0(g)中1molH-0键形成时放出463kJ的能量,
则H2中ImolH-H键断裂时吸收的能量为
kJ。
【答案】(⑤)
-93.8
(6
436
【详解】(5)已知C0(g)和H2(g)的摩尔燃烧焓分别为-283.0kJmo、-285.8 kJ.mol1,可得热化学方程
式为①C0(g)+0,(g)=C0,(g)△H=-283.0k:mor',②H,(g)+)0,(g)=H,00△H,=-285.8k-mo,
③CO(g)+2H2(g)=CH,OH(①△H3=-91kJ·mol由盖斯定律,反应②+③-①可得
3H2(g)+C02(g)=CH,0H()+H,0()的△H=-285.8-91+283.0=-93.8 kJ/mol;
(6)②根据盖斯定律,反应I×2+I+2Ⅲ可得2H,0(g)=02(g)+2H2(g)△H=2×(-44)+550+2×11=+484Jmol,
△H=2×2×463-496-2x-484,解得x-436,则H2中1molH-H键断裂时吸收的能量为436kJ:
15.金属铭和氢气在工业上都有重要的用途。已知:金属铭(C)和铁的性质十分相似,铬能与稀硫酸反应,
生成氢气和硫酸亚铬(CSO4)。
(1)铜和铬构成的原电池装置如下图所示,其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为
。盐桥中装的是琼
脂-饱和KC1溶液,下列关于该原电池的说法正确的是
(填序号)。
盐桥
CrSO,溶液
稀硫酸
A.盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性
B.理论上1 mol Cr溶解,盐桥中将有2molc进入左烧杯中,2molK+进入右烧杯中
C.在原电池反应中H得电子发生氧化反应
D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥转移到左烧杯中
(2)铜和铬构成的另一原电池装置如下图所示,铜电极上产生大量气泡,且气体遇空气呈红棕色。写出该电
极的电极反应式:
试卷第12页(共18页)
A
Cu
稀硫酸
(3)CO3和KCrO7均易溶于水,它们是工业废水造成铭污染的主要原因。要将C(VD转化为C(四常见的
处理方法是电解法。
将含Cr,O号的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaC1进行电解,使阳极生成的
Fe+和Cr,0号发生反应,其离子方程式为①。阴极上Cr,O号、H、Fe3+都可能放电。若Cr,O放电,
则阴极的电极反应式为②
【答案】(1)
Cu电极表面有气泡产生
AB
(2)NO,+3e+4H=N0↑+2H,0
(3)
6fe2++Cr,0号+14H=6Fe3++2Cr3++7H,0
Cr,02+6e+14H=2Cr3++7H,0
【详解】(1)根据题中信息可知在图1装置中,铬失去电子生成C2+,氢离子在铜电极上得到电子生成氢
气,故现象为:铜电极上有气泡生成:
A.盐桥中的K*移向正极,C移向负极,使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性,故A项正确;
B.由电子守恒可知,1 nolCr溶解转移2mol电子,左烧杯中增加2mol正电荷,右烧杯中减少2mol正电荷,
盐桥中将有2mol进入左烧杯中,2ol进入右烧杯中,故B项正确:
C.在原电池反应中氢离子得到电子发生还原反应,故C项错误:
D.导线中发生移动的是电子,电解质溶液中发生移动的是离子,故电子无法通过盐桥转移到左烧杯中,故
D项错误;
故答案选AB;
故答案为:铜电极上有气泡生成,AB:
(2)由实验现象可知,在图2装置中铬电极作正极,硝酸根离子在铬电极上得到电子发生还原反应转化为
NO,所以正极电极式为NO+3e+4H=NO个+2H,0,故答案为:NO+3e+4H=NO个+2H,0;
(3)根据题意可知,该溶液环境为酸性环境,则F2+和CO号发生的反应为:
6Fe2++Cr,0号+14H=6Fe3++2Cr3#+7H,0,C0号放电的阴极电极反应式为:Cr,0+6e+14H=2Cr3+7H,0
试卷第13页(共18页)
故答案为:6Fe2+Cr,0号+14H-6Fe3++2C3++7H,0,C,0号+6e+14H-2Cr++7H,0。
16.请回答下列问题:
(1)肼(N2H4)在常温常压下是一种无色液体,性质活泼。肼的用途十分广泛,既是一种重要的化工原料,也
可作为高能燃料应用于航空航天领域。以N2、H2为原料,经过一系列复杂反应可制得肼(过程①),此过程
每生成1molN,H4()吸收的热量为50.63kJ。则过程①的热化学方程式为
该方程式的反应物
与生成物相比,所含能量较高的是
(填反应物或生成物):
H,(g)
N,(g)
→H,O)
H,(g)
N,(g)
→H,O0)
①
②
③
(4④
→NH,)
0,(g)
>NH(g)
0,(g)
说明:所有的箭头“→”由反应物指向生成物
(2)常温常压下,1molN,H,(1)可在空气中充分燃烧(反应②),放出的热为622.29kJ。请写出N,H4(1)燃烧的
热化学方程式:
(3)根据过程①和反应②的△H,可求得反应2H2(g)+02(g)=2H,0(的△H,=
kJ/mol;根据反
应③、④的△H,也可求得反应2H2(g)+O2(g)=2HO()的焓变△H6。△H
△H6(填“<”、=”
或>),原因是
(4)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
热化学硫碘循环水芬解制氢系统)
①H,S0,(aq)-S0,(g+H,0①)+1/20,(g)
△H,-+327kJ/mol
2S0,(g)+H,(s)+2H,O0)-2H(aq)+H,S0,(aq)
△H2=-151kJ/mol
32HI(aq)=I(s)+H,(g)
△H,=+110kJ/mol
4H,S(g)+H,SO,(aq)-S(s)+SO,(g)+2H,O(I)
△H,=+61kJ/mol
热化学硫碘循环硫化氢分解制氢气、硫磺系统⑩
通过计算,可知系统①和系统(四制氢的热化学方程式分别为
制得等量H2所需
能量较少的是
【答案】(1)
N2(g)+2H2(g)=N2H4(1)△H=+50.63kJ/mol
生成物
试卷第14页(共18页)
(2)N2H4()+02(g)=N2(g)+2H,0(①)△H=-622.29kJ/mol
(3)
-571.66
=
焓变只与反应物、生成物能量有关,与具体反应路径无关
(4)
H,0(0H,(8)+20,(g)△H+286mo
H,S(g)=H2 (g)+S(s)AH=+20kJ/mol
系统
(四
【详解】(1)根据图中反应原理可知,过程①的热化学方程式为:N2(g)+2H2(g)=N,H4()△H=+50.63kJ/mol,
该反应为吸热反应,反应后能量升高,因此生成物能量大于反应物能量,故答案为:
N2(g)+2H2(g)=N2H4()△H=+50.63kmol;生成物。
(2)根据图中反应原理可知,反应②的热化学方程式:N2H4()+02(g)=N2(g)+2H20()△H=-622.29kJ/mol
故答案为:N2H4(1)+02(g)=N2(g)+2H,0(1)H=-622.29kJ/mol。
(3)根据过程①为N2(g)+2H2(g)=N2H,()AH=+50.63k/mol,反应②为
N2H4()+02(g)=N2(g)+2H20()AH=-622.29kJ/mol,根据盖斯定律①+②可得2H2(g)+O2(g)=2H,O()的
△H,=+50.63kJ/mol-622.29kJ/mo=-571.66kJ/mol:
焓变只与反应物、产物的初始和结束状态有关,与过程无关,因此两者相等:
故答案为:-571.66;=;焓变只与反应物、生成物能量有关,与具体反应路径无关。
(4)系统①涉及水的分解,系统Ⅻ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统①和系统Ⅻ)的热化学方
程式分别相加,可得到水、硫化氢分解的热化学方程式,则系统①的热化学方程式
H,00=H,(g)+20,(g)aH=+286unmo:
系统四的热化学方程式H,S(g)=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol';
根据系统缸、系统I的热化学方程式可知:每反应产生1ol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量
的H所需能量较少的是系统Ⅱ;
故答案为:H,O(0=H,(g)+)0,(g)△=+286Jmor;H,s(g)=H,(g)+s()△H+20mo':系统四。
17.运用电化学原理可进行工业生产或研究物质的性质。
(1)如图所示,运用电化学原理可生产硫酸,总反应为2S02+O2+2H,0-2HS04。其中质子交换膜将该原电
池分隔成氧化反应室和还原反应室,能阻止气体通过而允许H+通过。
试卷第15页(共18页)
SO
A
电极a电极b
水→
水
硫酸←一
稀硫酸
质子交换膜
通入02的电极反应式是
(2)如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有O)燃料电池可为潜水艇提供动力。
NH3
空气
H2O+N2
空气
固态氧化物
写出负极的电极反应式:
(3)用电解法可将C02转化为多种燃料,原理如图所示。
C02
●
Pt
Cu
>Co
HCOOH
稀硫酸
阳离子
稀硫酸
C2H
交换膜
①若阴极只生成CO、HCOOH、C,H4,且各产物生成速率相同,则相同条件下,Pt电极产生的O2与Cu电极
上产生的C,H,的体积比为
②科学家利用电化学装置实现CO2和CH4两种分子转化为乙烯(C,H4)和乙烷(C2H。),其原理如图所示。
试卷第16页(共18页)
电源+
电极A
电极B
C02
CH
CO
CH、CH
固体电解质(传导0)
若生成的乙烯和乙烷的体积比为1:1,则消耗的CO2和CH,体积比为
(④)电催化还原CO2制备HCHO。电催化还原装置如图所示。
-C02
NaHCO
稀硫酸
溶液
质子交换膜
①阴极CO,生成HCHO的电极反应式为
②电解过程中阳极室和阴极室使用质子交换膜隔开,其作用除了可以维持两室的电荷平衡外,还有
【答案】(1)
0,+4e+4H=2H,0
(2)2NH3-6e+302=N2+3H,0
(3)①4:1
②3:4
(4)
CO,+4H*+4e=HCHO+H,O
防止阳极产生的氧气进入阴极室内氧化CO2的还原产物,
防止阴极CO2还原产物进入阳极室内
【详解】(1)根据总反应,可知S02化合价升高转化为HS04,失去电子,则通入S02的一极为负极,通
入O2的一极为正极,O2得到电子与溶液中的H反应生成水,电极反应式为:O2+4e+4H=2H0。
(2)氨气一极失去电子发生氧化反应生成氮气和水为负极,反应为2NH,-6e+302=N2+3H,0。
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(3)①设阴极生成C0、HCOOH、CH4的物质的量各为1ol,则阴极共得到电子的物质的量为
2moH2mo+6molx216mol,则相同条件下,Pt电极失电子产生的O:的物质的量为16mol
=4mol,相同条件
4
下,Pt电极产生的O2与Cu电极上产生的CH4的体积比为4:1:
②电极B上若生成的乙烯和乙烷的体积比为1:1,设乙烯和乙烷的物质的量均为1ol,根据得失电子守恒
得,2n(C0)=4(CH4)+2n(CH6),则n(C02)=3mol,由C原子守恒得,n(CH4=2n(CH4)十2n(CH)=4mol,则
相同条件下消耗CO2和CH4的体积比(即物质的量之比)为3:4。
(4)①酸性条件下,C02生成HCH0的电极反应式为CO,+4H+4e=HCHO+H,0。
②质子交换膜隔作用除了可以维持两室的电荷平衡外,还可以防止阳极产生的氧气进入阴极室内氧化CO2
的还原产物,防止阴极CO2还原产物进入阳极室内。
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