廣東省2023年高考化學(xué)模擬題匯編-27電解池

廣東省2023年高考化學(xué)模擬題匯編-27電解池

一、單選題

1.（2023?廣東?統(tǒng)考一模）我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新型的浪基液流可充電電池用于大規(guī)

模儲能，其放電時的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是

質(zhì)子交換膜

A.放電時，M為正極

B.放電時，N極發(fā)生的電極反應(yīng)為B「+2Cr-2e-=BrCl：

C.充電時，每生成ImolTiO2+,有2molH+穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入N極室

D.充電時，總反應(yīng)為2Ti3++BrCl[+2H2θ=2Tiθ2++Br-+2Cl+4H+

2.（2023?廣東湛江?統(tǒng)考一模）雙極膜在電化學(xué)中應(yīng)用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰

離子交換膜復(fù)合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時水層中的HQ解離成H+和OH-,并

分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。三碘甲烷（CHl3）又名碘仿，在醫(yī)藥和生物化學(xué)中

用作防腐劑和消毒劑。電解法制取碘仿的工作原理如圖所示，反應(yīng)原理為

C2H5OH+510=CHI3+CO；'+2Γ+OH^+2H,0,下列說法不正確的是

直流電源

KI、QHQH的堿性溶液

A.電極N連接直流電源的負(fù)極

B.電解一段時間后，硫酸溶液濃度降低

C.電極M上的主要反應(yīng)為Γ-2e-+2OH=IO+H2O

D.每制備Imol三碘甲烷，理論上雙極膜內(nèi)解離180gHQ

3.(2023?廣東廣州?統(tǒng)考一模)以熔融鹽(CaCl2、NaeI)為電解液，以石墨為陽極,電

解TiO2和SiO?獲取電池材料TiSi，下列說法正確的是

A.陽極上Si。?被還原B.陰極發(fā)生的反應(yīng)為2C1-2e-=C^T

C.電解時，陽離子向陽極移動D.理論上每生成ImolTiSi電路中轉(zhuǎn)移

8mol電子

4.(2023?廣東梅州?統(tǒng)考模擬預(yù)測)化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。下列化學(xué)用語對

事實(shí)的表述正確的是

A.基態(tài)氫原子的電子云輪廓圖為：

B.用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)式為：2C1-2e=CI2

+2

C.NaHS發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式為：HS+H2OH3O+S-

NCCN

4

D.Fe4[Fe(CN)e]陰離子的結(jié)構(gòu)式為[NC—,g→CN]-,中心離子的配位數(shù)為4

NCCN

5.(2023.廣東廣州.廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測)我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆

Zn-CO2電池，電池工作原理如圖所示，電極材料為金屬鋅和選擇性催化材料，圖中的

雙極膜層間的HzO解離成H+和OH,并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法

正確的是

雙極隔膜

A.電解質(zhì)溶液2一定是堿性溶液

B.充電時，每生成標(biāo)況下11.2LCh在陽極可生成65gZn

C.放電時，ImOlCO2轉(zhuǎn)化為HCoC)H,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

D.放電時，電池總反應(yīng)為2Zn+θ2+4OH+2H2θ=2Zn(OH):

試卷第2頁，共18頁

6.（2023?廣東?校聯(lián)考一模）次磷酸鉆［Co（HFOJ?］廣泛應(yīng)用丁化學(xué)鍍鉆，以金屬鉆

和次磷酸鈉為原料，采用四室電滲析槽電解法制備次磷酸鉆的裝置如圖所示。下列說法

正確的是

產(chǎn)品室原料室

A.C。電極連接電源負(fù)極

B.C采用陰離子交換膜

c.石墨電極的電極反應(yīng)式為2Hq+2e-=20H-+H2T

D.工作時，原料室中NaHJO?的濃度不變

7.（2023?廣東深圳.統(tǒng)考一模）法國科學(xué)家莫瓦桑在無水HF中電解KHF2制得單質(zhì)敘

（2KH^=2KF+H2↑+I?↑）,獲得1906年諾貝爾化學(xué)獎。下列關(guān)于該過程的描述不

正確的是

A.陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.陰極反應(yīng)為2HF］+2e-=Hzf+4F-

C.需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開

D.理論上，每轉(zhuǎn)移ImoIeI可得到22.4L月（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

8.（2023?廣東深圳?統(tǒng)考一模）一種可充電鋅一空氣電池放電時的工作原理如下圖所示。

已知：I室溶液中，鋅主要以［Zn（H2θ）（,「的形式存在，并存在

2++

[Zn(H2O)J'[Zn(H2O)5(OH)]+H,下列說法正確的是

<S>

陰

陽

離

離/

子

子l∕

l∕

Zn交

交I/JPt/C

換

電極換電極

I/

膜

ZnCl2和NaCl膜

混合溶液NaCl溶液NaCI溶液

I室∏室In室

A.放電時，I室溶液PH增大

B.放電時，該裝置∏室可實(shí)現(xiàn)海水淡化

C.充電時，Zn電極反應(yīng)為Zn+6HQ-2e=[Zn（H2O）6『

D.充電時，每生成ImOlo2，In室溶液質(zhì)量理論上減少32g

9.（2023.廣東茂名.統(tǒng)考一模）一款低成本高能效的新型無隔膜鈾鉛單液流電池裝置如

圖所示，該電池用石墨氈做電極，可溶性缽鹽和鉛鹽的混合酸性溶液作電解液。已知電

4+2+3+

池反應(yīng)為：Pb+2Ce.J?=Pb+2Ceo下列相關(guān)說法正確的是

A.放電時，Pb"在b電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.該電池可用稀硫酸酸化電解質(zhì)溶液

C.充電過程中，a電極發(fā)生的反應(yīng)為C。"-e-=Ce"

D.放電過程中，電解質(zhì)溶液中的CHnO3向a電極移動

A.電解槽中，陽極附近溶液的H,濃度升高

試卷第4頁，共18頁

B.1mol意被完全氧化成慈醍轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3N,?

C.活性炭的作用是吸收有機(jī)物

D.Cr2O=?.C產(chǎn)化學(xué)再生過程，對環(huán)境是友好的

11.(2023?廣東江門,校聯(lián)考模擬預(yù)測)鎂離子(Ni2+)和鉆離子(Co2+)性質(zhì)相似，工業(yè)上可

通過電化學(xué)裝置將廢水中的C02+和Ni2+分離，裝置如圖。已知C02+和乙酰丙酮不反應(yīng),

下列說法錯誤的是

直流電源

,mn

石墨M膜a膜b雙極膜石墨N

OH-

含CO?*和Ni(CH3COCHCOCH3);

Ni?+的廢方

II。

CHCOCHCOCH

I3乙酰聲2酮)3

H+

1稀硫酸

稀硫酸

I室∏室III室IV室

A.膜a為陰離子交換膜，膜b為陽離子交換膜

B.通電過程中IV室內(nèi)硫酸濃度逐漸增大

C.HI室中Ni?+參與的反應(yīng)為

Ni2++2CH3COCH2COCH3+2θH=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O

D.通電過程中N極每產(chǎn)生11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，雙極膜內(nèi)減少l8gH2O

12.(2023?廣東?華南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測)宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素

養(yǎng)之一。下列實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的反應(yīng)方程式書寫正確的是

電解

A.電解氯化鎂溶液：2CΓ+2H2O-C12↑+H2↑+2OH

2+2+

B.向硫酸銅溶液中加入過量濃氨水：Cu+4NH3?H2O-[Cu(NH3)4]+4H2O

+

C.氯氣通入水中：C12+H2O=2H+C1+ClO

D.Ca(OH)2溶液中力口入少量NaHCO3溶液：OH+HCO3=H,O+CO^

13.(2023?廣東?華南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖所示是以TiO?光電極作輔助電極,

以Na2S4溶液和Nal溶液為初始電解液組成二次電池，充電時TiO?光電極受光激發(fā)產(chǎn)生

電子和空穴，空穴作用下Nal轉(zhuǎn)化為Nay.下列說法正確的是

+

A.放電時M極的電極反應(yīng)式：4Na2S-6e-=Na2S4+6Na

B.充電時Na，流向M電極室

C.放電時TiOz光電極產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移給I；

D.充電過程中光能最終轉(zhuǎn)化為電能

14.（2023?廣東廣州?廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測）如下所示電解裝置中，通電后FeQ,逐

漸溶解，裝置溫度升高，下列判斷錯誤的是

CUCI2溶液N%SO4溶液

陰離子交換膜質(zhì)子交換膜

A.a是電源的負(fù)極

B.通電一段時間后，石墨電極Il附近可能收集到一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體

C.隨著電解的進(jìn)行，CUCl2溶液濃度變大

D.當(dāng)0.0ImOIFe2O3完全溶解時，至少產(chǎn)生氣體336mL（折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

15.（2023?廣東?深圳市光明區(qū)高級中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測）對氨基苯酚

（HO-∕^Z>-NH2,俗稱PAP）是一種重要的精細(xì)化工中間體，工業(yè)上常采用電解硝

基苯的方法制取，其裝置原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.電源a為負(fù)極

試卷第6頁，共18頁

B.電極C上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

C.離子交換膜最好用質(zhì)子交換膜

D.當(dāng)生成ImOIHO/^>-NH2時，右側(cè)生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為44.8L

16.(2023?廣東?深圳市光明區(qū)高級中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象、所得實(shí)

驗(yàn)結(jié)論正確的是。

選

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

項(xiàng)

向Kl溶液、CCl4的混合物中滴加硝酸酸化的Fe(NO3)3,邊氧化性：

A

滴加邊振蕩，Ca4層顯紫色HNO3>I2

用PH計(jì)分別測定0?lmolU的Na2CO3、NaNo3溶液的pH,

B非金屬性：N>C

得pH(NaNO3)<pH(Na2CO,)

用鉆絲蘸取某未知溶液放到無色火焰上灼燒，并透過藍(lán)色鉆該無色溶液中一

C

玻璃觀察，火焰呈紫色定有鉀鹽

用惰性電極電解某未知溶液，用濕潤的Kl淀粉試紙檢驗(yàn)陽

D陽極產(chǎn)生的是O?

極氣體，試紙變藍(lán)色

A.AB.BC.CD.D

二、填空題

17.(2023?廣東?華南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測)氮氧化物是主要大氣污染物，可采用多

種方法消除，其中氫氣選擇性催化還原(H「SCR)是一種理想的方法。其相關(guān)反應(yīng)如下:

主反應(yīng)：2Nθ(g)+2H,(g).?N2(g)+2H20(g)ΔH,<O

副反應(yīng)：2Nθ(g)+H2(g)i?N2θ(g)+H2θ(g)ΔH2<O

⑴已知：H2(g)+∣O2(g)=H2θ(g)ΔH,,N2(g)+O2(g)=2Nθ(g)ΔH4,則

AHl=(用含有AH,和AH,的代數(shù)式表示)

（2）恒溫條件下，將NO、也充入某恒容密閉容器中，在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)。

①下列有關(guān)說法埼誤的是。（填字母序號）

a.當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化時說明主、副反應(yīng)均達(dá)到平衡

b.平衡后，若向容器內(nèi)再充入少量NO,主、副反應(yīng)平衡常數(shù)均增大

c.平衡后，NO、M和N,O三者的物質(zhì)的量之比保持不變

d.平衡后，2VJE（HJ=V逆（N?）

②在不同溫度下，反應(yīng)相同時間時測得混合氣體中N2、N?O的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化

關(guān)系如圖所示，溫度高于205。C時，M的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而減小的原因可能

IOO150200250300溫度/°C

（3）某溫度下,將NO、也按物質(zhì)的量比1：3充入某恒容密閉容器中，若平衡后N2與N2O

物質(zhì)的量之比為3：1,Ne）的轉(zhuǎn)化率為80%,則NO的有效去除率（轉(zhuǎn)化為N?的No的

量與起始量的比值）為%,Nq的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為%。（結(jié)果保留兩位有

效數(shù)字）

（4）凡-SCR在Pt-HY催化劑表面的反應(yīng)機(jī)理如下圖:

研究表明，在Pt-HY催化劑中，PI表面上形成的NH3以NH：的形式被儲存。隨后在HY

載體上，NH；與NO和O?產(chǎn)生N"該反應(yīng)的離子方程式為。（已知發(fā)生反應(yīng)的

試卷第8頁，共18頁

NO、O?物質(zhì)的量之比為1：1)

(5)除了HLSCR,還有其他有效的方法消除氮氧化物，例如可用電解法將No轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

NH4NO5,其工作原理如圖。M極為電解池的極，N極的電極反應(yīng)式為

ιr

NH4NO3稀溶液

三、實(shí)驗(yàn)題

18.(2023?廣東茂名?統(tǒng)考一模)某興趣小組在電解食鹽水實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩極產(chǎn)生氣體體積

不相等，該組同學(xué)猜測陽極除CU外可能有0?產(chǎn)生。小組同學(xué)利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探

究。

已知：KI在酸性條件下能被O?氧化為4。

⑴配制25OmL5.0mol?LNaCl溶液，實(shí)驗(yàn)所用到的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、膠

頭滴管、。

(2)利用上述裝置檢驗(yàn)陽極是否產(chǎn)生O2,其連接順序?yàn)椋?/p>

A→→→0實(shí)驗(yàn)前從a處通入氮?dú)獾哪康臑椤?/p>

(3)小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷有02產(chǎn)生，用電極反應(yīng)式表示產(chǎn)生O2的原因_______。

(4)該小組在恒定電壓下進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn),探究不同pH、不同濃度的NaCl溶液對產(chǎn)生O2的

影響，用傳感器測得在O~L時間內(nèi)陽極區(qū)溶解氧的濃度變化，裝置如圖所示，數(shù)據(jù)記

錄如下表。

傳感圈

溶解氧

-

1l5.0mol?L'的濃度

編5.0mol?LNaClZniL5.0mol?L^NaOH∕πLH2OZmL

l

號Na2CO3/mL∕mg?L^

150.00008.3~7.3

8.3-10.

25.0045.00

5

8.3-15.

35.05.0X0

0

40050.008.3

8.3-15.

500050.0

5

①實(shí)驗(yàn)2、3是判斷相同濃度Nacl在不同PH下是否有氧氣產(chǎn)生，其中X=。

②實(shí)驗(yàn)2和5條件下，測得溶解氧的曲線如圖中I、∏所示，分析實(shí)驗(yàn)2溶解氧先降低

后升高的原因是。

IOO200300400時間/s

③實(shí)驗(yàn)3中0~240s時間段內(nèi)溶液溶解氧逐漸增大，電解60s后取陽極區(qū)溶液2mL于試

管a,加入淀粉-Kl溶液，沒有明顯現(xiàn)象；然后滴加稀硫酸，溶液變藍(lán)。電解200S后另

試卷第10頁，共18頁

取陽極區(qū)溶液2mL于試管b,加入淀粉-Kl溶液，溶液變藍(lán)。由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可獲得的

實(shí)驗(yàn)結(jié)論是o

④工業(yè)上在一定條件下電解食鹽水制備較純凈的Cl?,除了控制一定的電壓，采用活性

Ti電極外，可采取的措施有(寫一種)。

四、原理綜合題

19.(2023?廣東?統(tǒng)考一模)甲烷的直接轉(zhuǎn)化具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，因此備受科學(xué)家關(guān)注。

請回答下列問題：

(1)用絲光沸石作催化劑可實(shí)現(xiàn)甲烷直接轉(zhuǎn)化制備甲醇，合成方法有以卜兩種：

方法I：CH4(g)+∣O2(g)-CH3OH(g)?Hι=-126.4kJ?mol-'

方法II：CH4(g)+H2O(g).CH3OH(g)+H2(g)?H2

已知H2的燃燒熱為285.8kJ∕mol,H2O(l)=H2O(g)?H=+44kJ?mol',則AH?=。

(2)某工廠采用方法I生產(chǎn)甲醇。在200°C下，向容積為5L的恒容密閉反應(yīng)器中加入催

化齊U,并充入6.0kPaCH1?4.8kPaθ2和一定量He使反應(yīng)充分進(jìn)行，體系的總壓強(qiáng)隨時

間的變化如圖所示。

B

d

w

迅

，

強(qiáng)

反應(yīng)時間/S

①下列措施可以提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率的是(填標(biāo)號)。

A.升高溫度

B.反應(yīng)達(dá)到平衡后，再充入一定量He

C.投料比不變，增大反應(yīng)物濃度

②達(dá)到平衡時體系中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為(精確到0.1%)。

③該反應(yīng)溫度下，方法I的標(biāo)準(zhǔn)壓力平衡常數(shù)K：=(列出計(jì)算式)。［已知：分壓=總

壓X該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g),

其中P**=IOOkPa,pc、PH、pi＞、PE為各組分的平衡分壓。|

④若將容器改為絕熱容器，初始溫度為20(TC,其他條件不變，達(dá)到新平衡時，甲醇產(chǎn)

率降低，原因是.

(3)為提高生產(chǎn)效率,利用方法II進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)時采用如圖所示的步驟控制體系溫度和通

入氣體(各階段氣體流速相同)。

U400

假200

明

0

He∕H2U

充氣種類及時間

已知大多數(shù)氣體分子在催化劑表面的吸附過程是放熱的，He不會在催化劑表面吸附,

吸附和解吸附不會導(dǎo)致體系溫度的變化。通入CH4發(fā)生反應(yīng)前，要往反應(yīng)器中通入02

從而活化催化劑，活化催化劑后持續(xù)通入He一段時間的目的是：請從反應(yīng)速率的

角度說明，通入CH4后反應(yīng)溫度維持在200。C的原因：

⑷用Zro2∕NiCθ2O4作電解催化劑也可以實(shí)現(xiàn)甲烷的直接轉(zhuǎn)化，裝置如圖所示。

寫出Zro2∕NiCθ2O4電極的反應(yīng)式：

20.(2023?廣東汕頭?統(tǒng)考一模)Ce)2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑?；卮鹣铝?/p>

問題：

⑴用CO2制備甲酚可實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)，--種制備方法為

CO2(g)+3H2(g).?CH30H(g)+H20(g)AH

試卷第12頁，共18頁

1

已知:①Cθ(g)+H2θ(g).CO2(g)+H2(g)??l=-40.9kJmoΓ

l

②Cθ(g)+2H2(g)CH,OH(g)ΔW2=-90.4kJ?moΓ

該制備反應(yīng)的ΔH。升高溫度，該制備甲醇反應(yīng)的CO?的平衡轉(zhuǎn)化率(填

“增大”“減小"或'不變")。

(2)已知反應(yīng)CO2(g)+3H,(g),CH,OH(g)+H2O(g)的ViE=。?p(CO?)."(也)，

V逆=Z逆?p(CO3OH)?p(H2θ),其中⑥、斯分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，P為氣體分壓

(分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。在540K下，按初始投料比MCo2):〃(Hj=3:1、

H(CO3)In(H2)=I:1,"(COj:〃(Hj=I:3,得到不同壓強(qiáng)條件下H?的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)

①a、b、C各曲線所表示的投料比由大到小的順序?yàn)?用字母表示)。

②N點(diǎn)在b曲線上，54OK時的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP=(MPaL(用平衡分壓代替平

衡濃度計(jì)算)。

③540K條件下，某容器測得某時刻P(CoJ=0.2MPa,P(HJ=O.4MPa,

P(CHQH)=P(H,0)=0.IMPa,此時手______(保留兩位小數(shù))。

U逆

(3)用電解法將CO?轉(zhuǎn)化為燃料是實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)的一種途徑，原理如圖所示。銅電極上產(chǎn)生

GH4的電極反應(yīng)式為,若陰極只產(chǎn)生CO、HeOOH、C2H4,且生成速率相同,

則相同條件下Pt電極產(chǎn)生的0?與Cu電極上產(chǎn)生的HCOoH的物質(zhì)的量之比為

0

8

→co

、HCOOH

rr

稀

離子

陽

膜

交換

21.(2023?廣東梅州?統(tǒng)考模擬預(yù)測)綜合利用化石燃料，提高利用率，有助于實(shí)現(xiàn)“碳

達(dá)峰、碳中和回答下列問題：

I.利用CH4-CO?干重整反應(yīng)不僅可以對天然氣資源綜合利用，還可以緩解溫室效應(yīng)對

環(huán)境的影響。該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：

①CH/g)C(ads)+2H,(g)

②C(ads)+CoKg).2Cθ(g)

上述反應(yīng)中C(ads)為吸附活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖所示：

(

T

O

E2CO(g)+2H2(g)

?

5

詁

C(ads)+2H2(g)+CO2(g)

￡,-----/

CK,(g)+CO3(g)

°反應(yīng)I反應(yīng)n

(I)CH「CO?干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(選用耳、E2、E、、E八區(qū)的

關(guān)系式表示反應(yīng)熱)，反應(yīng)∏是(填“慢反應(yīng)”或“快反應(yīng)”)。

(2)在恒壓條件下，等物質(zhì)的量的CH,(g)和CO?(g)發(fā)生干重整反應(yīng)時，各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)

化率隨溫度變化如圖所示。已知在干重整中還發(fā)生了副反應(yīng)：

CO2(g)+H2(g).Cθ(g)+H2θ(g)ΔH>0,則表示CH,平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線

(填“A”或"B”)，判斷的依據(jù)是。

試卷第14頁，共18頁

40060080010001200

溫度/K

∏.在一密閉容器中，通入ImolCH4和3molHq(g)發(fā)生甲烷的水蒸氣重整反應(yīng).甲

烷的水蒸氣重整涉及以下反應(yīng)：

③CH,(g)+HQ(g)Cθ(g)+3H2(g)

@CO(g)+H2O(g).CO2(g)+H2(g)

(3)如圖所示，壓強(qiáng)為［,kPa,溫度低于700℃時，加入Cao可明顯提高平衡體系混合氣

中He的物質(zhì)的量，原因是?

(4)500。C時，反應(yīng)相同時間后測得CH,的轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)的變化如圖所示。則圖中E點(diǎn)和

G點(diǎn)CH4的濃度大小關(guān)系為C(G)c(E)(填“或“=")，結(jié)合兩圖中的相關(guān)

數(shù)據(jù)，計(jì)算此溫度下反應(yīng)③的壓力平衡常數(shù)Kp=(用分壓代替濃度，分壓等

于總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，列出計(jì)算式，無需化簡)。

oP0壓強(qiáng)/kPa

(5)我國科技工作者發(fā)明了一種電化學(xué)分解甲烷的方法。其電化學(xué)反應(yīng)原理如圖所示。請

寫出Ni-YSZ電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式<.

22.(2023?廣東廣一州?統(tǒng)考二模)丙烯是重要的有機(jī)化工原料之一，丙烷直接脫氫制丙烯

(PDH)是一條綠色生產(chǎn)丙烯的途徑。

主反應(yīng)：C3H8(g),C3H6(g)+H2(g)ΔH,

l

副反應(yīng)：C3Hs(g).C2H4(g)+CH4(g)ΔH2=+81.7kJ?moΓ

(I)IMPa恒壓下，主反應(yīng)的Kpi隨溫度變化如圖1所示，AH∣0(填"、或="),

判斷的理由是

m∣

(2)1MPa恒壓下，C3H8.弓兒在不同溫度下的平衡體積分?jǐn)?shù)如圖2所示，圖中表示Q%

的體積分?jǐn)?shù)的曲線為(填“a”或"b")，6(X)°C時，CH4的體積分?jǐn)?shù)為

80

70

60

50

40

30

20

140

(3)下列關(guān)于PDH工藝說法正確的是

A.CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變，反應(yīng)體系已達(dá)平衡

B.采用合適的催化劑能提高主反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，促使丙烯的產(chǎn)率提高

試卷第16頁，共18頁

c(H)?c(C,H,)一

C.反應(yīng)達(dá)到平衡后，增加壓強(qiáng)，-7?1K?^%不變

C(CH4)C(C2H4)

D.升高溫度，生成GE的速率加快，生成其他副產(chǎn)物的速率減慢

(4)丙烷氧化脫氫制丙烯

l

(OPDH):2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H,O(g)ΔH=-470kJ?moΓ,相比PDH,

該途徑生產(chǎn)丙烯的好處是O

(5)用下圖所示裝置電解二氧化碳酸性溶液也可制得丙烯。

Y

情性電快

①Y極與電源(填“正”或"負(fù)”)極相連。

②X極的電極反應(yīng)式為O

③理論上，解丙烯)："。?)=。

23.(2023?廣東佛山?統(tǒng)考一模)碳中和是我國的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，以H?和CO?為原料合

成CH4受到廣泛關(guān)注。

該過程主要涉及以下反應(yīng)：

反應(yīng)I4H2(g)+CO2(g).CH4(g)+2H2O(g)ΔH,<0

反應(yīng)IIH2(g)+CO2(g)CO(g)+H,O(g)ΔH2>0

回答下列問題：

⑴已知：AG=AH-TxAS,反應(yīng)I的AS0(填或"=")，反應(yīng)I和H的吉

布斯自由能SG)與熱力學(xué)溫度(T)之間的關(guān)系如圖所示，△乩=kJ?moΓ'o

50

0

0

m

?

3-50

)

3

V

-150

250350450

t/C

(2)向密閉容器中充入3molH?、ImOlCo2反應(yīng)合成CH4,平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)隨溫

度變化如圖所示。

80

(

氐

r鰻

懶

W

)

％

/

賴

東

忠

母

母

曠

①在工業(yè)上，常選用350°C作為合成溫度，原因是。

②45()。C時CC?對甲烷的選擇性=(保留2位有效數(shù)字，己知：選擇性=生成C&

的物質(zhì)的量/參與反應(yīng)的CO?的物質(zhì)的量)，該溫度下反應(yīng)∏的Ki)=。(保留2位

有效數(shù)字，己知：分壓=組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)X總壓)

(3)光催化劑在光能作用下，電子發(fā)生躍遷，形成類似于電解池的陰陽極，將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

CH40酸性環(huán)境下該過程的電極反應(yīng)式為

試卷第18頁，共18頁

參考答案：

1.C

【分析】從圖中可以看出，放電時，M極Tiθ2+-√∏3+,Ti由+4價降低為+3價，則M極為

正極，N極Br-TBrC1；,Br元素由-1價升高到+1價，則N極為負(fù)極。

【詳解】A.由分析可知，放電時，M為正極，A正確；

B.放電時，N極為負(fù)極，Br-失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng)生成BrC1”發(fā)生的電極反應(yīng)為

Br-+2C∣--2e=BrCl;,B正確；

3+2++

C.充電時,M極為陽極,發(fā)生反應(yīng)Ti-e+H2O=TiO+2H,依據(jù)電荷守恒,每生成ImoITiO2+,

有ImoIH,穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入N極室，C不正確；

D.由圖中信息可知，充電時，Ti?+與BrC1；反應(yīng)生成TiO2+、Br?Cr等，總反應(yīng)為

3+2++

2Ti+BrCl；+2H2O=2TiO+Br+2CΓ+4H,D正確；

故選C。

2.B

【分析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源的負(fù)極相連的電極N為電解池的陰極，

氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，雙極膜中氫離子向陰極移動，電極M為陽

極，堿性條件下碘離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成次碘酸根離子，次碘酸根離子與乙

醇反應(yīng)生成三碘甲烷、碳酸根離子、碘離子、氫氧根離子和水，雙極膜中氫氧根離子向陽極

移動。

【詳解】A.由分析可知，與直流電源的負(fù)極相連的電極N為電解池的陰極，故A正確；

B.由分析可知，與直流電源的負(fù)極相連的電極N為電解池的陰極，氫離子在陰極得到電子

發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，雙極膜中氫離子向陰極移動，則電解一段時間后，電解一段時間后，

陰極區(qū)硫酸濃度不變，故B錯誤；

C.由分析可知，電極M為陽極，堿性條件下碘離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成次碘

酸根離子，電極反應(yīng)式為r-2e+2OH-=KΓ+Hq,故C正確；

D.由得失電子數(shù)目守恒可知，每制備Imol三碘甲烷，需要消耗5mol次碘酸根離子，外電

路轉(zhuǎn)移IOmol電子，則理論上雙極膜內(nèi)解離180g水，故D正確；

故選Bo

3.D

答案第1頁，共16頁

【詳解】A.石墨為陽極，電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；

B.TiO2和Sio2為電池陰極,發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為TiO2+SM+8e=TiSi+40%B

錯誤；

C.電解時陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，C錯誤；

D.由陰極電極反應(yīng)式可知，每生成ImOITiSi,電路中轉(zhuǎn)移8mol電子，D正確；

故選D。

4.B

【詳解】A.基態(tài)H原子共有1個電子層，電子排布式為ls∣,該能層電子云輪廓為球形，

故A錯誤；

B.用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極Cr失電子生成離子方程式為：2C1-2e=Cl2,

故B正確；

C.NaHS發(fā)生水解生成HzS和OH-,離子方程式為：HS-+H2OOH+H?S,故C錯誤;

D.FejFe(CN)6］陰離子的結(jié)構(gòu)式中配位鍵箭頭應(yīng)從C指向Fe,且中心離子的配位數(shù)為6,

故D錯誤；

故選B。

5.C

【分析】由圖可知，放電時，鋅為原電池負(fù)極，堿性條件下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四羥

基合鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn-2u+4OH=Zn(OH)=右側(cè)電極為正極，酸性條件下二氧化碳

在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，電極反應(yīng)式為CCh+2e-+2H+=HCOOH;充電時，鋅

與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，電極反應(yīng)式為Zn(OH)：+2e=Zn+4OH,右側(cè)電極

為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為

+

2H2O-4e=O2↑+4H,則電解質(zhì)溶液1是堿性溶液、電解質(zhì)溶液2是酸性溶液。

【詳解】A.由分析可知電解質(zhì)溶液2是酸性溶液，A錯誤；

B.充電時陰極反應(yīng)式為Zn(OH)j+2e=Zn+4OH,陽極反應(yīng)式為2氏0-4日=02?+4田，則電池

112L

總反應(yīng)式為2Zn(OH%+2H2θ=2Zn+4θH+O2f+4H2θ°n(θ,)=——：------=0.5mol,生成

22.4L∕mol

ImolO2時生成2molZn,貝IJ生成O.5molO2,生成n(Zn)二"吧I2mol=lmol,

1mol

m(Zn)=1mol×65g∕mol=65g,則陰極上生成65gZn,B錯誤；

答案第2頁，共16頁

C.放電時，正極反應(yīng)式為CO2+2e+2H+=HCOOH,則ImOICO2轉(zhuǎn)化為HCOOH轉(zhuǎn)移電子的

物質(zhì)的量為2mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,C正確；

D.放電時，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e+4θH=Zn(OH)：、正極反應(yīng)式為CC>2+2e-+2H+=HCOOH,

則電池總反應(yīng)式為Zn+CO2+2OH+2H2O=Zn(OH)；+HCOOH,D錯誤；

故選Co

6.C

【詳解】A.此電解池用金屬鉆和次磷酸鈉制備次磷酸鉆，因此C。電極失去電子作陽極，

與電源的正極相連，A項(xiàng)錯誤；

B.電解池中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。產(chǎn)品室中得到次磷酸鉆，陽極區(qū)生

成的Co2,和原料室中的HFO。都移向產(chǎn)品室，為了確保產(chǎn)品的純度和原料室電荷守恒，原料

室中的Na，移向陰極區(qū)，因此A、B、C分別采用陽離子交換膜、陰離子交換膜、陽離子交

換膜，B項(xiàng)錯誤：

C.石墨電極作陰極，因此電極反應(yīng)式為2Hq+2e-=2OH+H2↑,C項(xiàng)正確；

D.產(chǎn)品室中得到次磷酸鉆，陽極區(qū)生成的Co"和原料室中的HFC)2都移向產(chǎn)品室，原料室

中的Na+移向陰極區(qū)，所以工作時原料室中NaHFo2的濃度減小，D項(xiàng)錯誤；

選C。

7.D

【詳解】A.電解池中F向陽極移動，失電子生成F2,發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B.陰極反應(yīng)式2H耳+2e-=HzT+4F-,HF在陰極得電子生成氫氣，B正確；

C.F2與氫氣極易化合，需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開，C正確；

D.理論上，每轉(zhuǎn)移ImoleI可得到11?2LR(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，D錯誤；

故選D。

8.B

【分析】原電池中通入。2的一極是正極，則PtZC電極是正極，電極方程式為：

O2+4e+2H2O=4OH,Zn電極為負(fù)極，已知：I室溶液中，鋅主要以[Zn(HQ1『的形式存

2+

在，電極方程式為：Zn+6H,O-2e^=[Zn(H2O)6],以此解答。

答案第3頁，共16頁

"

【詳解】A.由分析可知，Zn電極為負(fù)極，電極方程式為：Zn+6H2O-2e^=[Zn(H2O)6J,

[Zn(H2θ)6『濃度增大，平衡[Zn(HzO)fJ-區(qū)11(50)5(。叨++可正向移動，H+濃度

增大，I室溶液PH減小，故A錯誤；

B.放電時，該裝置II室中Na+通過陽離子交換膜進(jìn)入In室，Cr通過陰離子交換膜進(jìn)入I

室，可實(shí)現(xiàn)海水淡化，故B正確；

C.放電時，Zn電極反應(yīng)為Zn+6Hq-2e=[Zn(Hq)6]2*，則充電時，Zn電極反應(yīng)為

2+

[Zn(H2O)6]+2e^=Zn+6H2O,故C錯誤；

D.充電時，IΠ室為陽極,電極方程式為：4OH--4e=θ2↑+2H2O,每生成IlnoIO?轉(zhuǎn)移4mol

電子，同時有4molNa+通過陽離子交換膜進(jìn)入II室，HI室溶液質(zhì)量理論上減少

32g+4mol×23g∕mol=124g,故D錯誤；

故選Bo

9.D

【詳解】A.由題中方程式可知放電過程是Pb-2e=Pb?+,發(fā)生在a電極氧化反應(yīng),A錯誤;

B.硫酸根離子會與鉛離子反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀，所以不能用稀硫酸酸化電解質(zhì)溶液，B錯

誤；

C.充電過程中，a電極發(fā)生的反應(yīng)為Pb2*+2e=Pb,C錯誤；

D.放電過程中，內(nèi)電路電流的方向是a-b,所以電解質(zhì)溶液中的CH3SO；向a電極移動，D

正確；

故選D。

10.B

【分析】由題干圖示信息可知，惰性陽極的作用是將CB轉(zhuǎn)化為C?θ手,該電極方程式為：

3++

2Cr+7H2O-6e=Cr2O^+l4H,然后CQO手將意氧化為蔥醍，反應(yīng)方程式為:

+3+

+Cr2θ7^+8H≈2Cr++5H2O,然后用活性炭吸附有機(jī)物即

可讓CB循環(huán)使用，據(jù)此分析解題。

答案第4頁，共16頁

【詳解】A?由分析可知，惰性陽極的作用是將Cr"轉(zhuǎn)化為該電極方程式為:

3++

2Cr+7H2O-6e-=Cr2O？-+14H,故電解槽中，陽極附近溶液的濃度升高，A正確;

B.由分析可知，歹將慈氧化為恿醍,反應(yīng)方程式為:

+3+

+CΓ2O^+8H=2CΓ++5H2O,則1mol蔥被完全氧化

成蔥醍轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6NQB錯誤;

C.由分析可知，活性炭的作用是吸收有機(jī)物，減少環(huán)境污染，利于CB溶液復(fù)原，C正確;

D.Cr元素是重金屬元素，會污染環(huán)境，則CrQ；<2產(chǎn)化學(xué)再生過程，使得CP可以循

環(huán)使用，對環(huán)境是友好的，D正確；

故答案為：Bo

11.B

【分析】這是一個電解池，根據(jù)溶液中離子移動方向，左側(cè)石墨M為陽極，右側(cè)石墨N為

陰極，∏室為原料室，膜b為陽離子交換膜，Co2+?Ni?+進(jìn)入在W室，Co?+和乙酰丙酮不反

應(yīng)，Ni?+和乙酰丙酮反應(yīng)。

【詳解】A.根據(jù)以上分析，膜a為陰離子交換膜，膜b為陽離子交換膜，A正確；

B.石墨N為陰極，2H*+2e-=H2f,W室內(nèi)消耗的H+與轉(zhuǎn)移過來的FT相等，所以硫酸濃度不

變，B項(xiàng)錯誤；

C.由題中信息可知，HI室中Ni?+參與的反應(yīng)為

Ni2++2CH3COCH2COCH3+2θH-=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O,C正確；

D.通電過程中N極每產(chǎn)生1L2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，即0.5molH2,透過雙極膜H+lmol,雙

極膜內(nèi)減少18gH2O,D正確；

故答案選B。

12.B

【詳解】A.電解氯化鎂溶液生成氫氧化鎂沉淀、氫氣、氯氣，

2+

Mg+2C1?+2H,O=Cl2T+H2↑+Mg(OH)2,A錯誤；

B.向硫酸銅溶液中加入過量濃氨水會生成四氨合銅離子，B正確;

答案第5頁，共16頁

4

C.氯氣通入水中生成鹽酸和弱酸次氯酸，Cl2+H2O=H+Cl+HC10,C錯誤；

D.Ca(OH)2溶液中加入少量NaHCe)3溶液，碳酸氫根離子完全反應(yīng)生成水和碳酸鈣沉淀，

2+

Ca+0H+HCO3=H2O+CaCO31,D錯誤；

故選B。

13.B

【分析】充電時Tio2光電極受光激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，空穴作用下Nal轉(zhuǎn)化為Nab,由圖

可知，充電時，N極為陽極，電極反應(yīng)式為3b2e-=i;,M極為陰極，電極反應(yīng)式為

SΓ+6e-=4S2-,放電時，M極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為4S%-6e-=S;,N極為正極。

【詳解】A.放電時，M極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為4SJ6e-=S；,A錯誤；

B.充電時電極M為陰極，Na+流向M電極室，B正確；

C.放電時，M極為負(fù)極，S?一產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移給I；,C錯誤；

D.充電過程中，光能最終轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，D錯誤；

故答案選Bo

14.C

【詳解】A.根據(jù)題圖，結(jié)合題意知，石墨電極∏上，HzO發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生O2，故石墨

電極∏是陽極，則b是電源正極，a是電源負(fù)極，A項(xiàng)正確：

t

B.石墨電極H上，小0放電產(chǎn)生Oz和H'2H2O-4e=4H+O2↑,石墨電極可能與氧氣反

應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，因此，石墨電極∏附近可能收集到一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，B

項(xiàng)正確；

c.電解時，Cu"在石墨電極I上放電，生成Cu,左室中Cr通過陰離子交換膜進(jìn)入中間室，

故CUCu溶液的濃度減小，C項(xiàng)錯誤；

D.由Fe2θ3+6H+=2Fe3++3HQ,和陽極反應(yīng)式可得FeQa^O2,故產(chǎn)生的體積為

3a

—×0.01mol×22.4L∕mol×10smL∕L=336mL,D項(xiàng)正確；

答案選C。

15.D

答案第6頁，共16頁

【分析】經(jīng)過裝置圖分析，電極