貴州高考化學(xué)三年（2020-2022）模擬題匯編-8水溶液中的離子反應(yīng)和平衡化學(xué)能與電能2

貴州高考化學(xué)三年（2020-2022）模擬題分類匯編-8水溶液中

的離子反應(yīng)和平衡，化學(xué)能與電能2

一、單選題

1.（2021?貴州?統(tǒng)考二模）一種新型的合成氨的方法如圖所示.下列說法正確的是

B.反應(yīng)①和②均屬于“氮的固定”

C.反應(yīng)③為4LiOH邈4Li+2H*+θ2↑D.三步循環(huán)的總結(jié)果為

N2+3H22NH3

2.（2021?貴州?統(tǒng)考二模）二氧化氯（CIO2）是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、安全的殺菌消

毒劑，如圖是用石墨做電極通過電解法制取ClO2的工藝。下列說法正確的是

精制飽和T里耳孟THQ（含少

NaCI溶液交換膜量NaoH）

A.電極A接電源的負(fù)極

B.CK）2為陽極產(chǎn)物

C.陰極溶液的PH將減小

D.陰極產(chǎn)生224mL氣體時，通過陽離子交換膜的陽離子數(shù)為。。2以

3.（2021?貴州?統(tǒng)考二模）下列實驗操作能達(dá)到目的的是

選

目的操作

項

向石蕊試液中滴加氯水，試液先變紅后

A證明氯水具有酸性和氧化性

褪色

選擇合適的容量瓶配制一定濃度的容量瓶在使用前一定要檢漏、洗滌并加

B

NaCl溶液熱烘干

C由MgJ溶液制備無水MgCl2直接將MgCI2溶液加熱蒸干

D驗證鐵的析氫腐蝕將鐵釘放在試管中，用NaCI溶液浸沒

A.AB.BC.CD.D

4.(2021?貴州畢節(jié)?統(tǒng)考二模)我國科學(xué)家利用如圖所示電化學(xué)原理處理廢水中的尿素,

下列說法正確的是

N2JH:0

.=~~T?

KCOnκ,so

21T4

L

n

Co?ιJPdCIC

m

KOHJ11,0,

-4

ILSO

C(XNH7)j1

A.Pd/CFC極為負(fù)極

B.正極的PH減小

C.圖中鉀離子移動方向由右向左

D.Ni-Co/Ni極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：CO(NH2)2-6e+8OH-N2+CO^+6H2O

5.(202卜貴州黔東南?統(tǒng)考模擬預(yù)測)科學(xué)家報道了一種新型可充電Na/Fe二次電池,

其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

CaFeO3

CaFeO25+Na2O

X極Y極

試卷第2頁，共16頁

A.充電時，X極為陰極，發(fā)生了氧化反應(yīng)

B.充電時，Y極的電極反應(yīng)式為CaFeo2?5+0.5Na2θ-e-=CaFeθ3+Na+

C.充電時，可用乙醇代替有機(jī)電解質(zhì)溶液

D.電極材料中，單位質(zhì)量金屬放出的電能：Na>Li

6.(2021.貴州?統(tǒng)考一模)一種Zn-PbO2電池的示意圖如下，a、b為離子交換膜,

A、B、C三個區(qū)域的電解質(zhì)溶液分別為KOH、KAO4和HaSO4溶液，該電池工作時B

區(qū)電解質(zhì)濃度增大。下列說法錯誤的是

A.電池工作時，電子由Zn電極流向PbO2電極

B.a膜為陰離子交換膜

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時理論上產(chǎn)生ImolZn(OH)^

+

D.PbO2電極的電極反應(yīng)式為：PbO2+2e-+SO^+4H=PbSO4+2H2O

7.(2021?貴州遵義?統(tǒng)考一模)中國科學(xué)院研發(fā)了一種新型鉀電池，有望成為鋰電池的

替代品。該電池的電解質(zhì)為CF3SO3K溶液，其簡要組成如圖所示。電池放電時的總反

2KCi4Hio+XMnFe(CN)6=2K1JtCuH10+xK2MnFe(CN)6,則下列說法中，正確的

A.放電時，電子從電極A經(jīng)過CF3SO3K溶液流向電極B

B.充電時，電極A質(zhì)量增加，電極B質(zhì)量減少

C.放電時，CF3SO3K溶液的濃度變大

D.充電時，陽極反應(yīng)為K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6

8.(2021?貴州?統(tǒng)考一模)某鋰銅二次電池工作質(zhì)理如圖所示。在該電池中，水系電解

液和非水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片(LISlCoN)隔開。下列有關(guān)說法錯誤的是

1接短柱A接線柱B

M

■~?充電?

??'C?u

放電

Li水系電解液I

l-LISICONCU

非水系電解液

A.放電時，N極電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu

B.Li+可以通過陶瓷片，水分子不能

C.充電時，接線柱B應(yīng)與電源的負(fù)極相連

D.充電時，M電極發(fā)生還原反應(yīng)

9.(2021?貴州六盤水?統(tǒng)考一模)科學(xué)家以石墨烯為電極材料，設(shè)計出種處理工業(yè)尾氣

中NH3的新方案，其原理如圖所示，下列說法不正確的是

電源

A.上述裝置工作時H+向陰極遷移，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電路中每轉(zhuǎn)移0.3mole-,理論上可處理2.24L氨氣

C.電解總反應(yīng)方程式為4NH3+3O2=2N2+6H2O

2++3+

D.陰極區(qū)反應(yīng)包括Fe3++e-Fe2+,4Fe+θ2+4H=4Fe+2H2O

10.(2021?貴州六盤水?統(tǒng)考一模)2020年11月100,中國“奮斗者””號載人潛水器在

馬里亞納海溝深度10909米處成功坐底并進(jìn)行了一系列的深海探測科考活動。下列說法

正確的是

A.“奮斗者”號使用的鋰離子電池工作時Li向負(fù)極移動

試卷第4頁，共16頁

B.制造潛水器載人球艙的鈦合金比純金屬鈦具有更高的強度、韌性和熔點

C.“奮斗者”號返回水面的浮力材料納米級玻璃微珠可產(chǎn)生了達(dá)爾效應(yīng)

D.未來對海底“可燃冰”（主要成分為甲烷）的開采將有助于緩解能源危機(jī)

11.（2020?貴州銅仁?二模）2019年6月6日，工信部正式向四大運營商頒發(fā)了5G商用

牌照，揭示了我國5G元年的起點應(yīng)用迎來快速發(fā)展期。通信設(shè)備所用電池為磷酸鐵鋰

電池，是以磷酸鐵鋰為正極材料的一種鋰離子二次電池，放電時，負(fù)極反應(yīng)式為：LiC6

A.放電時，電子由石墨電極經(jīng)負(fù)載流向磷酸鐵鋰電極

B.充電時，Li+移向磷酸鐵鋰電極

C.放電時，正極反應(yīng)式為：MLXFeXPo4+e-+Li+=LiMLXFeXP04

D.充電時，磷酸鐵鋰電極與電源正極相連

12.（2020?貴州銅仁?統(tǒng)考一模）近年來，隨著工業(yè)、科技的迅速發(fā)展，氫氣的用途越來

越廣，對氫氣純度的要求也越來越高，高純氫的制備成為熱點。利用太陽能光伏電池電

解水制高純氫的工作示意圖如下，該裝置通過控制開關(guān)連接Kl或K2,可交替得到H2

和。2,下列敘述不正確的是

電

電

極

極

12

A.開關(guān)連接Kl時，“電極1”一端產(chǎn)生氫氣

B.產(chǎn)生氧氣的電極反應(yīng)為：4OH-4e=2H2O+O2↑

C.開關(guān)連接Kl或K2時，“電極3”上NiooH和Ni（OH）2相互轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)循環(huán)使用

D.開關(guān)與Kl相連時，“電極3”的反應(yīng)為：Ni（OH）2+OH+e-=NiOOH+H2O

13.（2020?貴州黔東南?模擬預(yù)測）科研人員研制出透氧膜，它允許D和O?一同時通過，

可實現(xiàn)水連續(xù)分解制備氫氣，工作時CO、H2O分別在透氧膜的兩側(cè)反應(yīng)。工作原理如

圖所示，下列說法正確的是

a側(cè)

e

透氧膜I'°2^<—太陽能

b側(cè)

A.CO在a側(cè)上反應(yīng)

2

B.b側(cè)的反應(yīng)式：H2O+2e-=H2↑+O-

C.該透氧膜可實現(xiàn)太陽能向氫能的轉(zhuǎn)化

D.當(dāng)有2mol電子通過透氧膜時，就會消耗22.4LCO

14.（2020.貴州.模擬預(yù)測）某鋰離子電池充電時的工作原理如圖所示，LiCoO2中的Li+

穿過聚內(nèi)烯微孔薄膜向左遷移并嵌入石墨（C6表示）中。下列說法錯誤的是（）

聚丙烯微孔薄膜

A.充電時，陽極電極反應(yīng)式為LiCOo2-xe=xLi++LilrCoCh

B.放電時，該電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.放電時，b端為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電池總反應(yīng)為LiχC6+Li∣,Coθ2C+LiCoθ2

x^-ΔS2=-^6

15.（2020?貴州銅仁?三模）現(xiàn)代膜技術(shù)可使某種離子具有單向通過能力，常用于電解池、

原電池中。電解NaB（OH）4溶液可制備H3BO3,其工作原理如圖。下列敘述錯誤的是（）

MNaOHWM

CNaoHI

M*AMiTN?

試卷第6頁，共16頁

A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式2H2θ-4e=θ2T+4H+

B.N室：a<b

C.產(chǎn)品室發(fā)生的反應(yīng)是[B（OH）4]+H+.一H3BO3+H2O

D.理論上每生成ImOl產(chǎn)品，陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L氣體

16.（2020.貴州貴陽?貴陽一中?？既＃┲魏８鄞a頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的

陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表

述不正確的是

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

二、實驗題

17.（2021?貴州畢節(jié)?統(tǒng)考二模）Fe（OH）2的制備實驗是實驗研究的熱點，某化學(xué)學(xué)習(xí)小

組設(shè)計了下列方法制備氫氧化亞鐵。

方法一：用如圖所示裝置（夾持儀器省略）制備氫氧化亞鐵。

ABC

實驗步驟如下：

L檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5,打開Ki、K3、Ka使裝置A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入裝置

B中，排盡B中空氣。

H.待B中空氣排盡后，關(guān)閉K3,打開K2,將A中溶液壓入B中并觀察現(xiàn)象。

ΠI.關(guān)閉K|、K2,打開K5,使C中氣體通入B中并觀察現(xiàn)象。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是,B中長玻璃管的作用o

⑵H2O2的電子式?

(3)裝置A中金屬離子的檢驗方法o

(4)步驟III裝置B中的現(xiàn)象是，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

方法二：用鐵和石墨作電極材料，通過電解法制備氫氧化亞鐵，裝置如圖所示。

⑴鐵與電源的___________(填“正"或‘負(fù)")極相連。

(2)陰極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式O

(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)陰極產(chǎn)生11.2L氣體時，理論上生成___________gFe(OH)2,

三、工業(yè)流程題

18.(2021?貴州?統(tǒng)考二模)2020年12月，嫦娥五號從月球挖的“土''正式移交了相關(guān)科

研單位。研究者在月球土壤中發(fā)現(xiàn)了輝鋁礦，輝鋁礦(主要成分為MoS,含少量雜質(zhì))

可用于制備單質(zhì)鋁和鋁酸鈉晶體(Na2MoO4?2Hq).其中一種生產(chǎn)工藝如下(部分產(chǎn)物

和條件已省略)：

空氣?4tT

HlT恪優(yōu)?ΠMOOLΓ?行I-→>∣iia∣--(HAloO4)

丁JI

尾氣Iel體%質(zhì)I'[--]

I??I

NaOHI

a-加?一ILNa、MoO4沼液出

Na：MOO,?2H2O-I博作2卜----網(wǎng)<----MOOr?.

回答下列問題：

(1)焙燒時，粉碎后的礦石從爐頂進(jìn)入，空氣從爐底進(jìn)入，目的是;該工藝中尾

氣的主要污染物是(填化學(xué)式)；新一代清潔生產(chǎn)工藝在增燒時加入CaCO3會更

環(huán)保，其原因是(用化學(xué)方程式解釋)。

(2)寫出加氨水時所發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______。

試卷第8頁，共16頁

(3)已知鋁酸鈉在一定溫度范圍內(nèi)析出的物質(zhì)如下表,則操作2中應(yīng)控制溫度的最佳范圍

為(填字母序號)，結(jié)晶得到的母液可以在下次結(jié)晶時重復(fù)使用，但達(dá)到一定次數(shù)

后必須凈化處理，原因是。

溫度(C)0491015.53251.5100>100

析出物質(zhì)Na2MoO4.IOH2ONa2MoO4?2H2ONa2MoO4

a.0°C~10oCb.10°C~100oCc.15.5°C~50℃d.l00°C以上

(4)在制備車目酸鈉晶體過程中需加入Ba(OH)?固體除去SO：,若溶液中

c(MoO^)=0.4mol?L',常溫下，當(dāng)BaMoo”開始沉淀時，SO；的物質(zhì)的量濃度為

18

mol-LO[忽略溶液體積變化，已知：25℃,Ksp(BaMoO4)=4.0×l()?,

10

Ksp(Baso4)=LlxlO]

(5)高純Mo可用于制造電池級MoS2,Li-MOS2電池是一種性能優(yōu)異的二次電池，其

充電

電池反應(yīng)為：xLi+nMoS2.Ji*(MoS2)“，該電池放電時正極反應(yīng)為；充電時Li*

移向(填“陽極”或“陰極”)。

19.(2020?貴州銅仁?統(tǒng)考一模)鈿及其化合物在冶金、醫(yī)療、化工生產(chǎn)中均有重要作用。

鈿在自然界中的含量極少，常以游離金屬和礦物的形式存在。對浮選過的輝錫礦(主要

成分是Bi2S3,還含少量BizCh、Sio2、Cu2S.FeS2等雜質(zhì))通過浸出、凈化和電沉積法

分離回收鈍的流程：

NaOH（含少量NaCl）

已知：I"氯化浸出''過程中，需分批多次加入NaClo3,以防生成Cb;

ILBiCb極易水解生成不溶性的BiOCl沉淀，但在濃鹽酸中幾乎不水解；

∏L氧化性：Fe3+>Cu2+>Bi3+>H+.

請回答以下問題：

(1)“氯化浸出”時，為了提高浸取速率，可采取的措施有(任寫一

條)；加入過量鹽酸的主要目的是.

（2）浸出渣中含有S和（寫化學(xué)式）；浸出液中所含的金屬陽離子有Na+、

Bi3+及.

（3）寫出“氯化浸出“中Bi2S3所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式.

（4）“還原”過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Bi+3Cu2÷=2Bi3÷+3Cu及。

（5）“電解”過程的簡易裝置如圖所示。裝置中N為電源的（填“正”或

“負(fù)”）極；陽極上發(fā)生的主要電極反應(yīng)式為。

穩(wěn)壓直流電源

陰離子交換膜

20.（2020?貴州黔東南?模擬預(yù)測）2019年諾貝爾化學(xué)獎授予鋰離子電池的發(fā)明者，

LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。用含鋰廢渣（主要金屬元素的含量：Li8.50%、

Ni6.55%、Mg13.24%）制備Li2C2O4,并用其制備LiFePo4部分工藝流程如圖（該流

程可能造成水體伸污染）：

NazCQ4溶液

產(chǎn)灌液3

濾液2—?過濾一

L

,濾液1—1過濾＞濾渣3……→LiFePO4

含鋰廢渣一粉碎

已知：濾液1、濾液2中部分離子的濃度（g?L?∣）:

Li+Ni2+Mg2+

濾液122.7220.6860.18

濾液221.947.7×IO^30.78×lO-3

I.制備Li2C2O4

（1）濾渣2的主要成分有_（填化學(xué)式）。

（2）Na2C2θ4溶液中各離子的濃度由大到小順序為

（3）寫出加入Na2C2O4溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_?

1【.制備LiFePo4

（4）將電池極Li2C2O4和FePo4置于高溫下反應(yīng)生成LiFePO4和一種溫室氣體，該反應(yīng)的

試卷第10頁，共16頁

化學(xué)方程式是一。

(5)LiFePO4需要在高溫下成型后才能作為電極，高溫成型時要加入少量石墨，則石墨的

作用是_(任寫一點)。

(6)我國科學(xué)家研究零價鐵活化過硫酸鈉(Na2S2θ8)去除廢水中的As(V),其機(jī)制模型

如圖，其中零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式是在該模型中得到的鐵碑共沉淀物

經(jīng)灼燒(無元素化合價變化)后得到一種磁性化合物，化學(xué)式為Fe7As2O∣4,該物質(zhì)中

二價鐵與三價鐵的個數(shù)比為一。

H2OsJcOH

O

SO；-Fe?+沁

Fe2+

[0FΓ

牒湍；'+As(V)共沉淀

?AS(V)溶液

AS(V)吸附在?Fe

腐蝕層表面腐蝕層

四、原理綜合題

21.(2021?貴州遵義?統(tǒng)考一模)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。氯的許

多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問題:

I?(D氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來制取氯氣。

裝置中的離子膜為_(A.陽離子交換膜B.陰離子交換膜)，b處逸出的氣體是一(填

化學(xué)式)。

ab

淡鹽水jiA

陽極

^‰??x^

粗制?k水稀NaOH溶液PH

圖(a)圖(b)

(2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)

C(X)

3[J(X)=,X為HClO或Clerl與PH的關(guān)系如圖(b)所示。HCIo的電離

C(HC1O)+C(C1O)

常數(shù)A值為

∏.CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(Co和H)還對溫室氣體的減排具有重要

意義?；卮鹣铝袉栴}：

CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+Cθ2(g)≠2CO(g)+2H2(g)?

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)?Hι=-75kJ?mol^'

1

C(s)+O2(g)=CO2(g)?H2=-394kJ?moΓ

C(s)+?-θ?(g)?eθ(g)?∕∕,i=-lllkJ?moΓ'

(1)該催化重整反應(yīng)的AH=___kJ-mol'?

(2)有利于提高催化重整反應(yīng)中CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是O

A.高溫低壓B.低溫高壓C.高溫高壓D.低溫低壓

(3)在恒容絕熱密閉容器中進(jìn)行CH4-CO2催化重整反應(yīng)，下列表示已達(dá)平衡狀態(tài)的是

A.H2的反應(yīng)速率是CCh反應(yīng)速率的2倍B.容器中的溫度不再變化

C.容器中氣體的密度不再變化D.容器中的壓強不再變化

(4)容器中分別通入ImoICHMg)和ImOlCO2(g),在等壓下S)發(fā)生上述反應(yīng)，CCh(g)的平

衡轉(zhuǎn)化率為α?反應(yīng)的平衡常數(shù)K,,=—(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓X

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(5)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化,

其原理如圖所示：

①陰極上的反應(yīng)式為。

②若生成的乙烯和乙烷的體積比為3：1,則消耗的CFU和CCh的體積比為

22.(2021?貴州六盤水?統(tǒng)考一模)水煤氣法是工業(yè)制備氫氣的重要方法之一。

反應(yīng)I：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1

反應(yīng)∏:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH2

試卷第12頁，共16頁

回答下列問題：

(I)C(S)+2H2θ(g).，CO2(g)+2H2(g)AH_(用△"/和表示)。改變條件，提高H2的產(chǎn)

率，△H_(填"增大""減小"或‘不變")。

(2)在2L恒容密閉容器中充入足量炭粉和ImOIH20(g),在-定溫度下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,

達(dá)到平衡時測得c(CO)=0.20mol?L'',c(H2)=0.40mo]?L-'。

①在該條件下，水蒸氣的平衡轉(zhuǎn)化率為一。

②反應(yīng)II的平衡常數(shù)KP=一(用平衡體系中各組分的分壓計算的平衡常數(shù)為Kp,分壓=

總壓X該組分體積分?jǐn)?shù))

(3)在密閉容器中充入一定量的CO和水蒸氣，加入適量催化劑，僅發(fā)生反應(yīng)II。測得催

化效率和CO轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖所示。在6(XΓC~75(ΓC范圍內(nèi)影響CO轉(zhuǎn)化率的主

要因素是一。

4催化效率C

*\o

?Λ

?氏

求

建/

%

3()0450600750

溫度/C

(4)工業(yè)上常以水煤氣(Co和H2)為原料合成甲醇。在一容積可變的密閉容器中充入

ImOlCo與2molH2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Co(g)+2Hz(g)CH3OH(g),Δ//<0,下

列敘述不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

A.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍

B.CHaOH的體積分?jǐn)?shù)不再改變

C.混合氣體的密度不再改變

D.CO和CFhOH的物質(zhì)的量之比保持不變

為了提高出的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施為一(填兩條即可)。

(5)以水煤氣(C0、氏體積比為1：2)為燃料的堿性(足量KOH為電解質(zhì))空氣燃料電池,

電池工作時CO發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為—o

23.(2020?貴州銅仁?三模)CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣。

工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CHQ與水進(jìn)行高溫重整制備合成氣。

(1)已知:CH4、比和CO的燃燒熱(A”)分別為-890.3kJ/mok-285.8kJ/mol和-283.0kJ∕mol,

且1mol液態(tài)水汽化時的能量變化為44.0kJ。則甲烷與水蒸氣在高溫下反應(yīng)制取合成氣

的熱化學(xué)方程式為。

(2)在一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40molCH∕g)和0.60molH2O(g),

測得CHMg)和Hz(g)的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如表所示：

t/min01234

CH√(mol∕L)0.20.130.10.10.09

H√(mol∕L)00.20.30.30.33

①計算該反應(yīng)第一次達(dá)平衡時的平衡常數(shù)K=。

②3min時改變的反應(yīng)條件可能是。

(3)已知溫度、壓強、投料比X[n(CH4)∕n(H2O)]對該反應(yīng)的影響如圖所示。

②圖2中兩條曲線所示的壓強的關(guān)系：plP2。

(4)以合成氣為原料可以制備二甲醛，將n(H2):n(CO)=3:l投入體積固定密閉容器中發(fā)生

反應(yīng)：3CO(g)+3H2(g)≠CH3OCH3(g)+CO2(g)Δ∕∕<0,2分鐘達(dá)平衡。升溫，反應(yīng)重新達(dá)

平衡。下列關(guān)于兩次平衡的比較中正確的是。

A.Hz體積分?jǐn)?shù)不變

B.CO體積分?jǐn)?shù)增大

C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變

D.反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大

(5)以二甲醛(設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))、KOH溶液為原料可設(shè)計成燃料電池：

①放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為。

②設(shè)裝置中盛有100。mL3.0mol/LKOH溶液,放電時參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的

體積為6.72L,放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大

到小的關(guān)系為。

24.(2020?貴州黔東南?模擬預(yù)測)甲烷、乙烯、環(huán)氧乙烷、丁烷都是重要的化工原料，

試卷第14頁，共16頁

用途廣泛，回答下列問題:

已知：I.2CH2=CH2(g)+O2(g)≠2/?(g)Δ∕∕∕<0

II.CH2=CH2(g)+3θ2(g)≠2CO2(g)+2H2O(l)ΔH2

??l.2區(qū)(g)+5θ2(g)合4CO2(g)+4H2O(l)?H3

⑴若反應(yīng)m是在一定溫度下可自發(fā)進(jìn)行，則AH?(填或“=")0。

(2)熱值是表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時所放出的熱量，是燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。

已知乙烯的熱值為50.4kJg∣,則4H?=kJ?mollo

2

(3)實驗測得2CH2=CH2(g)+O2(g戶2尺(g)△”/Vo中，vγz=k,H-C(CH2=CH2)-C(O2),v

^=ka?c2(∕ξ)(k,∣>k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。

①達(dá)到平衡后，僅升高溫度，k止增大的倍數(shù)(填“大于小于''或"等于”)k迎增大

的倍數(shù)。

②若在IL的密閉容器中充入ImOlCH2=CH2(g)和ImolCh(g),在一定溫度下只發(fā)生反應(yīng)

I,經(jīng)過IOmin反應(yīng)達(dá)到平衡，CH2=CH2(g)的轉(zhuǎn)化率為40%,則0~l0min內(nèi)，

V(O2)=________,獸=____________(保留兩位有效數(shù)字)。

k?

(4)下列有關(guān)環(huán)氧乙烷制備的說法正確的是(填字母)。

A.由圖1可知，進(jìn)料氣體的初始溫度對環(huán)氧乙烷的選擇性影響不大，可得出乙烯的轉(zhuǎn)

化率受初始溫度的影響不大

B.由圖2可知，原料氣的流速加快，乙烯轉(zhuǎn)化率下降，主要是原料氣與催化劑接觸時

間過短造成

C.若進(jìn)料氣中氧氣比例增大，環(huán)氧乙烷產(chǎn)率降低，其主要原因是部分乙烯、環(huán)氧乙烷

轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水

▲

乙

憾

氣

化

車

進(jìn)“氣初始溫度AC

BT壞軟乙烷透并秣叮辿，產(chǎn)語初始Itt度莢布用24.燼狀化率If軌乙炕選杼件。遺*1'體通速X系

(5)一種以天然氣為物燃料的固體氧化物燃料電池的原理如圖所示，其中YSZ為6%~

IO%Y2O3摻雜的ZrO2固體電解質(zhì)。

a極上的電極反應(yīng)式為；若電路中轉(zhuǎn)移Slmol電子，則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下

CH4的體積為L0

試卷第16頁，共16頁

參考答案：

1.C

【分析】由反應(yīng)①和②可知，氮氣和水是該循環(huán)過程的反應(yīng)物，由反應(yīng)③可知氧氣和水是產(chǎn)

物，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.反應(yīng)①中氮得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，化合價降低，A錯誤；

B.氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，反應(yīng)①是氮的固定，反應(yīng)②

不是，B錯誤；

C.反應(yīng)③是LiOH通電條件下生成Li、Ch、H2O,反應(yīng)方程式為

通電小

4LiOH4Li+2H2O+O2↑,C正確；

D.該合成氨反應(yīng)中沒有氫氣參與，氫元素來源于水，且伴有氧氣生成，三步循環(huán)的總結(jié)果

為2電+6H20=4NH3+3O2,D錯誤；

故選C。

【點睛】反應(yīng)歷程的題，在解題的過程中主要是找到總的反應(yīng)物和產(chǎn)物。一般來說可以從題

干中找到，而不是圖中。

2.B

【分析】由鈉離子的移動方向可知，電極A為電解池的陽極，氯離子在陽極上失去電子發(fā)

生氧化反應(yīng)生成二氧化氯，電極反應(yīng)式為CL—5e-+2H2θ=Clθ2↑+4H+,電極B為陰極，水

在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2HιO+2e=

H2↑+2OH-O

【詳解】A.由分析可知，電極A為電解池的陽極，接電源的正極，故A錯誤；

B.由分析可知，電極A為電解池的陽極，氯離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧

化氯，故B正確；

C.由分析可知，電極B為陰極，水在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,

溶液的PH增大，故C錯誤；

D.缺標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計算陰極產(chǎn)生224mL氫氣的物質(zhì)的量，無法計算通過陽離子交換膜的

陽離子數(shù)，故D錯誤；

故選B。

3.A

【詳解】A.向石蕊試液中滴加氯水，試液先變紅說明氯水有酸性，后褪色說明氯水有強氧

答案第1頁，共17頁

化性，能漂白，可以證明氯水有酸性和氧化性，A能達(dá)到實驗?zāi)康模?/p>

B.容量瓶是精密容量儀器，使用前不能加熱，B不能達(dá)到實驗?zāi)康模?/p>

C.氯化鎂溶液存在水解平衡MgCl2+2H2O.?Mg(OH)2+2HCl,加熱MgCl2溶液，HCl揮發(fā),

氯化鎂水解平衡正向移動，最終得到Mg(C)H)2得不到無水MgCI2,C不能達(dá)到實驗?zāi)康模?/p>

D.將鐵釘放在試管中，用NaCl溶液浸沒，NaCl溶液顯中性，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，不能驗

證鐵的析氫腐蝕，D不能達(dá)到實驗?zāi)康模?/p>

答案選A。

4.D

【分析】根據(jù)題中圖示信息可知，左邊Ni-Co/Ni極，輸入物質(zhì)為CO(NH2)2和KoH,輸出

物質(zhì)為N2和K2CO3,N元素化合價升高，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，電極反應(yīng)為

CO(NH2)2-6e+8OH-N2+CO;-+6H2O,右邊Pd/CFC極，輸入物質(zhì)為H2O2和H2SO4,輸出物

質(zhì)為HzO和K2SO4,O元素的化合價降低，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，電極反應(yīng)為

+

H2O2+2e+2H=2H2θ,據(jù)此解答。

+

【詳解】A.由上述分析可知，在Pd/CFC極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為H2θ2+2e+2H=2H2O,

Pd/CFC極為正極，故A錯誤；

B.由上述分析可知，正極的電極反應(yīng)為H2O2+2u+2H+=2H2O,消耗了H+,酸性下降，PH

升高，故B錯誤；

C.由上述分析可知，左邊為負(fù)極，右邊為正極，在原電池中，陽離子向正極移動，即κ+

由左邊向右移動，故C錯誤；

D.由上述分析可知，Ni-Co/Ni極為負(fù)極，N元素失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為

CO(NH2)2-6e+8OH=N2+CO^+6H2O,故D正確；

答案為D。

5.B

【分析】根據(jù)原電池工作原理圖可知，負(fù)極X上Na發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為

Nae=Na+,正極Y上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為

CaFeo3+Na++e=CaFeO25+0?5Na2θ,充電時為電解池，原電池的負(fù)極連接電源的負(fù)極，陰陽

極的電極反應(yīng)和放電時的負(fù)正極反應(yīng)相反，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.放電時，X極上Na失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)、為負(fù)極，則充電時，X極為陰極,

答案第2頁，共17頁

發(fā)生了還原反應(yīng)，故A錯誤；

B.充電時，Y極做陽極,電極反應(yīng)式為CaFeO2?5+0?5Na2θ-e-=CaFeθ3+Na+,故B正確；

C.乙醇是非電解質(zhì)，不能導(dǎo)電，不能作為電解質(zhì)溶液，故C錯誤；

D.若Na和Li都失去Imol電子，則電極材料中消耗Na的質(zhì)量為23g、Li的質(zhì)量為7g,

所以單位質(zhì)量金屬放出的電能：Li>Na,故D錯誤；

故選：Bo

6.B

【詳解】A.由于Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH);，二氧化鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，所以Zn極為負(fù)極，二氧化

鉛為正極，電子從負(fù)極轉(zhuǎn)移到正極，A項正確；

B.由于Zn-2e-+4OH?=Zn(OH)L溶液維持在中性，則a為陽離子交換膜，B項錯誤；

C.由于Zn-2e+40H=Zn(OHK,2e-Zn(OH)可計算出當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時理論

上產(chǎn)生ImolZn(OH)；,C項正確；

D.二氧化鉛為正極，電極反應(yīng)式為PbO」2e+SO；+4H*=PbSO4+2凡0,D項正確；

答案選B,,

7.D

【詳解】A.放電時，該裝置為電池裝置，即放電時電子不可能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故A錯誤;

B.放電時，負(fù)極(電極B)反應(yīng)式為KG4H∣0-xe=K∣τC∣4H∣0+xK+,正極(電極A)反應(yīng)式為

+

MnFe(CN)6+2e-+2K=K2MnFe(CN)6,充電時應(yīng)將放電反應(yīng)倒過來看，顯然電極A的質(zhì)量是

減少的，電極B的質(zhì)量是增加的，故B錯誤；

C.根據(jù)B分析，放電時，CF3SO3K溶液的濃度不發(fā)生變化的，故C錯誤；

D.充電時，電池的正極接電源的正極，充電時的電極反應(yīng)式應(yīng)是放電時電極反應(yīng)逆過程，

+

即陽極反應(yīng)式為K2MnFe(CN)6-2e=2K+MnFe(CN)6,故D正確；

答案為D。

8.C

【分析】鋰銅可充電電池，工作原理：放電時，金屬鋰是負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在

充電時，電源的正極連接原電池的正極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，非水系電解液和水系電解

液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片(LISICoN)隔開，則陶瓷片允許Li+通過，不允許水分子通

過，據(jù)此回答。

答案第3頁，共17頁

【詳解】A.放電時，N極是原電池的正極，電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,故A正確；

B.非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片（LlSICON）隔開，則陶瓷片允

許Li+通過，不允許水分子通過，故B正確；

C.放電時，N極是原電池的正極，充電時，接線柱B應(yīng)與電源的正極相連，故C錯誤；

D.充電時，M極是陰極，因此M電極發(fā)生還原反應(yīng)，故D正確；

故選Co

9.B

【解析】如圖所示，電解裝置左側(cè)電極為電解池的陰極，三價鐵離子得到電子還原為亞鐵離

子，氧氣又把亞鐵離子氧化與氫離子結(jié)合生成水，右側(cè)為陽極，氨氣失去電子轉(zhuǎn)化為氮氣，

氫離子由陽極向陰極移動。

【詳解】A.上述裝置左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，工作時H+向陰極遷移，陽極上氨氣失去電

子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B.沒有指明氣體條件是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況，B錯誤；

C.電解總反應(yīng)方程式為4NH3+3O2=2N2+6H2O,C正確；

3+2+2++3+

D.根據(jù)左側(cè)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陰極區(qū)反應(yīng)包括Fe+e-→Fe,4Fe+02+4H=4Fe+2H20,

D正確；

故選B。

10.D

【詳解】A.鋰離子電池工作時Li+離子向正極移動，故A錯誤；

B.因為合金比單獨的組分金屬具有更高的強度、更低的熔點，故B錯誤；

C.納米級玻璃微珠并沒有確定具體粒子大小，I-Ioonm會有丁達(dá)爾效應(yīng)，小于Inm不會有

丁達(dá)爾效應(yīng)，故C錯誤；

D.未來對海底“可燃冰（主要成分為甲烷）的開采將有助于緩解能源危機(jī)，故D正確；

故選D。

H.B

【詳解】A.放電時電子經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極，由圖所示可得石墨電極為負(fù)極，磷酸鐵

鋰為正極，放電時，電子由石墨電極流向磷酸鐵鋰電極，故A不選；

B.充電時，石墨連接電源的負(fù)極作陰極，則鋰離子移向石墨電極，故選B；

C.放電時，正極發(fā)生還原反應(yīng)，MLXFeXPeb得到電子被還原為LiMI-XFeXPo4,則電極

反應(yīng)式為：MLXFeXPO4+u+Lr=LiMI—XFexPCh,故C不選；

答案第4頁，共17頁

D.放電時磷酸鐵鋰為正極發(fā)生還原反應(yīng)，充電時磷酸鐵鋰與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng),

故D不選

答案選B。

12.D

【分析】電解水生成氫氣和氧氣，氧氣在陽極生成，氫氣在陰極生成，電極3可分別連接

Ki或K2,連接Ki電極3發(fā)生Ni(OH)2-e-+OH-=NioOH+HzO,制氫氣時消耗電極1產(chǎn)生的

OH',連接K2電極3發(fā)生NiOoH+H2O+e=Ni(OH)2+0H-,制氧氣時補充電極2消耗的OH'

實現(xiàn)NiOOH=Ni(OH)2的轉(zhuǎn)化，且可循環(huán)使用，以此解答該題。

【詳解】A.電解水生成氫氣和氧氣，氧氣在陽極生成，氫氣在陰極生成，則應(yīng)連接K∣,電

極方程式為2H2θ+2e-=H2f+2OH,故A正確；

B.陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根離子被氧化生成氧氣，電極方程式為4OH-4e=2H2θ+θ23

故B正確；

C.電極3可分別連接Kl或K2,分別發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，實現(xiàn)NiOOHUNi(C)H)2的轉(zhuǎn)化,

可循環(huán)使用，故C正確；

D.開關(guān)與K1相連時,“電極3”發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為:Ni(OH)2-e-+0H-=Ni00H+H20,

故D錯誤；

答案選D。

13.C

【分析】根據(jù)題意判斷該裝置是原電池，該裝置連續(xù)分解水制H2的化學(xué)方程式為

CO+H2O=CO2+H2,由原電池的“電子不下水，離子不上岸”規(guī)律可知：該裝置的透氧膜是內(nèi)

電路，根據(jù)-由aτb判斷a側(cè)電極為正極、b側(cè)電極為負(fù)極，即負(fù)極原料Co在b側(cè)；正

2

極原料H2O得電子生成H2和0%故a側(cè)電極反應(yīng)式為H2O+2e=H2↑+O?,據(jù)此分析解答。

【詳解】A.根據(jù)分析，負(fù)極原料CO在b側(cè)，故A錯誤；

B.結(jié)合分析，b側(cè)電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，a側(cè)電極的反應(yīng)式：H2O+2e-=H2↑+

O2",故B錯誤；

C.根據(jù)裝置圖所示，利用太陽能將水在透氧膜上轉(zhuǎn)化氫氣，實現(xiàn)太陽能向氫能的轉(zhuǎn)化，故

C正確；

D.根據(jù)a側(cè)電極反應(yīng)式為H2O+2e-=H2T+O?當(dāng)有2mol電子通過透氧膜時，會消耗Imol

水，結(jié)合電池總反應(yīng)：CO+H2O=CO2+H2,同時會消耗ImolC0,標(biāo)況下的體積為22.4L,

但題中為指明狀態(tài)條件，故D錯誤；

答案第5頁，共17頁

答案選c。

14.C

【分析】充電時相當(dāng)于電解池，電解池在工作時，陽離子移向陰極，因此石墨極是陰極，含

鉆的是陽極，據(jù)此來分析各選項即可。

【詳解】A.充電時，陽離子(LiD從陽極脫嵌，穿過薄膜進(jìn)入陰極，嵌入石墨中，A項正

確；

B.放電時相當(dāng)于原電池，原電池是一類將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，B項正確；

C.根據(jù)分析，b為電源正極，發(fā)生還原反應(yīng)，C項錯誤；

D.根據(jù)分析，整個鋰電池相當(dāng)于Li*在正極和負(fù)極之間不斷嵌入-脫嵌的過程，D項正確；

答案選C。

【點睛】鋰電池正極一般選用過渡金屬化合物來制作，例如本題中的鉆，過渡金屬一般具有

多種可變的化合價，方便LT的嵌入和脫嵌(Li'嵌入時，過渡金屬化合價降低，Li'脫嵌時，

過渡金屬化合價升高，因此無論Li,嵌入還是脫嵌，正極材料整體仍然顯電中性)。

15.D

【詳解】A.M室中石墨電極與電源正極相連，石墨為陽極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，電解時

陽極上水失電子生成和H+,電極反應(yīng)式為2H2θ?4e-=ChT+4H+,故A正確；

B.N室中石墨電極與電源負(fù)極相連，石墨為陰極，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，電解時陰極

上水得電子生成H2和OH,原料室中的Na*通過c膜進(jìn)入N室，溶液中NaOH的濃度增大,

所以N室：a<b,故B正確；

C.由題意及離子移動方向規(guī)律，原料室中的［B(0H)i通過b膜進(jìn)入產(chǎn)品室，M室H+通過a

膜進(jìn)入產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3,離子方程式為：［B(C)H)J+H+1H3BO3+H2O,

故C正確；

D.由［B(OH)4T+H+1H3BO3+H2O,理論上每生成ImOl產(chǎn)品(H3BO3),會消耗ImoIH+,M

室要生成ImolH+,由M室電極反應(yīng)式2H2θ?4e=θ2T+4H+可得，失去Imol電子，串聯(lián)電路

中根據(jù)得失電子守恒，N室必然得到Imol電子，由N室電極反應(yīng)式2H2θ+2e-=H2↑+2OH-

可得，N室生成0.5molH2,即陰極室生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積是11.2L,故D錯誤。

故選D。

16.C

【詳解】本題使用的是外加電流的陰極保護(hù)法，鋼管柱與電源的負(fù)極相連，被保護(hù)。A.外

加強大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，從而保護(hù)鋼管柱，A正確；B.通電后，

答案第6頁，共17頁

被保護(hù)的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽極，因此電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B

正確；C.高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，所以高硅鑄鐵不損耗，C錯誤；D.通過外加電流抑

制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，因此通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，D正

確。答案選C。