2025版新教材高考化學復習特訓卷第一部分高頻考點分層集訓單元檢測6化學反應與能量

單元檢測6化學反應與能量一、選擇題：本題共10小題，每小題2分，共20分。每小題只有一個選項符合題意。1．下列過程中，熱效應推斷不正確的是()A．濃硫酸遇水會釋放大量的熱B．Ba(OH)2固體和NH4Cl固體混合反應會汲取熱量C．NaHCO3固體溶于水會釋放熱量D．金屬鈉溶于水會釋放大量的熱2．原電池裝置如圖，下列說法不正確的是的()A．若X溶液是稀硫酸，Y溶液是氯化鈉溶液，a材料為鎂，b材料為生鐵，M為電壓表，N為塑料棒，則無原電池形成B．若材料a和b都為石墨，通過正確的M、N、X、Y材料或溶質(zhì)的選擇能夠形成原電池C．若材料a和b為活潑性不同的兩種，通過正確的M、N、X、Y材料或溶質(zhì)的選擇能夠形成原電池D．若X溶液是稀硫酸，Y是NaOH溶液，a材料為Cu，b材料為Al，M是電流計，N為鹽橋，則該原電池的負極為Al3．已知：①2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH＝－113.0kJ·mol－1。下列熱化學方程式正確的是()A．NO2(g)＋SO2(g)?SO3(s)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1B．SO3(g)＋NO(g)?NO2(g)＋SO2(g)ΔH＝＋41.8kJ·mol－1C．NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－77.4kJ·mol－1D．NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－183.6kJ·mol－14．Ag/AgCl電極是特別穩(wěn)定的參比電極，25℃時，將Ag/AgCl電極與Cu電極按如圖結構連接，電位差計顯示銅電極的電勢比Ag/AgCl電極的電勢高0.11V。電池工作時，下列說法錯誤的是()A.Ag/AgCl電極發(fā)生的電極反應式：Ag－e－＋Cl－=AgClB．銅電極作正極，發(fā)生還原反應C．鹽橋中的Cl－向銅電極移動D．CuSO4溶液的濃度漸漸降低5．一種碳納米管新型二次電池的裝置如圖所示。下列說法中正確的是()A．離子交換膜選用陽離子交換膜(只允許陽離子通過)B．正極的電極反應為NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－C．導線中通過1mol電子時，理論上負極區(qū)溶液質(zhì)量增加1gD．充電時，碳電極與電源的正極相連6．依據(jù)圖示關系，下列說法不正確的是()A．反應①是吸熱反應B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．反應③是一個熵增的反應D．數(shù)據(jù)表明：V2O5(s)的能量比V2O4(s)低，更穩(wěn)定7．我國科學家研發(fā)一種低成本的鋁硫二次電池，以鋁箔和多孔碳包袱的S為電極材料，離子液體為電解液。放電時，電池反應為2Al＋3S=Al2S3，電極表面發(fā)生的改變?nèi)鐖D所示。下列說法錯誤的是()A．充電時，多孔碳電極連接電源的負極B．充電時，陰極反應為8Al2Cleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(7))＋6e－=2Al＋14AlCleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))C．放電時，溶液中離子的總數(shù)不變D．放電時，正極增重0.54g，電路中通過0.06mole－8．某化學愛好小組探究鐵和鋁在Na2SiO3溶液中腐蝕的狀況，將鋁片和鋼片分別以全浸、半浸放置在飽和Na2SiO3溶液中，約三小時后取出，視察到試驗前后鋁片和鋼片表面的狀況如圖所示，整個試驗過程中未見氣泡逸出。下列敘述正確的是()A．全浸時，鋁片和鋼片發(fā)生了化學腐蝕B．半浸時，鋁片和鋼片發(fā)生了析氫腐蝕C．半浸時，鋁片吸氧腐蝕的正極反應為O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．該試驗間接證明，鋼板鍍鋁的目的是犧牲鋁陽極愛護鐵陰極9．已知△(g)＋H2(g)→CH3CH2CH3(g)ΔH＝－157kJ·mol－1。已知環(huán)丙烷(g)的燃燒熱ΔH＝－2092kJ·mol－1，丙烷(g)的燃燒熱ΔH＝－2220kJ·mol－1，1mol液態(tài)水蒸發(fā)為氣態(tài)水的焓變?yōu)棣＝＋44kJ·mol－1。則2mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的ΔH(kJ·mol－1)為()A.－658B．－482C．－329D．－28510．電化學還原二氧化碳為乙烯，不僅能緩解溫室效應，而且能得到高附加值的石油化工產(chǎn)品乙烯。用納米結構銅電極高選擇性電催化CO2制乙烯的原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電解池的陰極和陽極，均為納米結構的銅B．通電時，電解質(zhì)中的H＋移向右側(cè)電極C．左側(cè)電極反應為2CO2＋12H＋－12e－=C2H4＋4H2OD．工作時電流方向為Y→陽極→電解質(zhì)→陰極→X二、選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。11．一種利用碳布上生長的介孔SnO2(mSnO2/CC)和CuO納米片(CuONS/CF)作催化電極，通電時在兩極均檢測到甲酸生成的新型電解池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.“mSnO2/CC”能降低陰極反應的活化能B．陰極室電解質(zhì)溶液的pH相對較小時，有利于陰極甲酸的生成C．通電時陽極生成的H＋穿過質(zhì)子交換膜移向左室D．陰極反應為CO2＋HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋2e－=HCOO－＋COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))12．高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型綠色水處理劑。工業(yè)上可用電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，兩端隔室中離子不能進入中間隔室。下列說法錯誤的是()A．陽極反應式：Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋4H2OB．甲溶液可循環(huán)利用C．離子交換膜a是陰離子交換膜D．當電路中通過2mol電子的電量時，F(xiàn)e電極會有1molH2生成13．電絮凝技術(EC)是一種集混凝、氣浮、電化學于一體的新興水處理技術，試驗表明電絮凝技術能除去廢水中96%以上的磷(主要以POeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(4))形式存在)和油污，某化學愛好小組用甲烷燃料電池作為電源模擬電絮凝凈水，裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．甲烷燃料電池中X是空氣，Y是甲烷B．燃料電池的負極反應為CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋C．電解池陽極溶解9gAl，理論上有2gCH4被氧化D．電絮凝凈水存在氧化、水解、吸附、上浮和下沉等過程14．聚合物電解質(zhì)薄膜的燃料電池是一種能干脆將燃料和氧化劑中的化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，具有能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好、啟動快等特點，可被廣泛運用。如圖為某含聚合物電解質(zhì)薄膜的燃料電池，下列說法不正確的是()A．正極發(fā)生的電極反應式為：O2＋4H＋＋4e－=2H2OB．負極發(fā)生氧化反應C．該聚合物電解質(zhì)薄膜可通過H＋的定向遷移導電D．若將燈泡換成電解飽和食鹽水裝置，當燃料電池生成9g水時，電解食鹽水會同時產(chǎn)生11.2L的H215．DBFC燃料電池的結構如圖，該電池的總反應為NaBH4＋4H2O2=NaBO2＋6H2O。下列關于電池工作時的相關分析不正確的是()A．X極為正極，電流經(jīng)X流向外電路B．Y極發(fā)生的還原反應為H2O2＋2e－=2OH－C.X極區(qū)溶液的pH漸漸增大D．每消耗1.0L0.50mol·L－1的H2O2電路中轉(zhuǎn)移1.0mole－三、非選擇題：本題共5小題，共60分。16．(12分)電化學原理在能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成、防止金屬腐蝕等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料，通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]，裝置如圖所示。①收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是______(填“a”“b”“c”或“d”)。②電解總反應的化學方程式為______________________________________________________________________________________________________________________。(2)支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常采納如圖所示的方法進行防腐，其中高硅鑄鐵為惰性協(xié)助陽極。①該愛護方法叫做________(填“犧牲陽極法”或“外加電流法”)。②下列有關表述正確的是______(填序號)。a．鋼管樁被迫成為陰極而受到愛護，其表面的腐蝕電流接近于零b．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流c．通電后，調(diào)整外加電壓，外電路中的電子被強制從鋼管樁流向高硅鑄鐵d．石墨能導電且化學性質(zhì)不活潑，可用石墨代替高硅鑄鐵作協(xié)助陽極17．(12分)(1)綠色電源“干脆二甲醚(CH3OCH3)燃料電池”的工作原理示意圖如圖所示：正極為________電極(填“A”或“B”)，H＋移動方向為________(填“由A到B”或“由B到A”)，寫出A電極的電極反應式：___________________________________________________________________________________________________________________。(2)SO2和NOx是主要大氣污染物，利用如圖裝置可同時汲取SO2和NO。①a是直流電源的________極。②已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～7之間，陰極的電極反應式為__________________________________________________________________________________。③用離子方程式表示汲取NO的原理________________________________________________________________________________________________________________。(3)VB2－空氣電池是目前儲電實力最高的電池。以VB2－空氣電池為電源，用惰性電極電解硫酸銅溶液如圖所示，該電池工作時的反應為4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，VB2極發(fā)生的電極反應為___________________________________________________________________________________________________________________________________。當外電路中通過0.04mol電子時，B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標準狀況)，若B裝置內(nèi)的液體體積為200mL(電解前后溶液體積不變)，則電解前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？(寫出計算過程)18．(12分)多室電解池在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)一種“分步法電解制氫氣”的裝置如圖1所示，該方法制氫氣分兩步：第一步在其中一個惰性電極產(chǎn)生H2，NiOOH/Ni(OH)2電極發(fā)生氧化反應；其次步在另一個惰性電極產(chǎn)生O2。圖1①第一步反應時，開關K應當連接________(填“K1”或“K2”)。②其次步反應時，NiOOH/Ni(OH)2電極的電極反應式為________________。③當電路中轉(zhuǎn)移6.25mol電子時，產(chǎn)生67.2L(標準狀況)H2，則電能的利用率為________%。(2)砷酸可用于制造有機顏料、殺蟲劑等，利用如圖2所示的三室電解池電解亞砷酸鈉(Na3AsO3)溶液可得到砷酸(H3AsO4)和NaOH。則a電極應接電源的________極，b電極的電極反應式為________________。(3)用次磷酸鈉通過電滲析法制備次磷酸的裝置如圖3所示。交換膜A為________(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜，電極N的電極反應式為________________________，當電路中通過3.8528×105C電荷量時，制得次磷酸的物質(zhì)的量為________(1個電子的電荷量為1.6×10－19C，NA的值約為6.02×1023)。19．(12分)探討CO2、CO、CH4等含碳化合物間的相互轉(zhuǎn)化有重要的意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用CH4超干重整CO2技術可得到富含CO的化工原料。已知：①CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－566kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：共價鍵H—OC≡OH—HC—H鍵能/(kJ·mol－1)4631075436413由此計算ΔH1＝________kJ·mol－1，利用CH4超干重整CO2技術得到CO和H2的反應的熱化學方程式為______________________________。(2)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化反應歷程如圖1所示：下列說法正確的是________(填標號)。A．過程Ⅱ中CO未參加反應B．過程Ⅱ?qū)崿F(xiàn)了含碳物種與含氫物種的分別C．過程Ⅱ的總反應為CO2＋H2=H2O＋COD．若過程Ⅰ中投料比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1，可導致過程Ⅰ中的催化劑失效(3)CO2氧化C2H6制C2H4的主要化學反應為C2H6(g)＋2CO2(g)=4CO(g)＋3H2(g)ΔH。已知：298K時，相關物質(zhì)的相對能量如圖2所示，可依據(jù)相關物質(zhì)的相對能量計算反應或改變的ΔH(ΔH隨溫度的改變可忽視)。例如H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1)＝－44kJ·mol－1，則ΔH＝________kJ·mol－1。(4)Zn/ZnO熱化學循環(huán)還原CO2制CO的原理如圖3所示。①從循環(huán)結果看，能量轉(zhuǎn)化的主要方式是________________________________________________________________________。②反應2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。20．(12分)(1)氫碘酸也可以用“電解法”制備，裝置如圖所示。其中雙極膜(BPM)是陰、陽復合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復合層間的H2O解離成H＋和OH－；A、B為離子交換膜。①B膜最佳應選擇________。②陽極的電極反應式是________________________________________________。③少量的I－因濃度差通過BPM膜，若撤去A膜，其缺點是________________。(2)利用電化學高級氧化技術可以在電解槽中持續(xù)產(chǎn)生·OH，使處理含苯酚(C6H5OH)廢水更加高效，裝置如下圖所示。已知a極主要發(fā)生的反應是O2生成H2O2，然后在電解液中產(chǎn)生·OH并快速與苯酚反應。①b極連接電源的________極(填“正”或“負”)。②a極的電極反應式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③除電極反應外，電解液中主要發(fā)生的反應方程式有__________________________________________________________________________________________________。單元檢測6化學反應與能量1．CA．濃硫酸溶于水的過程為放熱過程，會放出大量的熱，正確；B.氫氧化鋇固體與氯化銨固體的反應為吸熱反應，反應時會汲取熱量，正確；C.碳酸氫鈉溶于水的過程為吸熱過程，會汲取熱量，錯誤；D.金屬鈉與水的反應為放熱反應，反應時會放出大量的熱，正確。2．BA．假如M為電壓表，N為塑料棒，則該裝置不是閉合回路，所以無原電池形成，正確；B.若材料a和b都為石墨，兩個電極均為惰性電極，與電解質(zhì)溶液不反應，故不行以形成原電池，錯誤；C.若材料a是鐵和b為銅，M是電流計，N是鹽橋，X是硫酸亞鐵，Y是硫酸銅，就可以形成原電池，正確；D.若X溶液是稀硫酸，Y是NaOH溶液，a材料為Cu，b材料為Al，M是電流計，N為鹽橋，Al和氫氧化鈉反應，可以形成原電池且Al為負極，正確。3．B依據(jù)蓋斯定律，由(－①＋②)÷2，整理可得：SO3(g)＋NO(g)?NO2(g)＋SO2(g)ΔH＝(＋196.6kJ·mol－1－113.0kJ·mol－1)÷2＝＋41.8kJ·mol－1，故B正確。4．C銅電極的電勢比Ag/AgCl電極的電勢高0.11V，則Ag/AgCl電極為負極，Cu電極為正極，Ag/AgCl電極發(fā)生的電極反應式：Ag－e－＋Cl－=AgCl，Cu電極發(fā)生反應：Cu2＋＋2e－=Cu。該電化學裝置放電時，Ag/AgCl電極發(fā)生的電極反應式為Ag－e－＋Cl－=AgCl，A正確；該電化學裝置放電時，銅電極發(fā)生反應：Cu2＋＋2e－=Cu，為還原反應，作正極，B正確；該電化學裝置放電時，鹽橋中的Cl－向負極移動，C錯誤；該電化學裝置放電時，Cu2＋不斷轉(zhuǎn)化為Cu單質(zhì)，CuSO4溶液的濃度會降低，D正確。5．B依據(jù)裝置圖，碳電極通入氫氣，發(fā)生氧化反應，電極反應為H2－2e－＋2OH－=2H2O，Ni電極NiO(OH)→Ni(OH)2，發(fā)生還原反應，電極反應為NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，碳電極是負極，Ni電極是正極。離子交換膜選用陰離子交換膜(只允許陰離子通過)，故A錯誤，B正確；導線中通過1mol電子時，負極生成1mol水，理論上負極區(qū)溶液質(zhì)量增加18g，故C錯誤；充電時，負極與電源負極相連，所以碳電極與電源的負極相連，故D錯誤。6．DA．依據(jù)反應①的ΔH1>0，可知反應①是吸熱反應，正確；B.依據(jù)蓋斯定律，反應③可由反應①和反應②之和得到，則ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，正確；C.反應③是固體生成氣體的反應，是一個熵增的反應，正確；D.由于反應②還有三氧化硫和二氧化硫的參加，故不知道V2O5(s)和V2O4(s)的能量相對大小，不能確定V2O5(s)的能量比V2O4(s)低，更穩(wěn)定，錯誤。7．A放電時，電池反應為2Al＋3S=Al2S3，鋁失電子，硫得到電子，所以鋁電極為負極，多孔碳電極為正極，負極上的電極反應式為2Al＋14AlCleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))－6e－=8Al2Cleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(7))，正極的電極反應式為3S＋8Al2Cleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(7))＋6e－=14AlCleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))＋Al2S3，溶液中離子的總數(shù)基本不變，C正確；放電時，多孔碳電極為正極，充電時，多孔碳電極連接電源的正極，A錯誤；充電時，原電池負極變陰極，反應式為8Al2Cleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(7))＋6e－=2Al＋14AlCleq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))，B正確；放電時，由正極的電極反應式可知，正極增重0.54g，即增重的質(zhì)量為鋁的質(zhì)量，0.54g鋁為0.02mol，鋁單質(zhì)由0價轉(zhuǎn)化為＋3價，則電路中通過0.06mole－，D正確。8．C化學腐蝕是指金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等干脆發(fā)生化學反應而引起的腐蝕，硅酸鈉溶液是電解質(zhì)溶液，故鋁片和鋼片在硅酸鈉溶液中不會發(fā)生化學腐蝕，A錯誤。鋼片在酸性溶液中會發(fā)生析氫腐蝕，硅酸鈉是強堿弱酸鹽，硅酸根離子水解使硅酸鈉溶液顯堿性，故鋼片在硅酸鈉溶液中不會發(fā)生析氫腐蝕，B錯誤。半浸時，鋁片發(fā)生吸氧腐蝕，空氣中的氧氣在正極上得到電子被還原為OH－：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C正確。鋼板鍍鋁的目的：一是增加美觀，二是隔絕鋼板與空氣和水蒸氣的接觸，防止鋼板被腐蝕。雖然鍍鋁鋼板在鍍層被腐蝕后，存在犧牲陽極的陰極愛護過程，但不是鋼板鍍鋁的目的，D錯誤。9．B已知反應①為△(g)＋H2(g)→CH3CH2CH3(g)ΔH1＝－157kJ·mol－1。反應②：△(g)＋4.5O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH2＝－2092kJ·mol－1，反應③：CH3CH2CH3(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH3＝－2220kJ·mol－1，反應④：H2O(l)=H2O(g)ΔH4＝＋44kJ·mol－1，則由蓋斯定律，反應①－反應②＋反應③＋反應④得到反應：H2(g)＋0.5O2(g)=H2O(g)ΔH，ΔH＝ΔH1－ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－241kJ·mol－1，則2mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1，B正確。10．DCO2為直線形結構，故左側(cè)電極CO2得到電子被還原為乙烯，左側(cè)電極為陰極，X為電源負極，右側(cè)電極為陽極，發(fā)生的是水失去電子生成氧氣和H＋的反應，Y為電源正極。若納米結構銅作陽極，為活潑陽極，銅失去電子被氧化，與題圖中陽極水失去電子被氧化不符，A錯誤。通電時，電解質(zhì)中離子的移向一般遵循“陰陽相吸”，即陽離子(H＋)移向左側(cè)陰極，B錯誤。左側(cè)陰極反應為2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O，C錯誤。電解池工作時電流方向為正極Y→陽極→電解質(zhì)→陰極→負極X，D正確。11．B由題圖知，“mSnO2/CC”電極上CO2得到電子被還原為HCOO－，該電極為電解池的陰極，結合題干中“mSnO2/CC和CuONS/CF作催化電極”，說明“mSnO2/CC”能降低陰極反應的活化能，A正確；陰極室電解質(zhì)溶液的pH相對較小時氫離子濃度相對較大，陰極將發(fā)生氫離子得到電子生成氫氣的競爭反應，不利于二氧化碳在陰極被還原，B錯誤；題圖中“CuONS/CF”電極上甲醇失去電子被氧化為甲酸，“CuONS/CF”為陽極，電極反應為CH3OH－4e－＋H2O=HCOOH＋4H＋，生成的H＋穿過質(zhì)子交換膜移向左室，C正確；二氧化碳在陰極得到電子被還原為甲酸根離子，C的化合價由＋4降至＋2，先寫為“CO2＋2e－→HCOO－”，再依據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒，在左邊補充“HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))”，右邊補充“COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))”，得CO2＋HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋2e－=HCOO－＋COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))，D正確。12．CDA項，陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式：Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋4H2O，正確；B項，陰極發(fā)生還原反應，水電離出的氫離子放電生成氫氣和氫氧根，甲溶液為濃的氫氧化鈉溶液，可循環(huán)利用，正確；C項，電解池中陽離子向陰極移動，通過離子交換膜a的是Na＋，故a為陽離子交換膜，錯誤；D項，F(xiàn)e為陽極，發(fā)生氧化反應，錯誤。13．D銅電極上發(fā)生水得電子的還原反應，說明銅是電解池的陰極，則A是甲烷燃料電池的負極，故X是甲烷，Y是空氣，A錯誤；氫氧化鉀溶液是甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液，負極反應為CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))＋7H2O，B錯誤；電解池鋁電極(陽極)上存在兩個競爭反應，分別為Al－3e－=Al3＋、2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，陽極溶解9gAl，理論上被氧化的CH4的質(zhì)量大于2g，C錯誤；電絮凝凈水存在的過程有鋁活潑電極失去電子被氧化為Al3＋、Al3＋水解生成氫氧化鋁膠體、氫氧化鋁膠體吸附水中油污等污染物、密度小的污染物上浮形成懸浮物、密度大的污染物下沉成為污泥，D正確。14．DA．由圖示可知，該電池正極氧氣得電子生成水，正極的電極反應式為：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，正確；B.由圖示可知，該電池負極氫氣失電子發(fā)生氧化反應，正確；C.由圖示可知，該聚合物電解質(zhì)薄膜可通過H＋由負極向正極的定向遷移導電，正確；D.若將燈泡換成電解飽和食鹽水裝置，當燃料電池生成9g水時，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，電解食鹽水會同時產(chǎn)生0.5mol氫氣，非標準狀況下的體積不肯定是11.2L，錯誤。15．AC由電池的總反應NaBH4＋4H2O2=NaBO2＋6H2O可知，X電極上NaBH4發(fā)生失去電子的氧化反應，作負極，則Y極作正極，電子經(jīng)X流向外電路流入Y，電流經(jīng)Y流向外電路，故A錯誤；該電池中Y極為正極，電極反應為H2O2＋2e－=2OH－，故B正確；X極為負極，電極反應式為BH－＋8OH－－8e－=BOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))＋6H2O，所以X極區(qū)溶液的pH漸漸減小，故C錯誤；由電極反應式H2O2＋2e－=2OH－可知，每消耗1molH2O2電路中轉(zhuǎn)移2mole－，所以每消耗1.0L0.50mol·L－1即0.50molH2O2，電路中轉(zhuǎn)移1.0mole－，故D正確。16．答案：(1)①b②2(CH3)4NCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2(CH3)4NOH＋H2↑＋Cl2↑(2)①外加電流法②ad解析：(1)從題給信息和圖示可知，四甲基氯化銨溶液在陽極發(fā)生氧化反應生成Cl2，四甲基銨離子通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)，結合OH－生成四甲基氫氧化銨。①收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是b；②電解總反應的化學方程式為2(CH3)4NCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2(CH3)4NOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)①依圖示，該防腐利用了外接直流電源，屬于外加電流法防腐；②外接直流電源的負極與鋼管樁連接，鋼管樁被迫成為陰極而受到愛護，其表面的腐蝕電流接近于零；高硅鑄鐵為惰性協(xié)助陽極起到傳遞電流作用，也可用石墨代替；外電路中的電子被強制從外接直流電源的負極流向鋼管樁，高硅鑄鐵上海水中陰離子失去電子流向外接直流電源的正極，與海水中離子的移動構成整個防腐電流回路。17．答案：(1)B由A到BCH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2＋12H＋(2)①負②2HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋2H＋＋2e－=S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋2H2O③2NO＋2S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋2H2O=N2＋4HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))(3)2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O0.05(計算過程見解析)解析：(1)燃料電池中燃料失去電子在負極，氧氣得電子在正極，陽離子向得電子一極移動。該燃料電池的正極為B電極，H＋移動方向為由A到B，負極A電極的電極反應式為：CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2＋12H＋。(2)從圖中可看出，電解池的左槽HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))進入后得到電子生成的S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))轉(zhuǎn)入汲取塔還原NO，左槽是陰極區(qū)，右槽稀硫酸和SO2一起進入后，SO2被氧化生成H2SO4，得到較濃的硫酸溶液，右槽是陽極區(qū)。①a與左槽電極連接，是直流電源的負極；②已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～7之間，是酸性環(huán)境，故陰極的電極反應為2HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋2H＋＋2e－=S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋2H2O；③汲取NO的原理2NO＋2S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋2H2O=N2＋4HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))。(3)VB2－空氣電池工作時的反應為4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，從圖中可得知其電解質(zhì)溶液是KOH，VB2極發(fā)生氧化反應，則電極反應為2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O。電解CuSO4溶液陽極發(fā)生4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，陰極先Cu2＋＋2e－=Cu，后2H＋＋2e－=H2↑；當外電路中通過0.04mol電子時陽極得到氧氣0.01mol，標準狀況下的體積為0.224L，B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標準狀況)，則氫氣體積為0.448L－0.224L＝0.224L，生成氫氣0.01mol，得到的電子0.02mol，依據(jù)得失電子總數(shù)相等，則溶液中Cu2＋得到電子0.02mol，Cu2＋物質(zhì)的量為0.01mol，則電解前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度是eq\f(0.01mol,0.2L)＝0.05mol·L－1。18．答案：(1)①K1②NiOOH＋e－＋H2O=Ni(OH)2＋OH－③96(2)負AsOeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(3))－2e－＋H2O=AsOeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(4))＋2H＋(3)陽離子2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－4mol解析：(1)①第一步反應時，NiOOH/Ni(OH)2電極發(fā)生氧化反應，作陽極，故開關應連接K1。②其次步反應時，在另一個惰性電極產(chǎn)生O2，則為OH－失電子生成氧氣，發(fā)生氧化反應，作陽極，故NiOOH/Ni(OH)2電極作陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為NiOOH＋e－＋H2O=Ni(OH)2＋OH－。③產(chǎn)生標準狀況下67.2L(3mol)H2，須要轉(zhuǎn)移6mol電子，電能的利用率＝eq\f(6mol,6.25mol)×100%＝96%。(2)電解池中陽離子移向陰極，故a電極是陰極，與電源負極相連，b電極是陽極，AsOeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(3))通過陰離子交換膜進入陽極區(qū)，在陽極上失去電子轉(zhuǎn)化為AsOeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(4))：AsOeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(3))－2e－＋H2O=AsOeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(4))＋2H＋。(3)依據(jù)題圖3可知，產(chǎn)品室產(chǎn)生次磷酸，則電極M應為陽極，水電離產(chǎn)生的OH－放電，生成的H＋通過交換膜A移向產(chǎn)品室，所以變換膜A為陽離子交換膜；電極N為陰極，水電離產(chǎn)生的H＋放電，電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。當電路中通過3.8528×105C電量時，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為eq\f(3.8528×105C,1.6×10－19C)×eq\f(1,6.02×1023mol－1)＝4