2024届高三新高考化学大一轮专题训练-电解池

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-电解池，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三新高考化学大一轮专题训练-电解池
一、单选题
1．（2023·辽宁·统考高考真题）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是
  
A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移生成
C．电解后海水下降 D．阳极发生：
2．（2023春·江苏徐州·高三统考期中）由碳酸锰矿(主要成分MnCO3，还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO3等)中提取金属锰的一种流程如下：

下列有关说法正确的是
A．“酸浸”中，FeCO3溶于稀硫酸的离子方程式为：
B．“除铁铝”中，温度越高越有利于除铁铝
C．滤渣Ⅱ的主要成分为和
D．“电解浸出”过程中，溶液的pH变小
3．（2023·山东青岛·统考二模）用废旧硬质刀具(含碳化钨、钴、铁)回收金属钻，工艺流程如图。下列说法错误的是

A．“电解”时硬质刀具做阳极，气体为
B．洗涤不充分不影响最终产品的纯度，但会污染环境
C．“焙烧”时发生的主要反应为
D．还原性：
4．（2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）支撑海港码头基础的防腐技术，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述正确的是
      
A．高硅铸铁作用为传递电流和损耗阳极材料
B．通电后外电路电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁
C．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
D．该防腐技术为牺牲阳极的阴极保护法
5．（2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）氟离子电池是新型电池中的一匹黑马，其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是
  
A．放电时，a是电源的负极
B．放电时，a极的电极反应为：LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4＋2F-
C．充电时，电极a接外电源的正极
D．可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
6．（2023·江苏·统考二模）用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
  
A．DSA电极与外接电源的负极连接
B．发生的电极反应为：
C．降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D．1mol HO·和足量反应，转移的电子数为
7．（2023·福建三明·统考模拟预测）一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下，下列说法错误的是
  
A．第一步中阳极的电极反应式为
B．第二步中正极质量每增加4.6g，负极质量减少21.6g
C．第三步的总反应为
D．与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜
8．（2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中）下列有关实验或操作正确的是

A．装置甲中和热的测定 B．装置乙分液
C．装置丙铜锌原电池 D．装置丁铁钉镀铜
9．（2023春·广东广州·高三广州市第十六中学校考期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是  

A．甲： Zn2+向Cu电极方向移动
B．乙：负极的电极反应式为Zn－ 2e－+ 2OH－ = Zn(OH)2
C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应
D．丁：电池放电时，电子由铅经硫酸溶液流向二氧化铅
10．（2023·安徽淮南·统考一模）通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得MnO2，电解示意图如图，下列说法正确的是
  
A．电池工作时电子从b电极流出，经过电解质溶液到达a电极表面
B．接通电源后a极产生的Li+和Mn2+，定向移动到b极区
C．电解一段时间后b极区pH增大
D．电极a的电极反应： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O
11．（2023·河北·校联考三模）单液流锌镍电池以其成本低、效率高、寿命长等优势表现出较高的应用价值，电解液为ZnO溶解于碱性物质的产物Zn(OH)，总反应为Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-Zn(OH)+2Ni(OH)2，电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
  
A．充电时，锌极发生的电极反应为Zn(OH)+2e-=Zn+4OH-
B．放电时，镍极发生的电极反应为NiOOH+H2O+4e-=Ni(OH)2+OH-
C．充电时，阴离子从镍极区向锌极区移动，在锌极上反应生成Zn(OH)
D．利用循环泵驱动电解液进行循环流动，可有效提高电池能量效率
12．（2023春·河南安阳·高三安阳市第二中学校考阶段练习）化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是

A．若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动
B．若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为
C．若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为
D．若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g
13．（2023春·山东枣庄·高三统考期中）用间接电解法对NO进行无害化处理，其原理如图所示。下列说法正确的是

A．工作时电解池中从左室移向右室
B．阳极电极反应式为
C．理论上每处理1mol NO，电解池中产生16g
D．吸收塔中反应的离子方程式为

二、多选题
14．（2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中）如图所示装置是利用铅蓄电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法错误的是
  
A．电极附近生成的气体是氢气
B．阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D．当铅蓄电池中转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得4.0gNaOH

三、非选择题
15．（2023秋·云南丽江·高三统考期末）回答下列问题：
(1)锌－空气电池是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液，工作示意图如图1所示。
  
Zn电极作______极，写出通入空气一极的电极反应式：______。
(2)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图2所示：
  
①a口产生的气体是______，c口获得的产品是______，当d口产生标况下2.24L气体时，电路中转移电子的物质的量为______。
②写出电解饱和食盐水的离子方程式______。
(3)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。鉴于腐蚀问题的严重性，国内外对防腐工作都很重视，采取各种措施来减轻腐蚀的危害，图3是金属防护的两个例子。
  
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图3甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用______(填字母)。
A．铜       B．石墨      C．锌
②图3乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的______(填“正”或“负”)极，该金属防护的方法叫做______。
16．（2023春·四川成都·高三四川省成都市新都一中校联考期中）电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知N2H4是一种重要的清洁高能燃料，根据如图所示装置回答下列问题(C1～C6均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液体积不变)：

(1)甲装置C2电极为___________极(填“正”“负”“阳”或“阴”)，C1电极上的电极反应式为___________。
(2)乙装置___________(填“是”或“不是”)电镀池，若乙装置中溶液体积为400 mL，开始时溶液pH为6，当电极上通过0.04 mol电子时，溶液pH约为___________。
(3)丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，同时获得硫酸、烧碱及氢气，膜X为___________交换膜(填“阳离子”“阴离子”或“质子”)，当电极上通过0.04 mol电子时，中间硫酸钠废水的质量改变___________ g(假定水分子不能通过膜X和膜Y)。
(4)电解一段时间后，丁装置的电解质溶液中能观察到的现象是___________，丁装置中电解反应的总化学方程式为___________。
17．（2023秋·江苏泰州·高三校联考期末）将CO2还原为HCOOH是实现“碳中和”的有效途径。
(1)利用反应CO2(g)＋H2(g)⇌HCOOH(g)；ΔH =＋14.9 kJ·mol-1不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是___________。
(2)CO2通过电解法转化为HCOO-的反应机理如图1。Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO-有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。

① Sn电极上生成HCOO-的电极反应式为___________。
② 电路中通过的电量与HCOO-产率的关系如图2所示。相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO-产率明显提高，但电量>1000C后又显著下降，可能原因是___________。

③ 若电解时将Nafion膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间关系如图3所示。0～20 h，电压增大的原因是___________。

(3)CO2电还原可能的反应机理如下图所示。Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。

若还原产物主要为CH4时，应选择___________(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂，简述分析过程：___________。
18．（2023秋·陕西宝鸡·高三统考期末）回答下列问题：
(1)土壤中的微生物可将H2S经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如图：

1molH2S(g)全部氧化为(aq)的热化学方程式为_____________________。
(2)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应：
①
②
③
写出乙烷(C2H6)标准摩尔生成焓的焓变=_________(用含、、的式子表示)。
(3)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图2所示：

通入CO2气体的一极为_________(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式：__________________________，若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为_________mol。

参考答案：
1．D
【分析】由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a为正极，右侧电极为阴极，b电极为负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。
【详解】A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移生成，B错误；
C．由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确；
故选D。
2．D
【分析】向碳酸锰矿(主要成分MnCO3，还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)中加入稀硫酸，SiO2不与稀硫酸反应，滤渣Ⅰ为SiO2，用H2O2将Fe2+转化为Fe3+，加入氨水将Fe2+转化为Fe(OH)3、Al3+转化为Al(OH)3，则滤渣Ⅱ为Fe(OH)3和Al(OH)3。
【详解】A．酸浸时，FeCO3溶于稀硫酸的离子方程式为：FeCO3+2H+=Fe2++H2O＋CO2↑，A项错误；
B．“除铁铝”中，H2O2在高温时分解，故温度不能过高，B项错误；
C．根据分析，滤渣Ⅱ为Fe(OH)3和Al(OH)3，C项错误；
D．电解浸出过程的总反应为，生成，溶液的pH值减小，D项正确；
答案选D。
3．D
【分析】用废旧硬质刀具回收金属钻，首先用盐酸提供的酸性条件下进行电解，其中钴和铁被溶解，用过氧化氢将二价铁氧化为三价铁，通入氨气将其沉淀，随后加入碳酸铵形成碳酸钴，焙烧后得到氧化钴，再用一氧化碳还原可以得到单质钴，以此解题。
【详解】A．“电解”时硬质刀具做阳极，失去电子被氧化为Fe2+和Co2+，阴极为H+放电得到H2，故A正确；
B．洗涤CaC2O4不充分，会附着氯化铵，在焙烧时氯化铵会分解生成氨气和氯化氢，污染环境，故B正确；
C．由图可知，“焙烧”时发生的主要反应为：，故C正确；
D．由除杂步骤可知Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，而Co2+未反应，因此还原性：，故D错误；
故选D。
4．C
【详解】A．高硅铸铁为惰性辅助阳极，作用为传递电流，没有作损耗阳极材料，A错误；
B．高硅铸铁为阳极，通电后，电子从阳极（高硅铸铁）经导线流向电源正极，负极流向阴极（钢管柱），B错误；
C．钢管桩为电解池的阴极，没有被损耗，其表面腐蚀电流接近为零，C正确；
D．在电流的作用下，该装置为外接电源的阴极保护法，D错误；
故选C。
5．C
【分析】由于Mg是活泼金属，Mg2+氧化性弱，所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2，即b电极为负极，电极反应式为：Mg+2F－－2e－=MgF2，则a为正极，正极反应式为：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－；充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反，据此解答；
【详解】A．由于Mg是活泼金属，Mg2+氧化性弱，所以原电池放电时，Mg失去电子，作负极，即b为负极，a为正极，A错误；
B．放电时，a为正极发生还原反应，电极反应为：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－，B错误；
C．充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，所以a极接外电源的正极，C正确；
D．因为Mg能与水反应，因此不能将有机溶液换成水溶液，D错误；
答案选C。
6．C
【详解】A．NH3在DSA电极转化为N2，氮元素从-3价升高为0价，被氧化，该电极是电解池的阳极，与外接电源的正极相连，故A错误；
B．由图示知，Cl-在DSA电极表面转化为Cl2电极反应式为：2 Cl--2e-=Cl2↑，故B错误；
C．反应②中NH3转化为，没有达到氨氮废水无害化处理的目的，所以，降解过程中应该控制条件避免发生反应②，故C正确；
D．羟基自由基中氧元素为-1价，其还原产物中氧元素为-2价，一个HO·可得到一个电子，1mol HO·完全反应时转移的电子数为6.02×1023，故D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．第一步为电解池，阳极为与电池正极相连接的电极，失去电子电极反应为，故A正确；
B．第二步为原电池，正极得到电子电极反应为，负极电极反应为，正极增加的为钠离子，负极生成的为氯化银是沉淀，质量增加，故B错误；
C．第三步为电解池，阳极反应为：，阴极反应为：，总反应为，故C正确；
D．该方法不需要使用离子交换膜，传统氯碱工艺需要，该方法优点是不需要使用离子交换膜，故D正确；
故选：B。
8．C
【详解】A．由图可知，装置甲中大小烧杯口不相平，且缺少塑料盖片，会造成热量散失，不能完成中和热的测定，故A错误；
B．由图可知，装置乙中分液漏斗的下端没有紧贴烧杯内壁，会造成液滴飞溅，不能完成分液操作，故B错误；
C．由图可知，装置丙为带有盐桥的锌铜原电池，电子流出的锌电极为负极，电子流入的铜电极为正极，故C正确；
D．由图可知，装置丁无直流电源，不能达到铁钉镀铜的实验目的，故D错误；
故选C。
9．D
【详解】A．甲为铜锌原电池，锌为负极，铜为正极，阳离子Zn2+向Cu电极方向移动，选项A正确；
B．乙为纽扣电池，负极为锌失电子发生氧化反应，反应式为Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2，选项B正确；
C．丙为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被消耗，选项C正确；
D．丁为铅蓄电池，放电时为原电池，电子由负极铅沿导线流向正极二氧化铅，电子不会进入溶液，选项D不正确；
答案选D。
10．D
【分析】由图可知，b极Mn元素价态升高失电子，故b极为阳极，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，a极为阴极，电极反应式为2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，据此作答。
【详解】A．由分析可知，电池工作时电子从阳极b电极流出，经导线流向电源的正极，再由电源的负极流出，经导线流向阴极s极，电子不能经过电解质溶液，A错误；
B．由分析可知，a为阴极，b为阳极，电解池的电解质溶液中阳离子从阳极区流向阴极区，故接通电源后b电极产生的H+定向移动到a极区参与a电极反应，而a极产生的Li+和Mn2+，不会定向移动到b极区，B错误；
C．由分析可知，b电极为阳极，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故电解一段时间后b极区pH减小，C错误；
D．由分析可知，电极a为阴极，其电极反应为： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O，D正确；
故答案为：D。
11．C
【分析】由总反应可知，放电时锌极上锌失去电子发生氧化反应为负极，镍极的NiOOH得到电子发生还原反应为正极；
【详解】A．充电时，锌极为阴极，电极反应为，A正确；
B．放电时，镍极为正极，电极反应为，B正确；
C．充电时，镍极为阳极，阴离子从锌极区向镍极区移动，在锌极上得电子生成金属锌，C错误；
D．利用循环泵驱动电解液使其通过输送管道在电池反应槽与储液罐之间循环流动，可有效抑制电池内部电解液的浓度差造成的影响，从而提高电池能量效率，D正确。
故选C。
12．D
【详解】A．若X为Zn，金属性锌强于铜，锌是负极，Y为溶液，则溶液中的向正极即铜电极移动，A错误；
B．若X为Fe，Y为稀硫酸，金属性铁强于铜，铁是负极，铜是正极，则铜电极上的电极反应式为，B错误；
C．若X为Al，Y为浓硝酸，常温下铝遇浓硝酸钝化，故铝是正极，铜是负极，则铝电极上的电极反应式为NO+e-+2H＋=NO2↑+H2O，C错误；
D．若X为Zn，Y为溶液，金属性锌强于铜，锌是负极，当电路中转移0.2mol电子时，溶解0.1mol锌，析出0.1mol铜，所以电解质溶液增加6.5g-6.4g=0.1g，D正确；
故选D。
13．C
【分析】由图可知，电极Ⅱ上氧元素价态升高失电子，故电极Ⅱ为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑+4H+，电极Ⅰ为阴极，电极反应式为，据此作答。
【详解】A．电解池工作时，氢离子向阴极（左室）移动，故A错误；
B．电极Ⅱ为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑+4H+，故B错误；
C．吸收塔中NO和S2O反应生成氮气和HSO，反应的离子方程式为，每处理lmolNO，消耗1mol S2O，转移电子2mol，生成氧气0.5mol，质量为0.5mol×32g/mol=16g，故C正确；
D．吸收塔中NO和S2O反应生成氮气和HSO，反应的离子方程式为，故D错误；
故选C。
14．CD
【分析】a电极与电源负极相连作阴极，发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因此左侧出气口有氢气逸出，钠离子通过离子交换膜c进入左侧，从而提高了NaOH浓度；b电极作阳极，发生反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，右侧出气口有氧气逸出，硫酸根离子通过交换膜d进入右侧，提高了硫酸浓度，据此解答。
【详解】A．由以上分析可知，a电极附近生成氢气，故A正确；
B．由以上分析可知，阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；
C．由以上分析可知c膜允许钠离子通过，应为阳离子交换膜，d膜允许硫酸根离子通过，应为阴离子膜，故C错误；
D．由阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电路中每转移2mol电子生成2mol氢氧根离子，即制得2molNaOH，则转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得8.0gNaOH，故D错误；
故选：CD。
15．(1) 负 O2+2H2O+4e-=4OH-
(2) Cl2 NaOH 0.2mol 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3) C 负 外加电流法

【详解】（1）锌易失电子发生氧化反应，Zn电极作负极，氧气易得电子发生还原反应，通入空气一极是正极，正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）①左侧电极为阳极，阳极氯离子失电子生成氯气，a口产生的气体是Cl2；右侧是阴极，阴极反应式为，所以c口获得的产品是NaOH，d口放出氢气， 当d口产生标况下2.24L气体时，电路中转移电子的物质的量为0.2mol。
②电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
（3）①图3甲所示的方案为牺牲阳极法，其中焊接在铁闸门上的固体材料R的活泼性大于铁，故选C。
②图3乙方案为外加电流阴极保护法，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。
16．(1) 正 N2H4 - 4e− + 4OH− = N2↑ + 4H2O
(2) 不是 1
(3) 阴离子 2.84
(4) 有白色沉淀生成(若多答“沉淀变色及产生气泡”、“铁电极溶解”也可) Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑

【详解】（1）由图可知，装置甲为燃料电池，通入N2H4的一极(Cl)为负极，负极的电极反应式为：N2H4 - 4e− + 4OH− = N2↑ + 4H2O，通入氧气的一极(C2)为正极，乙、丙、丁为电解槽。
（2）乙装置中阳极材料和电解质溶液中阳离子不同，故不是电镀池，C3电极为阳极，阳极上4OH− - 4e− = 2H2O + O2↑，当电路中通过0.04 mol e−时有0.04 mol OH−放电，同时产生0.04 mol H+，此时c(H+) == 0.1 mol·L−1，pH = 1。
（3）丙装置中C4电极为阳极，阳极上4OH− - 4e− = 2H2O + O2↑，同时产生H+，正电荷增多，故中间室的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极室形成硫酸，C5电极为阴极，在阴极上H+放电产生氢气，同时产生OH−，阴极室负电荷增多，中间室的Na+通过阳离子交换膜进入阴极室形成NaOH，当通过0.04 mol e−时，阳极室产生0.04 mol H+，有0.02 mol SO进入阳极室，阴极室产生0.04 mol OH−，也就有0.04mol Na+进入阴极室，故中间室减少的质量 = 0.02 × 96g/mol + 0.04 × 23g/mol = 2.84 g。
（4）丁装置中Fe电极为阳极，电极反应为Fe - 2e− = Fe2+，C6电极为阴极，电极反应为2H2O + 2e− = H2 + 2OH−，产生OH−，故Fe2+ + 2OH− = Fe(OH)2↓，故电解池中有白色沉淀生成(若多答“沉淀变色及产生气泡”、“铁电极溶解”也可)，电解的化学方程式为Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑。
17．(1)该反应的ΔH>0、ΔS<0，不能自发自行
(2) H＋＋CO2＋2e-=HCOO-/HCO＋CO2＋2e-=HCOO-＋CO Nafion膜可以阻止HCOO-在阳极放电(1分，答“防止HCOO-在阳极被氧化”给分)；电量>1 000 ℃后，c(HCOO-)增大，Nafion膜阻拦作用下降 阳极区pH减小，HCO浓度下降，K＋部分迁移至阴极区，阳极区离子浓度下降，导电能力减弱
(3) Cu 回溯CH4生成机理，第1步是C与催化剂活性位点相连，排除Sn；Au对CO的吸附能力较小，易脱离；Cu对CO的吸附能力强，不易从催化剂表面脱离

【详解】（1）利用反应CO2(g)＋H2(g)⇌HCOOH(g)；ΔH =＋14.9 kJ·mol-1不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是该反应的ΔH>0、ΔS<0，不能自发自行；
（2）① Sn电极上生成HCOO-的电极反应式为H＋＋CO2＋2e-=HCOO-或HCO＋CO2＋2e-=HCOO-＋CO；
② 相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO-产率明显提高，但电量>1000C后又显著下降，可能原因是Nafion膜可以阻止HCOO-在阳极放电；电量>1 000 ℃后，c(HCOO-)增大，Nafion膜阻拦作用下降；
③ 若电解时将Nafion膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3， 0～20 h，电压增大的原因是阳极区pH减小，HCO浓度下降，K＋部分迁移至阴极区，阳极区离子浓度下降，导电能力减弱
（3）若还原产物主要为CH4时，应选择Cu作催化剂，因为Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离，第1步是C与催化剂活性位点相连，排除Sn；Au对CO的吸附能力较小，易脱离；Cu对CO的吸附能力强，不易从催化剂表面脱离。
18．(1)H2S(g)+2O2(g)=SO(aq)+2H+(aq) △H=-806.39kJ·mol-1
(2)2∆H2+∆H3-∆H1
(3) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O 0.2

【详解】（1）第一步反应为，第二步反应为，根据盖斯定律，两式相加得所求热化学方程式：；
（2）①；
②；
根据盖斯定律，乙烷标准摩尔生成焓的焓变，即乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式为kJ/mol；
（3）该装置为电解池，，碳元素化合价降低，发生还原反应，则通入气体一极为阴极，电极反应式：，阳极a上的反应式为：，若电解时，电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为0.2mol。