2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池，共23页。试卷主要包含了单选题，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练习-电解池
一、单选题
1．（2023·全国·统考高考真题）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx

下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
2．（山东省济南市2023届新高考5月针对性训练（三模）化学试题）下列化学用语正确的是
A．生命必需元素硒位于元素周期表第四周期VIA族，电子排布式为
B．丙烯腈电解二聚法生产己二腈，阳极电极反应式为
C．用MnS做沉淀剂除去污水中的，原理为
D．用已知浓度的溶液滴定草酸，反应离子方程式为
3．（2023·湖南娄底·统考模拟预测）近日，湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂Ni-Co-Zn-Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料，并构建了先进的水系锌基电池，如图所示(注明：0.1M代表)。下列叙述错误的是

A．充电时，N极附近溶液pH升高
B．放电时，M极上能生成、、
C．放电时，N极反应式为
D．充电时，电解质溶液中KOH、LiOH浓度一定不变
4．（2023·辽宁·高三统考专题练习）镍离子()和钴离子()性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移；与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是
  
A．石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B．石墨M电极的电极反应式为。
C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
5．（2023·全国·高三统考专题练习）西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是
  
A．d电极为电解池的阳极
B．电池总反应式为：
C．c极区溶液的pH升高
D．电路中转移时，理论上能得到
6．（2023·浙江·校联考三模）通过NO协同耦合反应，实现了NO的电催化歧化，并同时合成了双氮产物(和硝酸盐)是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法，装置如图。下列说法正确的是
  
A．电解液E为阳极电解液，呈酸性
B．电极B的电极反应：
C．中间层的、分别透过选择性离子膜向A、B极迁移
D．若电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸
7．（2023·四川攀枝花·统考三模）在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迁移。如图所示装置，可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存，减少碳排放，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是

A．CaCO3在碱室形成
B．两个双极膜中间层的H+均向右移动
C．向碱室中加入NaHCO3固体，有利于CO2的矿化封存
D．b极为阳极，电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O
8．（2023春·云南曲靖·高三曲靖市民族中学校考期中）高铁酸钠()易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，可以用电解法制取，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。下列说法错误的是

A．铁电极与电源正极相连
B．阳极室中发生的电极反应为
C．电解总方程式为
D．电解结束后，阳极室溶液的pH将增大
9．（2023·天津和平·统考二模）“浓差电池”利用某离子浓度大其氧化性或还原性强的特点而设计的。如图，甲池为3 mol/L的AgNO3溶液，乙池为1 mol/L的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验时先闭合K2，断开K1，发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
  
A．一段时间后电流计指针将归零，此时可视为反应达到平衡
B．当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度上升
C．当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙中Ag电极质量增加
D．实验开始先闭合K2，断开K1，此时向B电极移动
10．（2023春·江苏连云港·高三统考期中）为节约资源，许多重要的化工产品可以进行联合生产。如氯碱工业、金属钛的冶炼工业、甲醇的合成工业可以进行联合生产。联合生产时的物质转化如下图所示：
  
部分反应的热化学方程式为：
2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1
CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－90.7kJ·mol－1
TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋2CO(g)  ΔH＝－70.0kJ·mol－1
下列关于联合生产的有关说法正确的是
A．通过电解MgCl2溶液可以实现镁的再生
B．电解饱和食盐水时，阳极附近溶液pH升高
C．还原反应时，每生成48gTi，反应共转移2mol电子
D．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)在任何条件下均不能自发进行
11．（2023·山东济宁·统考二模）可用电化学原理进行氮的氧化物脱除，下图装置可同时吸收和NO(已知连二亚硫酸稀)。

下列说法错误的是
A．N为直流电源的负极
B．装置中P为阳离子交换膜
C．左室的电极反应式为：
D．吸收池中的反应为：
12．（2023·全国·高三专题练习）废水中的有机污染物可通过MFC-电芬顿技术来处理，该技术通过产生羟基自由基处理有机污染物，同时高效净化废水，其耦合系统原理示意图如下，下列说法正确的是

A．甲池中溶液的不变
B．电极为阴极，电极反应为
C．乙池中产生的对废水也能起到净水作用
D．乙池中发生反应，之后部分生成絮状沉淀
13．（2023·全国·高三专题练习）镍钴锰三元材料中为主要活泼元素，镍钴锰电极材料可表示为，，通常简写为，三种元素分别显价。下列说法正确的是

A．放电时元素最先失去电子
B．在材料中，若，则
C．可从充分放电的石墨电极中回收金属锂
D．充电时，当转移电子，两极材料质量差为
14．（2023春·湖北·高三校联考期中）间接电解法除N2O，其工作原理如图所示，已知H2S2O4是一种弱酸。下列有关该装置工作的说法正确的是

A．b为直流电源的负极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解池的阴极电极反应式为2H2SO3+2e-+2H+=H2S2O4+2H2O
D．在吸收池中，H2S2O4被N2O还原为H2SO3从而实现循环使用

二、非选择题
15．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考期中）铁元素的纳米材料因具备良好的电学特性和磁学特性，而引起了广泛的研究。纳米零价铁可用于去除水体中的六价铬与硝酸盐等污染物。
(1)用溶液与(H元素为-1价)溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式：。当生成时，反应中转移电子的物质的量为___________。
(2)纳米铁碳微电技术是一种利用铁和碳的原电池反应去除水中污染物的技术达到无害排放，该技术处理酸性废水中时，正极电极反应式为___________。
(3)我国科学家研究出USTB工艺制取金属钛，其原理如图。该方法使用的固溶体为具有导电性的，电解质为氯化钙熔盐，电解时阳极发生的主要电极反应为___________。

(4)聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品，置于锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的溶液(将还原为)，充分反应后，除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和)，消耗溶液。
①上述实验中若不除去过量的，样品中铁的质量分数的测定结果将___________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)___________。
16．（2023秋·湖北武汉·高三武汉市育才高级中学校联考期末）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
I.二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：
  
(1)图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。
(2)a极区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中离子交换膜应使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅱ.在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护：
  
(4)图中能保护不被腐蚀的是装置_______(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。
(5)另一装置中极的电极反应式为_______，检验其阳离子产物时加入_______溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为_______。
17．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）Ⅰ．在1×105Pa， 25℃时，H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应：
②25℃时，在催化剂存在下进行反应，消耗1 mol氮气和3 mol氢气，理论上放出或吸收的热量为Q1，实际生产中，加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2， Q1与Q2比较，正确的是___________。
a． Q1> 2Q2 b． Q1<2Q2 C． Q1=2Q2 d．2Q1>Q2
Ⅱ． 某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
  
(2)该反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始至2min时，B的平均反应速率为___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a． v(A)=2v(B)
b．容器内混合气体的密度保持不变
c．2v正(A)=v逆(B)
d．容器内各物质浓度保持不变
(5)在密闭容器里，通入一定量的A、B、C，发生上述反应。达平衡后，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填序号)。
①降低温度   ②加入正催化剂    ③减小容器容积
Ⅲ．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图：
  
(6)乙装置中负极反应式为___________。
(7)丙装置中溶液碱性___________(填“增强”或“减弱”)。
(8)假设开始时甲装置中两电极质量相等，导线中转移0.3 mol电子时，两电极质量相差___________ g。
18．（2023秋·甘肃天水·高三天水市第一中学校考期末）乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的有机物。乙醇来源丰富，可以通过含糖有机物的发酵进行大规模的生产。如图是以乙醇燃料电池为电源，电解含的废气制备示意图(c、d均为石墨电极)。

(1)请判断该装置的电极名称：a__________、c__________。
(2)甲池中a极上的电极反应式为：__________，乙池中c极上的电极反应式：__________。
(3)甲池中向______极迁移，乙池中向______极迁移(用a、b、c、d表示)。
(4)假设电解前，乙池两侧溶液体积均为，左侧溶液中为。电解结束后，左侧溶液中变为，若忽略溶液体积变化，则处理的体积为______mL(标准状况)；乙池右侧溶液与电解前相比__________(填“增大”、“减小”、“不变”)。

参考答案：
1．A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
【详解】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A错误；
B．放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B正确；
C．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正确；
D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；
故答案选A。

2．C
【详解】A．已知Se为34号元素，生命必需元素硒位于元素周期表第四周期VIA族，故其电子排布式为，A错误；
B．丙烯腈电解二聚法生产己二腈，己二腈应该在阴极上产生，故阴极电极反应式为，其阳极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，B错误；
C．用MnS做沉淀剂除去污水中的，原理为，C正确；
D．H2C2O4为弱酸，属于弱电解质，故用已知浓度的KMnO4溶液滴定草酸，反应离子方程式为，D错误；
故答案为：C。
3．D
【详解】A．充电时，N极为阴极，析出锌，生成碱，溶液pH升高，A项正确；
B．放电时，M极为正极，发生还原反应，镍、钴、锰的化合价降低，M极上能生成、、，B项正确；
C．放电时，N极为负极，发生氧化反应，生成了，反应式为，C项正确；
D．充电时生成了NiOOH、CoOOH、MnOOH固体，水参与反应，电解质的浓度可能发生改变，D项错误；
故选D。
4．D
【详解】A．由图分析，向石墨N电极方向移动，则石墨N电极为阴极、石墨M电极为阳极，石墨M电极上的电势更高，A项错误；
B．石墨M电极上由失电子，电极反应式为，B项错误；
C．由原子守恒和电荷守恒知，Ⅱ室中的转化反应生成，故水解离出的可以促进Ⅱ室中的转化反应，C项错误；
D．由原理可知，导线中流过，Ⅰ室移入Ⅱ室的和的总物质的量为1mol，同时有生成，质量减少，Ⅲ室中阴极反应消耗的由水解离出的等量补充，溶液质量不变，故两室溶液质量变化之差约为，D项正确；
故答案为：D。
5．D
【分析】由图可知，锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，则c为阴极、d为阳极；
【详解】A．由分析可知，d电极为电解池的阳极，A正确；
B．电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌：，B正确；
C．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，溶液碱性增强，故溶液的pH升高，C正确；
D．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，电子转移为，则电路中转移时，理论上能得到，D错误；
故选D。
6．D
【分析】由图可知，A极氮元素价态降低得电子，故A极为阴极，电极反应式为NO+5H++5e-=NH3+H2O，B极为阳极，电极反应式为NO+2H2O-3e-=NO+4H+，据此分析解答。
【详解】A．根据以上分析，A极为阴极，电极反应式为NO+5H++5e-=NH3+H2O，则电解液E为阴极电解液，呈酸性，故A错误；
B．B极为阳极，电极反应式为NO+2H2O-3e-= NO+4H+，故B错误；
C．由两极反应式可知，阳极区产生氢离子，阴极区消耗氢离子，故中间层的OH-、H+分别透过选择性离子膜向B、A极迁移，故C错误；
D．由图可知，A极NO→NH3～5e-，B极NO→NO～3e-，根据电子得失守恒，电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸，故D正确；
故选：D。
7．D
【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室，氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2，所以b为阳极，左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室，与二氧化碳反应生成碳酸根离子，氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2，所以a为阴极，以此解答。
【详解】A．由图可知，CO通过左侧阴离子交换膜进入中间室内与Ca2+结合形成碳酸钙，CaCO3 在中间室形成，故A错误；
B．由图可知，右侧双极膜中氢离子进入酸室生成盐酸，左侧双极膜中氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2，故B错误；
C．碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子，碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内，与Ca2+结合形成碳酸钙，加入NaHCO3固体会消耗氢氧根不利于CO2的吸收，故C错误；
D．右侧双极膜中氢离子进入酸室，氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2，所以b为阳极，电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O，故D正确；
故选D。
8．D
【分析】装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，铁电极为阳极，镍电极有气泡产生，镍电极为阴极。
【详解】A．铁电极为阳极，与电源正极相连，A正确；
B．铁电极上发生的电极反应为，发生氧化反应，B正确；
C．Ni电极发生的电极反应为，铁电极发生的电极反应为，电解总方程式为，C正确；
D．阳极室消耗，且生成水，降低，pH将减小，D错误；
故选D。
9．C
【分析】断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3mol•L-1的AgNO3溶液，乙池为1mol•L-1的AgNO3溶液，Ag+浓度越大氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应，向负极移动；闭合K1，断开K2，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银，向阳极移动，乙池浓度增大，甲池浓度减小，据此分析解答。
【详解】A．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，当两池银离子浓度相等时，反应停止，电流计指针将归零，A正确；
B．闭合K1，断开K2后，为电解池，与电源正极相连的B是阳极，阳极金属银被氧化产生银离子，向阳极移动，则乙池硝酸银浓度增大，B正确；
C．闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，C错误；
D．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，B为负极，阴离子移向负极，则向B极移动，D正确；
故答案为：C。
10．D
【详解】A．电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2，没有Mg生成，不能实现镁的再生，A不正确；
B．电解饱和食盐水时，阳极生成Cl2，阴极生成NaOH、H2等，所以阴极附近溶液pH升高，B不正确；
C．还原反应时，Ti元素的化合价由+4价降为0价，48gTi的物质的量为1mol，则反应共转移4mol电子，C不正确；
D．由反应TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=－70.0kJ·mol-1和2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221.0kJ·mol－1，根据盖斯定律可得出TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+151kJ·mol-1，该反应的ΔS＜0，△H＞0，则在任何条件下均不能自发进行，D正确；
故选D。
11．D
【分析】由图可知，在右边电极上发生还原反应生成H2S2O4，则右边电极为阴极，电极反应为2+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O；在左边电极上SO2发生氧化反应生成H2SO4，左边电极为阳极，电极反应为；结合电解原理分析解答。
【详解】A．由图可知，在右边电极上发生还原反应生成H2S2O4，则右边为电解池的阴极， N极为直流电源的负极，故A正确；
B．电解过程中阳极区生成的氢离子通过离子交换膜向阴极区移动，因此装置中P为阳离子交换膜，故B正确；
C．由图可知，在左边电极上SO2发生氧化反应生成H2SO4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故C正确；
D．由图可知，吸收池中NO和H2S2O4反应生成N2和，H2S2O4是弱酸在离子方程式中不能拆，故D错误；
故选D。
12．C
【详解】A．甲池是燃烧电池，反应生成二氧化碳和水，溶液体积增大，磷酸浓度减小，因此溶液的增大，故A错误；
B．氧气为正极，则电极为阳极，电极反应为，故B错误；
C．乙池中产生的会形成氢氧化铁胶体，对废水起到净水作用，故C正确；
D．铁离子和氢氧根会反应，则乙池中发生反应，故D错误。
综上所述，答案为C。
13．B
【分析】图为原电池时，A极LinC，B极Li1-nMO2，隔膜中X通过，应该为Li+，原电池中阳离子定向移动到正极，故B为正极，电极反应为；A为负极，电极反应为，电极总反应为；
【详解】A．中金属性最强的为Mn，放电时Mn元素最先失去电子，选项A错误；
B．在中，，三种元素分别显价，若x:y:z=2：3：5，根据化合价中元素正负化合价的代数和为0可得：+1(1-a)+(+20.2)+(+30.3)+(+40.5)+(-2)2=0，解得a=0.3，选项B正确；
C．B电极反应为，不能通过充分放电的石墨电极中回收金属锂，选项C错误；
D．充电时阴极发生反应nLi++C6+ne-=LinC6，当转移nmol电子时，有nmolLi+进入负极的C6材料中，故理论上负极材料增加nmolLi，质量增加7ng，阳极，质量减少7ng，故两极材料质量变化量相差为，而无法确定两极质量差，选项D错误；
答案选B。
14．C
【分析】根据图示，左边反应室H2SO3经反应后生成H2S2O4，S元素的化合价降低，电源a是负极，b是正极，电解池中，硫酸的浓度增大，H+应该向左边移动，所以离子交换膜应该是阳离子交换膜；
【详解】A．根据图示，左边反应室H2SO3经反应后生成H2S2O4，S元素的化合价降低，电源a是负极，b是正极，选项A错误；
B．右边阳极室发生反应2H2O-4e-=4H++O2↑，硫酸的浓度增大，H+应该向左边移动，所以离子交换膜应该是阳离子交换膜，选项B错误；
C．阴极电极反应式为2H2SO3+2e-+2H+=H2S2O4+2H2O，选项C正确；
D．在吸收池中，H2S2O4被N2O氧化为H2SO3从而实现循环使用，选项D错误；
答案选C。
15．(1)
(2)
(3)
(4) 偏大 12.32%

【详解】（1）根据反应：，，氢从-1价升高到0价，化合价升高8价，，氢从+1价降低到0价，化合价降6价，铁从+2价降低到0价，化合价降2，总共将8价，所以当生成1mol Fe时，反应中转移电子的物质的量为8mol；
（2）要使除水中污染物的技术达到无害排放，该技术处理酸性废水中时正极生成无毒气体，电极反应式为：；
（3）TiO·TiC固溶体作阳极，发生失电子的氧化反应，生成Ti2+和CO，其电极反应为TiO·TiC-4e-=2Ti2++CO；
（4）①Sn2+具有还原性，能被K2Cr2O7氧化，从而导致K2Cr2O7消耗偏多，则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大；
②将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Cr3+，消耗一个转移6个电子，氧化一个亚铁离子转移一个电子，根据转移电子守恒可得关系式，则，Fe元素质量，则样品中铁的质量分数。
16．(1) 正极 Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋
(2)增大
(3)阳
(4) A 牺牲阳极法
(5) Fe－2e－= K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓

【详解】（1）电解饱和食盐水制取，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生，所以产生的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋。
（2）a极是阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，所以a极区溶液的增大。
（3）由于阳极区产生氢离子，而阴极区氢离子放电，所以图中离子交换膜应使用阳离子交换膜。
（4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。
（5）B装置中极是负极，电极反应式为Fe－2e－=，检验其阳离子产物时加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为[Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓。
17．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·L-1·min-1
(4)d
(5)①
(6)
(7)减弱
(8)18

【详解】（1）①根据反应过程中，断键时吸收能量，形成键的时候放热，工业合成氨反应N2+3H22NH3中，断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ，形成键时放出的能量是6×391=2346kJ，故放出的多，放出了能量为93kJ，该反应是放热反应，故答案为放热；
②由于该反应是可逆反应，实际反应放出的热量小于理论值，故Q1>2Q2，故选a；
（2）根据图像判断，减小的物质是反应物，增大的物质生成物，变化量之比是化学计量数之比，反应的A、B、C物质的量之比为(5-3): (2-1): (4-2)=2:1:2；且因为2min后各物质都存在，且物质的量不变，说明达到该反应是可逆反应，故方程式为：2A(g)+B(g) 2C(g)；
（3）反应开始至2min时，B的平均反应速率 mol·L-1·min-1；
（4）a．速率没有说明正逆，不能判断是否达到平衡装置，a不符合题意；
b．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，b不符合题意；
c．不同物质的速率比值不等于系数比，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，c不符合题意；
d．容器内各物质浓度保持不变，说明平衡不再移动，能作为平衡标志，故d符合题意；
故选答案d；
（5）根据速率的影响因素进行判断，降低温度时速率会减小，加入正催化剂会加快反应速率，减小容器容积相当于增大物质浓度反应速率加快，故选①；
（6）乙装置中铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子，为负极，负极反应式为；
（7）丙装置中总反应为甲烷和氧气、氢氧化钾反应生成碳酸钾，反应消耗氢氧根离子，故溶液碱性减弱；
（8）甲装置中两电极质量相等，反应时铁极溶解生成亚铁离子，Pt极上铜离子得到电子析出铜单质，导线中转移0.3 mol电子时，铁极减小0.15mol铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15mol铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
18．(1) 负极 阳极
(2)
(3) b d
(4) 448 不变

【详解】（1）a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，b极进入氧气，为正极，与正极相连的c极就是阳极。
（2）a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，发生氧化反应，a极上的电极反应式：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+。乙池中c极与正极相连则为阳极，阳极NO失电子发生氧化反应，根据题意可知生成硝酸根，电极反应式:NO-3e-+2H2O=+4H+。
（3）甲池为原电池，向正极（b极）迁移，乙池为电解池，向阴极（d极）迁移。
（4）乙池两侧溶液体积均为100ml，左侧溶液中c(HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后，左侧溶液中c(HNO3)变为0.3 mol/L，反应后增加了(0.3 mol/L-0.1 mol/L)×0.1L=0.02mol，根据N原子守恒可知，处理NO的物质的量为0.02mol，体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL。生成的氢离子会通过质子交换膜向右侧移动，所以乙池右侧溶液的pH与电解前相比不变。