重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-22化学能与电能（2）

这是一份重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-22化学能与电能（2），共30页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，实验题，计算题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-22化学能与电能（2）

一、单选题
1．（2021·重庆·统考模拟预测）双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2О解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。

下列说法正确的是
A．出口2的产物为HBr溶液 B．出口5的产物为硫酸溶液
C．Br-可从盐室最终进入阳极液中 D．阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑
2．（2021·重庆·统考三模）变废为宝是化学家为人类社会作出的巨大贡献。据报道，我国科学家在固体氧化物燃料电池技术研发方面取得新突破，利用该技术处理废气并回收能量，得到单质硫，其原理如图所示。
下列说法正确的是

A．电极a为电池正极电极
B．电极a上的电极反应式为
C．放电时电子从a极经负载到b极再到a极
D．电路中每流过电子时，b极消耗
3．（2021·重庆·统考三模）用下列实验装置进行相应实验，装置及操作正确且能达到实验目的的是

A．用装置甲量取NaOH溶液
B．用装置乙验证铁发生吸氧腐蚀
C．用装置丙收集二氧化氮气体
D．用装置丁制取氧气以控制反应随时发生和停止
4．（2021·重庆·统考二模）微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂降解污水中的有机物(以对苯二甲酸为例)，其原理如图装置所示。下列判断错误的是

A．该微生物电池工作时向负极移动
B．该微生物电池工作时，电流由b极经负载流向a极
C．微生物电池在处理废水时的能量转化为化学能变为电能
D．该微生物电池的负极电极反应式为：+12H2O-30e-8CO2+30H+
5．（2021·重庆·统考一模）证据推理是化学学习的一项基本能力，基于以下实验操作和现象，所得结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取5mLKI溶液于试管中，加入1mLFeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液，溶液变血红色
KI与FeCl3的反应有一定限度
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热，产生的气体直接通入酸性溶液中，溶液褪色
反应一定产生了乙烯气体
C
将湿润的淀粉KI试纸插入未知红棕色气体中，试纸变为蓝色
红棕色气体一定是蒸气
D
向锌和稀硫酸反应的试管中滴加几滴溶液，气泡生成速率加快
一定是该反应的催化剂
A．A B．B C．C D．D
6．（2021·重庆·统考一模）我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如下图所示(半透膜只允许K+、H+通过)，下列说法错误的是

A．物质A可以是硫酸氢钾
B．左侧为电池负极，HCOO-发生氧化反应生成
C．该燃料电池的总反应为：
D．右侧每消耗11.2 LO2(标况)，左侧有1 mol K+通过半透膜移向右侧
7．（2022·重庆·统考模拟预测）某科研团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示，下列说法正确的是

A．Y膜为阳离子交换膜
B．催化剂可加快单位时间内反应中电子的转移数目
C．b极上发生氧化反应
D．生成H2O2的总反应为2H2O+O2=2H2O2
8．（2022·重庆·统考二模）利用电化学原理在厌氧条件下分解有机物的装置如图所示。下列说法正确的是

A．电流流向：A电极→用电器→B电极
B．A电极发生的电极反应为
C．若左池有转化为Y，理论上右池溶液增加的质量为
D．若有机物为葡萄糖，处理葡萄糖，理论上消耗的体积为
9．（2022·重庆·统考模拟预测）热爱劳动是中华民族的传统美德。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
餐后将洗净的铁锅擦干
铁在潮湿的环境中容易生锈
B
用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含N、P、K等元素
C
用明矾处理污水
明矾有杀菌消毒的作用
D
冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗
蛋白质受热可变性

A．A B．B C．C D．D
10．（2022·重庆·统考模拟预测）下列实验操作现象与结论对应关系正确的是

实验操作、现象
结论
A
向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液，溶液变蓝
溶液中一定含有Br2
B

一块除去铁锈的铁片上滴加铁氰化钾溶液，静置2~3min，有蓝色沉淀出现
铁片上发生了吸氧腐蚀

C
将SO2通入Ca(ClO)2溶液，出现白色沉淀
SO2是酸性氧化物
D
向某盐溶液中加入NaOH溶液，并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
原溶液中存在


A．A B．B C．C D．D
11．（2022·重庆·统考模拟预测）下列离子方程式书写不正确的是
A．铅蓄电池工作时的正极反应：PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
B．澄清石灰水久置于空气中变浑浊：Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O
C．保存氢氧化钾溶液不用磨口玻璃塞：SiO2+2OH-=+H2O
D．实验室用铜与浓硝酸制二氧化氮：Cu+2+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O
12．（2022·重庆·统考模拟预测）《自然—可持续发展》杂志报道了通过原位电化学方式，在锰基普鲁士蓝表面构建了理想的梯度铁锰界面，实现了水系钾离子电池的超13万次循环。该水系钾离子电池放电总反应为2KC14H10+xMnFe(CN)6=2K1-xC14H10+xK2MnFe(CN)6，放电工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．放电时，电流从电极B经导线流向电极A
B．充电时，CF3SO3K溶液浓度变小
C．放电时，电极A质量减小，电极B质量增加
D．充电时，阳极反应式为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6

二、原理综合题
13．（2021·重庆·统考模拟预测）内酯在化工、医药、农林等领域有广泛的应用。
(1)内酯可以通过有机羧酸异构化制得。某羧酸A在0.2 mol/L盐酸中转化为内酯B的反应可表示为A(aq)B(aq)，忽略反应前后溶液体积变化。一定温度下，当A的起始浓度为a mol/L时，A的转化率随时间的变化如下表所示：
t/min
0
21
36
50
65
80
100
∞
A的转化率/%
0
13.3
20.0
27.8
33.3
40.0
45.0
75.0
①反应进行到100 min时，B的浓度为_______mol/L。
②v正(t =50 min)_______v逆 (t =∞min)(填“>”“＜”或“=”)。
③增加A的起始浓度，A在t =∞min时转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
④该温度下，平衡常数K=_______﹔在相同条件下，若反应开始时只加入B，B的起始浓度也为a mol/L，平衡时B的转化率为_______。
⑤研究发现，其他条件不变时，减小盐酸的浓度，反应速率减慢，但平衡时B的含量不变，原因是_______。
(2)内酯也可以通过电化学合成。以石墨电极为阳极，铂电极为阴极，CH3CN作为溶剂，LiClO4作为电解质，经电解合成内酯的反应式如下：

①产生H2的电极为_______(填“石墨电极”或“铂电极”)；通电一段时间后，溶液中向铂电极迁移的离子为_______。
②写出石墨电极上的电极反应式_______。
14．（2021·重庆·统考二模）硫及硫的化合物在生产、生活以及国防上都有广泛的用途，如主要作为制造黏胶纤维、玻璃纸的原材料。请回答下列有关问题。

(1)已知。在体积为的恒容密闭容器中，起始加入和的物质的量分别为和，测得不同温度下平衡体系中的物质的量分数与温度的关系如图所示：
①上述反应的正反应是___________反应(填“放热”或“吸热”)，理由是___________。
②下列图象正确且一定能说明时刻反应处于平衡状态的是___________(填标号)。

③A点时混合气体的平均相对分子质量为___________(保留一位小数)；若此时测得容器内的压强为p，则该反应的平衡常数___________。
(2)工业生产中利用原电池可将转化为，装置如图所示：

①则正极的电极反应式为___________。
②用该电池给一种可充电的新型水系聚合物空气电池充电，其装置如图所示，往___________(填“X”或“Y”)区移动；电解的总反应式为___________。
15．（2021·重庆·统考三模）碳以及碳的化合物在生活中应用广泛。利用CO2合成甲醇不仅能够使二氧化碳得到有效合理的利用，也能解决日益严重的能源危机。由CO2合成甲醇的过程可能涉及如下反应：
反应I：
反应II：
反应III：
回答下列问题：
(1)将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。测得不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及甲醇的产率(b)如图所示。

①该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是____。
A．改用高效催化剂     B．升高温度          C．分离出甲醇        D．增加CO2浓度
②据图判断，当温度高于260℃后，CO的浓度随着温度的升高而____(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)，其原因是_____。
(2)一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2 (假设仅发生反应Ⅰ)。测得在反应物起始投入量不同时，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。

反应物起始投入量：
曲线I：n(H2)=3mol，n(CO2)=1.5mol
曲线II：n(H2)=3mol，n(CO2)=2mol
①根据图中数据判断，要使CO2平衡转化率大于40%，以下条件中最合理的是______。
A．n(H2)=3mol，n(CO2)=2.5mol；550K
B．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.6mol；550K
C． n(H2)=3mol，n(CO2)=1.9mol；600K
D．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.5mol； 650K
②请选择图中数据计算500K时反应I的平衡常数K=________。
(3)用惰性电极电解制取乙烯的装置如图所示：

①电源负极是________(填“a”或“b”)。
②离子交换膜是________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
③X极上的电极反应式为________。
16．（2022·重庆·统考二模）碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和以减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的用一种循环方案处理，即，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比通入和，测得反应过程中压强随时间的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强。随时间的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是_______。
A．容器内气体的平均相对分子质量不变
B．和的转化率相等
C．与的物质的量之比保持不变
D．
②_______0(填“>”“<”或“不确定”)；理由是_______。
③改变的条件是_______。
(2)经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①反应Ⅱ的活化能(正)_______ (逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在温度下，将和充入的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡状态时和的物质的量分别为和。则温度时反应Ⅰ的平衡常数_______。
(3)工业上利用废气中的联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如下图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。

①B中发生的总反应的离子方程式为_______。
②若某废气中含有的和的体积比为，废气中和体积分数共为。假设A中处理了标准状况下的废气，其中和全部转化成，理论上可制得_______。
17．（2022·重庆·统考模拟预测）甲醇(CH3OH)是重要的化工原料。回答下列问题：
I.制备甲醇有Ag3PO4光催化CO2转化法、水煤气合成法和CuO-ZnO催化CO2氢化法。
(1)Ag3PO4光催化CO2转化法制甲醇的总反应是：2CO2+4H2O2CH3OH+3O2，Ag3PO4光催化机理如下，请写出步骤b的方程式。
a.Ag3PO4[Ag3PO4]⊕+e-
b._______
c.CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
(2)水煤气合成法。制备甲醇的主要反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。ΔH=-90.8kJ/mol，原料气加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO、H2的混合气体为原料在一定条件下进行试验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不同的。实验数据如下表所示。
φ(CO2)-φ(CO)-φ(H2)/%
0-30-70
4-26-70
8-22-70
20-10-70
反应温度/℃
225
235
250
225
235
250
225
235
250
225
235
250
碳转化率/%
CH3OH
4.9
8.8
11.0
19.0
33.1
56.5
17.7.
33.4
54.4
8.0
12.0
22.6
CH4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.8
2.8
2.8
一定条件下，反应温度越高，生成甲醇反应的碳转化率_______(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。结合表中数据分析250℃下，CO2对甲醇合成的影响是________。
(3)CuO-ZnO催化CO2、H2合成甲醇涉及的反应如下：
反应I：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
反应II：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2<0
反应III：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3<0
①一定条件下，在恒容密闭容器中按=3投料进行上述反应，CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示。图中曲线X表示_______的平衡体积分数随温度的变化，温度从453K上升至533K，CO2的平衡转化率变化的原因是_______。

②温度为T℃时，在恒容密闭容器中，充入一定量的CO2和H2，发生反应I、II。起始及平衡时容器内各气体的物质的量如下表所示：。

CO2
H2
CH3OH
CO
H2O
起始量/mol
5
7
0
0
0
平衡量/mol


n1

n2
经测定，达到平衡时容器内总压为pkPa，是起始时的5/6，则n1=_______；若此时n2=3，则反应II的平衡常数Kp=________(用含p的式子表示)。
II.一种以甲醇为原料，利用SnO2(mSnO2/CC)和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极，制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示。

(4)①直流电源的正极为_______(填“a”或“b”)，电解过程中阴极上发生反应的电极反应式为_______。
②若有1molH+通过质子交换膜时，则该装置生成HCOO-和HCOOH共计_______mol。

三、实验题
18．（2022·重庆·统考模拟预测）南开中学创新实验大赛中某组同学设计用电解法测定常温常压时的气体摩尔体积(Vm)，装置如图所示：

1.乳胶管    2.装置A    3.温度计     4.毫安表     5.铜片     6.铂丝电极     7.足量0.5mol/L的CuSO4溶液     8.电阻箱     9.开关     10.稳压电源
实验步骤：
步骤Ⅰ．测量装置A下端无刻度部分体积：取一支50.00mL装置A，关闭活塞，用移液管移取25.00mL蒸馏水至装置A中，待装置A中读数不变，记录刻度为35.00mL。
步骤Ⅱ.连接实验装置，进行实验：按图安装好实验装置，打开装置A活塞，用洗耳球从乳胶管口吸气，使溶液充满装置A，然后关闭活塞。连接电源，通电30分钟后，停止电解。恢复至室温后，上下移动装置A，使装置A内液面与烧杯中液面相平。
步骤Ⅲ.数据处理：
①测定得实验前后铜片增重mg。
②电解后液面相平时装置A管中液面读数为bmL。
回答下列问题：
(1)装置A名称为____，装置A使用前需进行的操作为____。
(2)根据步骤Ⅰ的数据，装置A下端无刻度部分体积为____mL。
(3)要配制0.5mol·L-1CuSO4溶液480mL所需的仪器和用品有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、____、____以及称量纸片。
(4)步骤Ⅱ电解过程中阴极反应方程式为____，装置A中反应生成的气体为____。
(5)常温常压时的Vm=____L·min-1(用含m，b的代数式表示)，若在步骤Ⅰ中测量前装置A中有残留蒸馏水，则会使测定结果____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

四、计算题
19．（2022·重庆·统考模拟预测）2021年11月初，世界气候峰会在英国举行，为减少环境污染，减少化石能源的使用，开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。
(1)甲醇、乙醇来源丰富、燃烧热值高，可作为能源使用。其中一种可减少空气中CO2的甲醇合成方法为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①若将一定量的CO2和H2投入1.0L恒容密闭容器中合成甲醇，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。则该反应的正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应，在p2及512K时，图中N点处平衡向_______(填“正向”或“逆向”)移动；

②若将物质的量之比为1：3的CO2和H2充入体积为1.0L的恒容密闭容器中反应，不同压强下CO2转化率随温度的变化关系如下图所示。

a.A、B两条曲线的压强分别为、，则_______ (填“>”“<”或“=”)；
b.若A曲线条件下，起始充入CO2和H2的物质的量分别为lmol、3mol，且a点时的K=300(L2/mol2)，则a点对应CO2转化率为_______。
(2)在工业生产中也用反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1制取H2，从而获得氢能源，该反应需要加入催化剂，若用[M]表示催化剂，则反应历程可表示为：
第一步：[M]+H2O(g)=[M]O+H2(g)
第二步：[M]O+CO(g)=[M]+CO2(g)
①第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步_______(填“大”或“小”)。反应过程中，中间产物[M]O的能量比产物的能量_______(填“高”或“低”)；
②研究表明，此反应的速率方程为，式中)、分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，该反应的Kp_______(填“增大”或“减小”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是_______。

(3)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为____，若装置中消耗标准状态下O244.8L，理论上能制得碳酸二甲酯的质量____g。


五、工业流程题
20．（2022·重庆·统考模拟预测）氯化亚锡和锡酸钠都可在印染行业用作媒染剂。校化学小组从电镀锡渣(主要成分为Sn、SnO，含有砷和难溶于酸碱的杂质)中制取二水合氯化亚锡和锡酸钠，工艺流程如图所示：

已知：
①Sn(II)具有还原性，可与Cl-形成[SnCl3]-
②As在碱溶时转化为Na3AsO4溶液
③20℃时，Ksp[Ba3(AsO4)2]=2.7×10-10
回答下列问题：
(1)Sn元素在周期表中的位置为_______。
(2)SnCl2溶液可用作电镀锡的电解液，阴极的电极反应式为_______。
(3)“酸溶”时SnO发生反应的离子方程式为_______。
(4)“碱溶”时的还原产物是空气的主要成分之一，写出Sn发生反应的化学方程式_______。
(5)“滤液I”中，需加入少量单质Sn，原因是_______。
(6)“除砷”时，若溶液中c(AsO)=2mol/L，加入等体积的Ba(OH)2溶液后，“滤液II”中c(Ba2+)=3×10-3mol/L，则沉淀中的As元素占原As元素总量的_______。
(7)蒸发浓缩“滤液II”前，可往体系中加入适量的NaOH溶液，目的是________。

参考答案：
1．D
【详解】A． 电解时， 溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Na+向阴极移动，与双极膜提供的氢氧根离子结合，出口2的产物为NaOH溶液，A错误；
B． 电解时， 溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Br-向阳极移动，与双极膜提供的氢离子结合，故出口4的产物为HBr溶液，钠离子不能通过双极膜，故出口5不是硫酸，B错误；
C． 结合选项B，Br-不会从盐室最终进入阳极液中，C错误；
D． 电解池阴极处，发生的反应是物质得到电子被还原，发生还原反应，水解离成H+和OH−，则在阴极处发生的反应为2H++2e-=H2↑，D正确；
答案选D。
2．B
【分析】根据原理图得出负极H2S即电极a失电子发生氧化反应，电极反应为：2H2S+2O2--4e-═S2+2H2O，正极O2即电极b得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e-=2O2-。
【详解】A． 电极a上H2S失电子发生氧化反应，为电池负极，故A错误；
B． 电极a上失电子发生氧化反应，电极反应式为，故B正确；
C． 放电时电子从a极经负载到b极，电子只在外电路中流动，内电路中是电解质离子定向移动，故C错误；
D． 正极O2即电极b得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e-=2O2-，所以电路中每流过4mol电子，正极消耗1molO 2，气体不一定是标准状态，b极不一定消耗，故D错误；
故选B。
3．D
【详解】A．图示装置为酸式滴定管，NaOH溶液应该用碱式滴定管量取，A错误；
B．煤油隔绝氧气，铁钉不会被腐蚀，B错误；
C．NO2会和水反应生成NO，不能用排水法收集，C错误；
D．水可以和过氧化钠反应生成氧气，通过转动分液漏斗的旋塞，可以控制反应随时发生和停止，D正确；
综上所述答案为D。
4．A
【分析】根据原理图分析，氧气转化为水，发生还原反应，b电极为正极；对苯二甲酸转化为二氧化碳，发生氧化反应，a为负极，据以上分析解答。
【详解】A．原电池工作时阳离子往正极移动，所以应向正极移动，故A错误；
B．该微生物原电池工作时，电流由正极b极经负载流向负极a极，故B正确；
C．微生物电池属于原电池，所以在处理废水时的能量转化为化学能变为电能，故C正确；
D．该微生物原电池的负极电极反应是 发生氧化反应生成CO2。其电极反应式为：+12H2O-30e-8CO2+30H+，故D正确；
故答案：A。
5．A
【详解】A．向过量的KI溶液中滴加FeCl3，若FeCl3没有剩余说明反应是完全的，因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明该反应是有限度的，故A正确；
B．乙醇易挥发，乙醇与浓硫酸反应时可产生二氧化硫，乙醇和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰了检验结果，无法确定产生的气体是否为乙烯，故B错误；
C．溴蒸气、二氧化氮均可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，由操作和现象不能证明红棕色气体是溴蒸气，故C错误；
D．滴加几滴CuSO4溶液，Zn置换出Cu，构成原电池，可加快反应速率，与催化剂无关，故D错误；
故选：A。
6．D
【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子被氧化生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O，正极上O2得电子生成H2O，O2+4e-+4H+=2H2O (需消耗H+)，从装置中分离出的物质为K2SO4，所以放电过程中需补充的物质A是H2SO4，HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极。
【详解】A．由图可知，原电池工作时K+通过半透膜移向正极(右侧)，右侧电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，从装置中分离出的物质为K2SO4。放电过程中需补充的物质A是H2SO4或硫酸氢钾，A正确；
B．HCOOH在碱性燃料电池中，左侧电极发生HCOO-失去电子的反应生成，所在电极为负极，电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=+H2O，B正确；
C．根据上述分析可知该燃料电池的总反应为：2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，C正确；
D．右侧每消耗11.2 LO2(标况)，反应的O2的物质的量是0.5 mol，转移2 mol电子，则左侧有2 mol K+通过半透膜移向右侧，D错误；
故合理选项是D。
7．B
【分析】由图可知，通入氢气的a极为原电池的负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2—2e—=2H＋，氢离子通过阳离子交换膜进入产品室，通入氧气的b极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成HO离子和氢氧根离子，电极反应式为O2+2e—+H2O=HO+OH—，HO离子、OH—离子通过阴离子交换膜进入产品室与氢离子反应生成过氧化氢和水，电池的总反应为H2+O2=H2O2。
【详解】A．由分析可知，Y膜为阴离子交换膜，故A错误；
B．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，所以单位时间内反应中电子的转移数目增多，故B正确；
C．由分析可知，b极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成HO离子和氢氧根离子，故C错误；
D．由分析可知，电池的总反应为H2+O2=H2O2，故D错误；
故选B。
8．C
【分析】由图可知，B电极上氧元素价态降低得电子，B电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，A电极为负极，电极反应式为X-2e-═Y+2H+；
【详解】A．该装置中，A电极为负极，B电极为正极，电流从正极流向负极，则电流流向：B电极→用电器→A电极，故A错误；
B．由图知X到Y少了2个H，发生失电子的氧化反应，有机物升高2价，失去2个电子，电极反应式为X-2e-═Y+2H+，故B错误；
C．物质的量为，由电极反应式为X-2e-═Y+2H+，转移2mol电子，左侧质子穿过质子交换膜到达右室参与反应O2+4e-+4H+=2H2O，右池溶液增加的质量即为生成的水的质量，转移2mol电子，则生成1mol水，即右侧溶液增加18g，故C正确；
D．1molC6H12O6反应，C6H12O6失电子生成二氧化碳，则负极的电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O═6CO2↑+24H+，所以处理葡萄糖，转移12mol电子，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗3mol氧气，未指明气体状态，无法计算气体体积，故D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．潮湿环境中铁锅易发生电化学腐蚀，所以餐后将洗净的铁锅擦干，可以防止铁锅生锈，A正确；
B．用厨余垃圾制肥料，是因为厨余垃圾含N、P、K等元素，腐败后可被农作物吸收利用，B正确；
C．明矾溶于水后可以水解产生氢氧化铝胶体，吸附杂质，从而净水，但不能杀菌消毒，C错误；
D．疫苗的主要成分为蛋白质，蛋白质受热易变性，为避免蛋白质变性，冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗，D正确；
综上所述答案为C。
10．D
【详解】A．溶液中也可能有Fe3+，Fe3+会和I-发生氧化还原反应生成碘单质，A错误；
B．生成蓝色沉淀说明反应生成了Fe2+，但不一定发生的是吸氧腐蚀，也可能发生析氢腐蚀，B错误；
C．SO2与Ca(ClO)2溶液发生氧化还原反应生成，和Ca2+生成CaSO4沉淀，C错误；
D．向某盐溶液中加入NaOH溶液，并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则生成气体为NH3，说明原溶液中存在，D正确；
故选D。
11．A
【详解】A．铅蓄电池二氧化铅在正极得电子转化为硫酸铅，硫酸铅不溶于水，离子方程式中不能拆分，其电极反应式为：PbO2+2e- +4H++SO=PbSO4+2H2O，A错误；
B．澄清石灰水遇到空气中的二氧化碳会生成碳酸钙和水，其离子方程式为：Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O，B正确；
C．玻璃塞中的二氧化硅会与碱发生反应转化生成具有粘性的硅酸钠，所以不能用磨口玻璃塞保存碱性的氢氧化钾，涉及的离子方程式为：SiO2+2OH-=+H2O，C正确；
D．铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，可利用此原理制备二氧化氮，涉及的离子方程式为：Cu+2+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，D正确；
故选A。
12．D
【分析】该装置为电池装置，根据原电池工作原理，电极A为正极，电极反应式为2K++MnFe(CN)6+2e-= K2MnFe(CN)6，电极B为负极，电极反应式为KC14H10-xe_=K1-xC14H10+xK+，充电时，电池正极接电源的正极，电池负极接电源的负极，据此分析；
【详解】A．放电时，根据上述分析，电极A为正极，电极B为负极，电流从正极经外电路流向正极，即电流从电极A经导线流向电极B，故A错误；
B．充电时，CF3SO3K不参与电极反应，因此CF3SO3K溶液浓度不变，故B错误；
C．放电时，正极反应式为2K++MnFe(CN)6+2e-= K2MnFe(CN)6，电极A质量增加，负极反应式为KC14H10-xe-=K1-xC14H10+xK+，电极B质量减小，故C错误；
D．充电时电池正极接电源的正极，电池负极接电源的负极，阳极反应式为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6，故D正确；
答案为D。
13． 0.45a > 不变 3 25% 盐酸是催化剂，催化剂能改变反应速率但不影响化学平衡 铂电极 H+
【分析】结合已知条件、按化学反应速率的定义、化学平衡常数的定义等列式计算、运用影响速率的因素理论判断速率的相对大小；应用电化学原理判断阴阳极、书写电极方程式；
【详解】(1)①由表知，反应进行到100 min时，A的转化率为45.0%，则根据化学方程式A(aq)B(aq)，B的浓度为0.45amol/L。②一定温度下，化学反应速率受反应物浓度影响，在反应建立平衡的过程中，反应物浓度在不断减小，所以v正(t =50 min)>v逆 (t =∞min)= v正 (t =∞min)。③， ，温度一定时，K是常数，则增加A的起始浓度，A在t =∞min时转化率将不变。④由表知，该温度下，A在t =∞min时转化率为75%，则平衡常数﹔在相同条件下，若反应开始时只加入B，B的起始浓度也为a mol/L，则，则，得 ，平衡时B的转化率为。⑤研究发现，其他条件不变时，减小盐酸的浓度，反应速率减慢，但平衡时B的含量不变，原因是盐酸是催化剂，催化剂能改变反应速率但不影响化学平衡。
(2)①产生H2的反应中氢元素化合价降低，发生还原反应，则在阴极上生成氢气，生成氢气的电极为铂电极；通电一段时间后，阳离子向阴极移动，则溶液中向铂电极迁移的离子为H+。②石墨电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：。
14． 放热 由图可知，升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应 C 19.4 X
【详解】(1)①由图可知，升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应；
②反应容器的体积不变，气体的质量不变，密度始终不会变，A图不能说明反应是否处于平衡状态；随着反应的进行，气体平均相对分子质量应该增大才对，B图却减小；C图中反应速率不变，能说明反应达到平衡状态；D图中与平衡无关；
③因为A点和的物质的量分数相等，则，平均相对分子质量，平衡时的物质的量分别为，的压强为p，的压强分别为，；
(2)①图(a)是原电池，正极是氧气得电子，；
②图(b)是电解池，Y区是失电子，所以Y区是阳板，应向阴极移动，即向X区移动；
电解的总反应式为：。
15． D 增大 反应Ⅰ和Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高不利于CO2、CO转化为甲醇，有利于CO2转化为CO，所以CO浓度一定增大 B 200(mol/L)2 a 阳 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
【详解】(1)①A．催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡时甲醇的生成量，a不符合题意；
B．据图可知当温度过高时，升高温度，甲醇的产率下降，b不符合题；
C．分离出甲醇平衡正向移动，CO2浓度减小，反应速率会减慢，c不符合题意；
D．增加CO2浓度，反应速率增大，同时平衡正向移动，甲醇的产率提高，d符合题意；
综上所述答案为D；
②反应Ⅰ、反应Ⅲ均为放热反应，温度升高不利于CO2、CO转化为甲醇，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高使更多的CO2转化为CO，所以当温度高于260℃后，CO的浓度一定增大；
(2)①据图可知当温度为550K、n(H2)=3mol、n(CO2)=2mol时，CO2的平衡转化率低于40%，若要使CO2的平衡转化率增大，则应减少CO2的量，而该反应为焓变小于零，为放热反应，温度越高CO2的平衡转化率越大，所以四种数据中最合理的是n(H2)=3mol，n(CO2)=1.6mol；550K，故选B；
②在温度为500K的条件下，充入3mol H2和1.5mol CO2，容器体积为2L，平衡时二氧化碳的转化率是60%，列三段式有：

所以平衡常数K==200(mol/L)2；
(1)①左侧电极通入二氧化碳，生成乙烯，发生还原反应，所以左侧为阴极，右侧为阳极，则a为电源负极；
②左侧电极通入二氧化碳，生成乙烯，右侧电解质溶液为强酸性，根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，需要右侧强酸性溶液中的氢离子迁移到阴极，所以离子交换膜为阳离子交换膜；
③X电极为阴极，CO2被还原生成乙烯，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O。
16．(1) AC ＜ 随着反应进行，压强先变大后变小，说明反应为放热反应，使得开始的温度升高，压强增大 加入催化剂
(2) ＜ 10
(3) 2H2O+2Cl-=H2↑+2OH-+Cl2↑ 9.9

【详解】（1）①A．容器内气体的质量和物质的量均是变化的量，气体的平均相对分子质量不变，说明反应已达到平衡状态，A符合题意；
B．和的投料比等于系数比，故两者的转化率相等，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．与的物质的量之比随着反应的进行不断变化，当该比例保持不变时，说民反应已达到平衡状态，C符合题意；
D．时，由于未指明两个速率的反应方向，故不能说明达到平衡状态，D不符合题意；
故选AC。
②由图可知，随着反应进行，压强先变大后变小，5min时达到平衡状态，说明反应为放热反应，使得开始的温度升高，压强变大，故＜0。
③改变的条件化学反应速率加快，而平衡状态没有移动，说明加入了催化剂。
（2）①反应Ⅱ为放热反应，生成物的能量低于反应物的能量，则反应Ⅱ的活化能(正)＜。
②由三段式得：


在温度下，的恒容密闭容器中平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分别为3mol-1mol -1mol=1mol、7mol-3mol-3mol=1mol、1mol、1mol+1.5mol=2.5mol；则温度时反应Ⅰ的平衡常数=10。
（3）①由图可知，B中发生的总反应为电解氯化钠溶液的反应，离子方程式为2H2O+2Cl-=H2↑+2OH-+Cl2↑。
②的废气中和总体积为10×103L×8.96%=896L，和的体积均为448L，两者的物质的量均为20mol，和全部转化成，～6e-、～4e-，则转移电子的总的物质的量为200mol；C2H4生成C2H4Cl2，C2H4～2e-，则根据电子守恒可知，生成的物质的量为100mol，质量为100mol×99g/mol=9900g=9.9kg。
17．(1)2H2O+4[Ag3PO4]⊕O2+4H++4Ag3PO4
(2) 增大 一定条件下，少量二氧化碳加入有利于提高碳反应生成甲醇的转化率
(3) 二甲醚 453K到533K，主要发生反应II，反应放热，温度升高，反应II逆向移动，二氧化碳的平衡转化率下降 1 kPa-2
(4) b 2CO2+2e-+H2O=HCOO-+ 0.75

【详解】（1）abc三个反应就是总反应2CO2+4H2O2CH3OH+3O2，则总反应减去反应ac可得反应b为：2H2O+4[Ag3PO4]⊕O2+4H++4Ag3PO4；
（2）由表格中原料气各组分含量不同时反应生成甲醇的碳转化率的数据可知：反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高，故答案为：增大；
二氧化碳的体积分数为4%时生成甲醇的碳转化率最高，二氧化碳的体积分数为20%生成甲醇的碳转化率较低，不含二氧化碳时生成甲醇的碳转化率最低，因此原料含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率, CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低，故答案为：一定条件下，少量二氧化碳加入有利于提高碳反应生成甲醇的转化率；
（3）①随着温度的升高，反应工平衡逆向移动，故二甲醚平衡体积分数减小， 对应曲线X，故此处填：二甲醚；CO2的平衡转化率与反应I、Ⅱ有关，且温度升高，两个反应平衡移动方向不一致，在不同温度范围内，两个反应程度不同，故CO2的平衡转化率表现不一致，故此处填：453K到533K，主要发生反应II，反应放热，温度升高，反应II逆向移动，二氧化碳的平衡转化率下降；故答案为：二甲醚；453K到533K，主要发生反应II，反应放热，温度升高，反应II逆向移动，二氧化碳的平衡转化率下降；
②恒温恒容条件下，压强之比等于其物质的量之比，则达到平衡时气体总物质的量：
(5.0+7.0)mol=， 则平衡时气体总物质的量为10mol，反应前后气体减少的物质的量= (12-10)mol，气体减少的物质的量是生成甲醇气体物质的量的2倍，则生成甲醇的物质的量为1.0mol，生成1.0mol甲醇时，故n1=1；该反应中生成，则有水在反应中生成则生成的n(CO)=2mol，消耗的，剩余，则剩余，则，，，，反应I的平衡常数，故答案为：1；kPa-2；
（4）①由图可知二氧化碳在左侧电极发生反应，其中碳元素化合价降低，则a为负极，该电极反应式为：2CO2+2e-+H2O=HCOO-+；则电极b为正极，右侧电极为阳极，电极反应式为：；故答案为：b；2CO2+2e-+H2O=HCOO-+；
②由第一问的分析可知，阳极反应为：，阴极电极反应为：2CO2+2e-+H2O=HCOO-+，由此可以发现，若有1molH+通过质子交换膜时，则转移1mol电子，则此时该装置生成HCOO-和HCOOH共计0.75mol。
18．(1) 酸式滴定管 检查是否漏水
(2)10.00
(3) 500mL容量瓶 胶头滴管
(4) Cu2++2e-=Cu O2
(5) 偏小

【解析】(1)
由题干实验装置图可知，装置A名称为酸式滴定管，滴定管使用之前需检查是否漏液，故答案为：酸式滴定管；检查是否漏液；
(2)
测量装置A下端无刻度部分体积：取一支50.00mL装置A，关闭活塞，用移液管移取25.00mL蒸馏水至装置A中，待装置A中读数不变，记录刻度为35.00mL，则装置A下端无刻度部分体积为(25.00+35.00-50.00)=10.00mL，故答案为：10.00；
(3)
根据用固体配制一定物质的量浓度的溶液的实验可知，要配制0.5mol·L-1CuSO4溶液480mL所需的仪器和用品有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管以及称量纸片，故答案为：500mL容量瓶；胶头滴管；
(4)
由题干实验装置图可知，步骤Ⅱ电解CuSO4溶液，则其阴极反应方程式为Cu2++2e-=Cu，装置A是用Pt丝与电源的正极相连，故发生的电极方程式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，则A中反应生成的气体为O2，故答案为：Cu2++2e-=Cu；O2；
(5)
由题干数据可知，①测定得实验前后铜片增重mg，则通过电路上的电子的物质的量为：n(e-)=mol，则阳极上产生的氧气的物质的量为：n(O2)=mol，②电解后液面相平时装置A管中液面读数为bmL，则产生O2的体积为：(25.00+35.00-b)mL=(60.00-b)mL或者(50.00+10.00-b)mL =(60.00-b)mL，故常温常压时的Vm==L·mol-1，若在步骤Ⅰ中测量前装置A中有残留蒸馏水，则将导致b的读数偏大，则会使测定结果偏小，故答案为：；偏小。
19．(1) 放热 正向 ＞ 90%
(2) 大 高 减小 温度为主要影响因素，Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高
(3) 360

【详解】（1）①分析图象可知温度升高，平衡时甲醇的物质的量在减小，由盖斯定律可知正反应为放热反应；在p2及512K时，N点在曲线下方未达到平衡，达到平衡后甲醇的物质的量为，平衡向正向移动才能增大甲醇的物质的量，故N点此时向正向移动；
②由热化学方程式得，相同温度下，增大压强，平衡向正向移动，的转化率增大，＞；设a点对应CO2转化x：

，解得x=0.9，则CO2的转化率为90%；
（2）①活化能越大，反应就越慢，第二步反应比第一步反应慢，则第二步的活化能大于第一步；反应物断开化学键需要吸收能量，正反应为放热反应，总能量降低，则中间产物的能量比产物的能量高；
②正反应为放热反应，温度升高，平衡向逆向移动，则减小；此反应的速率方程为，反应速率加快，k值增大，可得到Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高；T>Tm时温度为主要影响因素；
（3）该电解池中从左往右移动，根据电解池阳离子向阴极移动，可知右侧为阴极与电源负极相连，阳极的电极反应式为：；消耗氧气的物质的量为，阴极的电极反应式为：，则整个电路中转移，产生碳酸二甲酯为，理论上制得碳酸二甲酯的质量为。
20．(1)第五周期第IVA族
(2)Sn2++2e-=Sn
(3)SnO+2H++3Cl-[SnCl3]-+H2O
(4)5Sn+6NaOH+4NaNO35Na2SnO3+2N2↑+3H2O
(5)防止Sn(II)被氧化
(6)90%
(7)形成同离子效应，可析出更多的Na2SnO3固体

【分析】本题采用酸溶和碱溶两种方法从电镀锡渣中回收锡。酸溶工序：加入盐酸后在200oC加热得到滤液I（锡主要存在形式：[SnCl3]-），过滤除去不溶性杂质得到滤液I，滤液I 中加入锡是为了防止Sn(II)被氧化；然后在CO2气流中蒸发浓缩、冷却结晶得到了SnCl2·2H2O晶体。碱溶工序：电镀锡渣加硝酸钠和氢氧化钠溶液在150oC加热可生成Na3AsO4、Na2SnO3，过滤除去不溶性杂质；除砷工序加入氢氧化钡溶液，Na3AsO4生成Ba3(AsO4)2（滤渣III）沉淀，过滤后滤液II主要成分为Na2SnO3，蒸发浓缩、冷却结晶得到了Na2SnO3晶体。
（1）
Sn在元素周期表中位置为：第五周期第IVA族
（2）
电解SnCl2溶液，阴极Sn(II)得电子被还原，电极反应式为：；
（3）
酸溶时，SnO与盐酸反应，离子反应方程式为：
；
（4）
碱溶时，硝酸钠为氧化剂，将Sn氧化为Na2SnO3，自身被还原成氮气，化学方程式为：；
（5）
Sn(II)容易被氧化，滤液I加入少量单质Sn还为了防止Sn(II)被氧化；
（6）
除砷时，加入等体积的氢氧化钡后，初始溶液中，当c(Ba2+)=3×10-3mol/L时，，此时溶液中；因此沉淀中的As元素占原As元素总量的；
（7）
蒸发浓缩时，加入氢氧化钠可形成同离子效应，降低Na2SnO3溶解度，利于析出更多的Na2SnO3固体。故答案为：形成同离子效应，有利于析出更多的Na2SnO3固体。