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专题09 电化学-高考化学高频考点穿透卷 Word版含解析
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这是一份专题09 电化学-高考化学高频考点穿透卷 Word版含解析，共37页。
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1．（2016课标Ⅰ）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O − 4e– = O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
【答案】B
2．（2016课标Ⅱ）Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B．正极反应式为Ag++e-=Ag
C．电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg (OH)2+H2↑
【答案】B
3．（2016课标Ⅲ）锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是（ ）
A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B．充电时，电解质溶液中逐渐减小
C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)
D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L（标准状况）
【答案】C
【解析】A、充电时阳离子向阴极移动，故错误；B、放电时总反应为：2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的c（OH-）增大，故错误；C、放电时，锌在负极失去电子，故正确；D、标准状况下22.4 L氧气的物质的量为1 mol，对应转移4 mol电子，故错误。
4．（2015课标Ⅰ）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【答案】A
5．（2014课标Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
【答案】C
【解析】新型化学电源的分析首先要根据原电池原理结合题给信息准确判断电源的正、负极，可从反应类型、电极材料的活泼性、外电路中电流方向及电子流向、电解质溶液中离子的移动方向及相关电极反应的实验现象进行判断；然后理清两极上的电极反应式及电池反应；其次要认真审题，审清“错误”、“b的电极材料中含有活泼金属Li”等关键信息，结合选项进行作答。根据题给装置图判断，b电极的电极材料中含有活泼金属锂，反应中易失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为Li—e－Li＋，a电极为原电池的正极，电极反应式为Li1-xMn2O4+x Li＋+x e－ LiMn2O4，电池反应为Li1-xMn2O4+xLi LiMn2O4。A、根据上述分析知，a为电池的正极，正确；B、电池充电反应为电池反应的逆反应，充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi，正确； C、放电时，a极锰的化合价降低，而锂的化合价不发生变化，错误；D、放电时，溶液中Li＋由负极向正极迁移，即从b向a迁移，正确。
6．（2014福建）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是（ ）
A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0．01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减
少0．02 mol离子
【答案】D
7．（2014课标Ⅰ） 次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：
（2）H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①(H3PO2)中，磷元素的化合价为
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为： (填化学式)
③NaH2PO2是正盐还是酸式盐？ 其溶液显 性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)
（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：
（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是 杂质。该杂质产生的原因是：
【答案】（1）H3PO2H++H2PO2-；（2）①+1；②H3PO4；③正盐 弱碱性；
（3）2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+3PH3↑；
(4) ① 2H2O-4e-=O2↑+4H+；② 阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO3-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成）③ PO43- ；H3PO3或H2PO2-被氧化。
是因为阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者在产品室发生反应反应H++H2PO2= H3PO2。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H3PO2、H2PO2-氧化为PO43-，导致产品不纯。
锁定考点
一、选择题
1．甲醇燃料电池体积小、洁净环保、理论能量比高，已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某型甲燃料电池的总反应式2CH4O + 3O2= 2CO2+ 4H2O，下图是该燃料电池的示意图。下列说法正确的是
A. a是甲醇燃料、b是氧气
B. 当转移6mole-时，消耗33.6LO2
C. 负极反应：CH4O - 6e- + H2O = CO2↑+ 6H+
D. 质子从N电极区穿过交换膜移向M电极区
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
2．以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如下。下列说法正确的是
A. a电极为太阳能电池的正极
B. 产生丙烯的电极反应式为：3CO2+18H++18e-===CH3CH=CH2+6H2O
C. 装置中每转移2e-，理论上有2molH+通过质子交换膜从左向右扩散
D. 太阳能电池的原理与原电池的原理相同
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
3．现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（），其原理如图所示，下列说法正确的是
A. 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极
B. A极的电极反应式为
C. 当外电路中有0.2mole－转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.1NA
D. B极为电池的正极，发生还原反应
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
4．中石化于2012年将年产120万吨的乙烯工程落户大庆，乙烯是有机化工工业的重要原料，有很多重要用途。如：乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时还可获得电能，其总反应化学方程式为：2CH2=CH2+O2→2CH3CHO。下列有关说法正确的是
A. 该电池电极a为正极，b为负极
B. 电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b
C. 负极反应式为：CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+
D. b电极有2.24LO2反应，溶液中有0.4molH+迁移到b电极上反应
【答案】C
【解析】从已知的反应方程式可以判断，O2得到电子，化合价降低，所以O2在原电池正极被还原；则CH2=CH2失去电子，在原电池的负极被氧化。A、a极C2H4失去电子，所以a为负极，b极O2得到电子，所以b为正极，A错误。B、电子从负极流出，经过外电路流向正极，所以B错误。C、从题图可以看出，该反应为CH2=CH2-e-→CH3CHO，考虑到电解质溶液含磷酸呈酸性，配平后的反应为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，C正确。D、选项中没有指出气体的温度和压强，所以无法进行计算，D错误。正确答案C。
【题型】选择题
【难度】一般
5．下列说法正确的是
A. ①中阳极处能产生使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体
B. ②中待镀铁制品应与电源正极相连
C. ③中钢闸门应与外接电源的正极相连，称为牺牲阳极的阴极保护法
D. ④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
6．气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是 （ ）
待测气体
部分电极反应产物
NO2
NO
Cl2
HCl
CO
CO2
H2S
H2SO4
A. 上述气体检测时，敏感电极均作电池正极
B. 检测H2S气体时，对电极充入空气，该电极上的电极反应式为O2 + 2H2O+ 4e－ = 4OH-
C. 检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e－= 2Cl－
D. 检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
7．以铬酸钾(K2CrO4)为原料用电化学法制备K2Cr2O7的装置如图，下列说法正确的是
A. a极的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B. 电解过程中氢氧化钾溶液的浓度保持不变
C. b极上CrO42-发生氧化反应生成Cr2O72-
D. 电解过程中H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧
【答案】A
【解析】由题意知，以铬酸钾为原料用电化学法制备重铬酸钾的过程中，铬酸钾的3种元素的化合价都没有发生变化，阳极材料是石墨为惰性电极，所以被电解的物质一定是水，阳极上电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，一段时间后酸性明显增强，发生2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O阴极电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-。A，a极为阴极，溶液中的阳离子H+放电生成氢气，A正确。B，电解过程中，被电解的物质是水，水减少，所以氢氧化钾溶液的浓度变大。C，Cr的化合价不变，C错。D，电解过程中K+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧,若H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧则无法发生2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，所以D不正确。
【题型】选择题
【难度】一般
8．一种新型金属氢化物镍电池（MH-Ni电池，MH为贮氢材料）工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 隔膜为阴离子交换膜
B. 电池的电解液可为硫酸
C. 充电时阳极反应为H2O+M+e-=MH+OH-
D. 放电时负极反应为Ni(OH)2+OH—-e-==NiOOH+H2O
【答案】A
【题型】选择题
【难度】一般
9．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 阳极室溶液由无色变成棕黄色 B. 阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C. 电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高 D. 电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
10．电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁一次氯酸钠热料电池，电池总反应为：Mg＋ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。下列说法正确的是
A. 图甲中发生的氧化反应是Mg2++ClO-＋H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2
B. 图乙中惰性电极棒上有02放出
C. 图乙中Cr2O72-向惰性电极移动，与该极近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去
D. 若图甲中3.6g镁产生的电量用于图乙废水处理，理论上图乙中有8.4g阳极材料参与反应
【答案】D
【解析】A．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓，故A错误；B．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，惰性电极为阴极，溶液中的H+得电子发生还原反应生成H2，故B错误；C．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O2-7离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去，故C错误；D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe(OH)3↓，则n(Mg)==0.15mol，阳极氧化Fe的质量为0.15mol×56g/mol=8.4g，故D正确；故选D。
【题型】选择题
【难度】一般
11．碱性硼化钒（VB2）-空气电池工作时反应为：4VB2＋11O2=4B2O3+2V2O5。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则下列说法正确的是
A. VB2电极发生的电极反应为：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
B. 外电路中电子由c电极流向VB2电极
C. 电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生
D. 若B装置内的液体体积为100 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.2mol/L
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
12．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素 的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法中正确的是
A. 铜电极应与X相连接
B. H+进过质子交换膜由右向左移动
C. 当N电极消耗0.25mol气体时，则铁电极增重16g
D. M电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
13．镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于贮运、污染小等特点，拥有良好的应用前景。如图是镁燃料电池的一种原理图，该装置为圆筒状，其中心为镁柱，圆筒为可透气的导电材料。下列有关该镁燃料电池的叙述正确的是
A. 该电池的总反应为2Mg+O2=2MgO
B. 反应生成O2-，该离子有正极移向负极
C. Cl-在阳极失去电子生成Cl2
D. 正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】D
【解析】A、负极电极反应式为：Mg－2e－=Mg2＋，电解质为氯化钠溶液，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，因此电池反应式为2Mg＋O2＋2H2O=2Mg(OH)2，故错误；B、根据上述分析，没有O2－产生，故错误；C、如果Mg作阳极，则镁失去电子，故错误；D、根据A的分析，故正确。
【题型】选择题
【难度】一般
14．如右图所示，甲池的总反应式为：N2H4＋O2=N2+2H2O，下列关于该电池工作时的说法正确的是
A. 该装置工作时，Ag电极上有气体生成
B. 甲池和乙池中的溶液的pH均减小
C. 甲池中负极反应为N2H4-4e-=N2+4H+
D. 当甲池中消耗0.1molN2H4时，乙池中理沦上最多产生6.4g固体
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
15．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电池的正极反应为H2O2+2e-==2OH－
B. 电池放电时Na+从a极区移向b极区
C. 电子从电极b经外电路流向电极a
D. b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
16．因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验，开始先闭合K2，断开Kl，一段时间后，再断开K2，闭合Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大，氧化性越强）。下列说法不正确的是
A. 闭合K2，断开Kl一段时间后，X电极质量增加
B. 闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大
C. 断开K2，闭合K1, X 电极发生氧化反应
D. 断开K2，闭合K1, NO3-从左池向右池移动
【答案】D
【解析】A．闭合K2，断开K1后，X为阴极，发生还原反应生成银，质量增大，故A正确；B．闭合K2，断开K1后，阳极金属银被氧化，阴极析出银，NO3-向阳极移动，右池浓度增大，左池浓度减小，故B正确；C．断开K2，闭合K2后，X为负极，发生氧化反应，故C正确；D．断开K2，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，X为负极，NO3-向负极移动，故D错误；故选D。
【题型】选择题
【难度】一般
17．高铁电池是一种可充电电池，其设计图如下所示：负极材料是Zn，氧化产物是Zn(OH)2，正极材料是K2FeO4(易溶盐)，还原产物是Fe(OH)3，电解质溶液是KOH水溶液。下列有关说法正确的是
A. 高铁电池放电时正极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
B. 高铁电池充电时阴极反应为Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O
C. 高铁电池放电时的总反应为：2FeO42-+8H2O+3Zn=2 Fe(OH)3+3 Zn(OH)2+4OH-
D. 高能碱性电池比高铁电池工作电压更稳定
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
18．我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍，装置原理如下图所示，其中固体薄膜只允许Li+通过。锂离子电池的总反应为xLi +Li1-xMn2O4LiMn2O4，下列有关说法错误的是
A. 放电时，Li+穿过固体薄膜进入到水溶液电解质中
B. 放电时，正极反应为Li1-xMn2O4+xLi++xe- LiMn2O4
C. 该电池的缺点是存在副反应:2Li +2H2O2LiOH+H2↑
D. 充电时，电极b为阳极，发生氧化反应
【答案】C
【解析】A、根据原电池的工作原理，Li是活泼金属，作负极，则电极b正极，阳离子向正极移动，因此Li＋进入到水溶液电解质中，故说法正确；B、根据电池反应，正极反应是Li1-xMn2O4+xLi++xe- LiMn2O4，故说法正确；C、固体薄膜只允许Li＋通过，因此不会发生Li和H2O的反应，故说法错误；D、充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，充电时，电极b为阳极，根据电解原理，阳极上失去电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故说法正确。
【题型】选择题
【难度】一般
19．用NaOH溶液吸收尾气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解再生循环脱硫，其原理如图，a、b离子交换膜将电解槽分成为三个区域，电极材料均为石墨。甲～戊分别代表生产中的原料或产品，其中丙为硫酸溶液。下列说法错误的是
A. 图中a表示阳离子交换膜
B. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的O2生成
C. 甲为NaOH溶液
D. 阳极的电极反应式为SO32－+H2O－2e－=SO42－+2H+
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
20．如图所示是一种以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是
A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲
B. 电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C. 当甲电极上有1molN2H4消耗时，乙电极上有1mol被氧化
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
【答案】A
【题型】选择题
【难度】一般
21．Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e═Li2S+Fe ，有关该电池的下列中，正确的是
A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
B. 该电池的电池反应式为：2Li + FeS ＝ Li2S + Fe
C. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S + Fe -2e- ＝ 2Li+ + FeS
【答案】B
【解析】试题分析：A、Li和Al都属于金属，所以Li-Al应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，故A错误；B、根据正极反应2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe与负极反应2Li-2e-=2Li+相加可得反应的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe，故B正确；C、由正极反应式知负极应该是Li失去电子而不是Al，故C错误；D、充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，正确的反应式是2Li++2e-=2Li，故D错误；故选B。
【题型】选择题
【难度】一般
22．关于下列装置说法正确的是
A. a气体为氢气，b气体为氧气
B. A溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸
C. c隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜
D. 该电解反应的总方程式可以表示为：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
23．2016年8月，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2
B. 放电时，甲电极为负极，OH-移向乙电极
C. 放电时，乙电极反应为：NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
D. 充电时，电池的碳电极与直流电源的正极相连
【答案】C
【解析】A．放电时，正极电极反应式为2NiO(OH)+2H2O+2e-═2Ni(OH)2+2OH-，负极电极反应式为：H2+2OH--2e-═2H2O，则两式相加得总反应：H2+2NiOOH2Ni(OH)2，故A错误；B．放电时，该电池为原电池，甲电极为负极，电解质溶液中阴离子向负极移动，所以OH-向负极甲电极移动，故B错误；C．放电时，乙电极为正极得电子发生还原反应，电极反应为：NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-，故C正确；D．放电时，氢气在碳电极发生氧化反应，碳电极作负极，充电时，碳电极发生还原反应作阴极，应与电源的负极相连，故D错误；故选C。
【题型】选择题
【难度】一般
24．燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，下图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 镁作Y电极
B. 电池工作时，Na+向负极移动
C. 废液的pH大于NaClO溶液的pH
D. X电极上发生的反应为ClO-+2H2O - 4e-═ClO3-+4H+
【答案】A
【题型】选择题
【难度】一般
二、非选择题
25．近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上。已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒(PM2.5)等有害物质。目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。根据下列示意图回答有关问题：
（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
写出该反应的热化学方程式：_________________
（2）空燃比较易产生CO，有人提出可以设计反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)来消除CO的污染。判断该设想是否可行，并说出理由：_____________________。
（3）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：
2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH <0 。若该反应在恒压的密闭容器中进行，则下列有关说法正确的是_______________
A．其他条件不变，增大催化剂与反应物的接触面积，能提高反应速率，使平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
C．在恒温条件下，混合气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态
D．平衡时，其他条件不变，增大NO的浓度，反应物的转化率都增大
（4）将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(Ⅱ)，经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示。以下说法正确的是__________。
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．在该题条件下，两种催化剂分别适宜于55 ℃和75 ℃左右脱氮甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如图甲，
该燃料电池的电池反应式为 2CH3OH（g）＋3O2（g）═2CO2（g）＋4H2O（l）
①负极的电极反应式为_______________，氧气从_______________（填b或c）口通入
②用该原电池电解AgNO3溶液，若Fe电极增重5.4g，则燃料电池在理论上消耗的氧气的体积为________mL（标准状况）
【答案】 （1） N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH ＝+183 kJ·mol－1 （2）不合理。该反应焓增、熵减，任何条件下都不能自发进行或该反应ΔH>0，ΔS<0，则ΔG>0 （3）C （4） C ① c ② 280 mL
【题型】填空题
【难度】一般
26．德国化学家哈伯(F. Haber, 1868-1930)发明的合成氨技术使大气中的氮气变成了生产氮肥的永不枯竭的廉价来源，从而使农业生产依赖土壤的程度减弱，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题。因此这位解救世界粮食危机的化学天才获得了 1918年诺贝尔化学奖。现在我们在实验室模拟工业制氨的过程，以探究外界条件对平衡的影响。
查阅资料，获得以下键能数据：
化学键
N≡N
H-H
N-H
键能/(kJ/mol)
946
436
391
(1)计算工业合成氨反应的反应热：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=________ kJ/mol
(2)一定温度下，向一个恒压容器中充入N20.6mol，H2 0 .5mol，在一定温度下进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，达到平衡时，N2的转化率为1/6，此时容器的体积为1L。
①该温度时容器中平衡体系的平衡常数是______________。
②若保持平衡时的温度和压强不变，继续向平衡体系中通入0.9mol N2，则平衡将____(填“正向”，“逆向”或“不”)移动。
(3)在两个压强相等，温度分别为T1和T2的容器中充入由1 mol N2和3 molH2组成的混合气体，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，平衡后改变容器体积，容器内 N2的体积分数随压强的变化如图所示。据图判断下列说法正确的是______________
a.A、 B、 C三点的平衡常数大小关系：KA
(4)合成氨工业会产生大量副产物CO2，工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，,得溶液X，再利用电解法K2CO3溶液再生，其装置如图所示：
①在阳极区发生的反应包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。
②简述CO32-在阴极区再生的原理________________。
③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇，工业上利用该反应合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) Δ H1=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g) Δ H2=-1352kJ/mol
写出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式_____________________________。
【答案】 (1) -92 (2) ①10mol2/L2 ②逆向 (3)bc (4) ①4OH--4e-=2H2O+O2↑② 溶液中HCO3-存在电离平衡：③HCO3-H++CO32-（1分），阴极H+放电，c(H+)减小平衡右移CO32-再生（1分）答案2：阴极H+放电使c(H+)增大（1分），OH-与HCO3-反应生成CO32-（1分） ③ CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50kJ/mol
【题型】填空题
【难度】一般
27．以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）为原料，制备粗铅，实现铅的再生利用。其工作流程如下图所示：
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14.
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42-2Fe3++PbSO4+2H2O
ii: ……
①写出ii的离子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b.___________。
（3）过程Ⅱ的目的是脱硫。若滤液2中c(SO42-)=1.6mol/L,c(CO32-)=0.1mol/L,则PbCO3中____（填“是”或“否”）混有PbSO4。
（4）钠离子交换膜固相电解法是从含铅废料中提取铅的一种新工艺，其装置如图所示。将含铅废料投入阴极室，含铅废料中的PbSO4与NaOH溶液发 生反应:PbSO4 + 3OH- = HPbO2-+ SO42- +H2O。
①a与外接电源的________极相连。
②电解过程中，PbO2、PbO、HPbO2-在阴极放电，其中PbO2放电的电极反应式为___________。
③与传统无膜固相电解法相比，使用钠离子交换膜可以 提高Pb元素的利用率，原因是________。
【答案】 （1） Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O （2）①2Fe3++Pb+ SO42－= PbSO4+2Fe2+ ②取a中红色溶液少量，加入足量Pb，充分反应后，红色退去。 （3） 否 （4）①负 ②PbO2 + 4e－ + 2H2O = Pb + 4OH－ ③ 阻止HPbO2－进入阳极室被氧化
【题型】填空题
【难度】一般
28．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用子炼铁等。
已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝akJ·mol－1
C(石墨)＋CO2(g)=2CO(g) ΔH2＝bkJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________。
（2）将CO2转化为甲醇的热化学方程式为： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H
取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。
①下列情况能说明反应已达平衡状态的是________（填字母）。
A.容器内气体密度不变 B.容器内气体总压强保持不变
C.绝热恒容时，平衡常数不变 D.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
②反应过程中测得甲醇的体积分数α(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示，则该反应的ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。
①如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。操作中先在_____处通入NH3气体，然后再在_______处通入CO2气体。
②人工光合作用能够借助太阳能用CO2和水制备化学原料，右图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，请写出催化剂b处的电极反应式：________________。
【答案】（1）Fe2O3(s)+3CO( g)=2Fe(s) +3CO2(g) △H=(a-3b)kJ/mol
（2）① BC ②< ③ > （3）①a b ②CO2+2e-+2H+=HCOOH
【题型】填空题
【难度】一般
29．自2013年以来我国“雾霾”污染日益严重。中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析，强霾过程中，出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的上要来源。现在对其中的一些气休进行了一定的研究：
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g） △H=-574kJ·mol-l
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g） △H=-1160kJ·mol-l
③H2O（g）=H2O（1） △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式_______。
（2）为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
① 写出该反应的化学方程式_______________。
②10 min内该反应的速率v(N2)=_______；该反应达平衡时CO的转化率为________；T℃时该化学反应的平衡常数K=____________。
③若该反应△H<0，在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是__________。
④一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是__________。
a．容器中压强不再变化 b．CO2的浓度不再改变
c．2v正(NO)=v逆(N2) d．气体的密度保持不变
（3）以燃料电池为代表的新能源的推广使用能大大降低污染物的排放。如图是一种甲醚燃料电池结构，请写出该电池负极的电极反应式_______________。
【答案】（1） CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-955kJ·mol-l
（2）① 2NO+2CO=N2+2CO2 ② 0.005mol L-1 min-1 50% 5 ③c ④a b
（3）CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
③a.该反应为放热反应，升高温度，K减小，与图像不符，错误；b.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率降低，与图像不符，错误；c.平衡常数的影响因素为温度，温度不变，K不变，与图像相符，正确；d.增大N2的浓度，平衡逆向移动，NO的转化率降低，与图像不符，错误；故选c。
④a．随着反应的进行，容器内气体的物质的量逐渐减小，根据阿伏伽德罗定律知容器中压强逐渐减小，当容器内压强不再变化说明反应达到平衡状态，正确；b．反应达平衡后各物质的浓度不变，若CO2的浓度不再改变，反应达到平衡状态，正确；c．2v正(NO)=v逆(N2) ，正、逆反应速率不相等，反应维达平衡，错误； d．一定温度下，在恒容密闭容器中，根据质量守恒定律知容器内气体的质量保持不变，气体的密度不随反应的进行而变化，密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，错误；故选ab。
（3）碱性甲醚燃料电池中，甲醚发生氧化反应，生成碳酸根，利用原子守恒、电荷守恒配平，该电池负极的电极反应式CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O 。
【题型】填空题
【难度】一般
第13课 交通与通讯的变化
学习目标：
1.了解中国近代以来交通、通讯工具的进步。
2.认识中国近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响。
1.重点：中国近代交通、通讯工具发展的表现。
2.难点：近代以来交通、通讯工具的发展对社会生活的影响。
课前预习案
教材整理1 交通领域的变化
1．铁路
(1)修建原因：铁路是交通运输建设的重点，因 而便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。
(2)近代铁路的发展概况
时间
发展概况
1881年
自建第一条铁路—— 铁路建成通车
甲午战争后
1909年
民国时期
商路修筑权收归国有，但铁路建设始终未入正轨
2.水运
(1)诞生：1872年，近代第一家轮船航运公司—— ，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)艰难发展：1900年前后，民办轮船航运公司发展，但步履维艰。
3．航空
(1)起步： 年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制水上飞机，标志着中国航空事业起步。
(2)民用航空业：1918年，北洋军阀政府在交通部下设“筹办航空事宜处”。此后十年间，航空事业获得较快发展。
教材整理2 从驿传到邮政
1．邮政
(1)鸦片战争以后，列强在通商口岸设立“领事邮政代办所”。
(2)1896年，成立“ ”，此后设立邮传部。
(3)1913年，北洋政府宣布裁撤全部 。
(4)1920年，中国首次参加 。
2．电讯
(1)1877年，在 架设第一条电报线，成为中国自办电报的开端。
(2)仅短短数年，民用电报事业也普遍开展。
(3)民国时期，电报电信事业一度发展缓慢。
3．近代交通和通讯发展的影响
(1)促进了经济发展，改变了人们的 和出行方式，一定程度上转变了人们的 。
(2)增强了中外联系，便捷了异地传输，促进了中国的 发展。
【重难点分析】
[误区警示] 中国铁路的几个最早
1.最早在中国兴建铁路的不是清政府，而是英国；京张铁路是中国自行设计修建的第一条铁路，中国人自建的第一条铁路是唐胥铁路。
2.两者最大的区别在于古代的驿传只为朝廷、官府服务，与平民百姓无缘，而近代邮政既为官府服务，又为公众服务。
【史论结合】1．积极影响：推动了中国的近代化进程
(1)推动了各地的经济文化交流和发展。
(2)促进了信息的交流，开阔了人们的眼界。
(3)改变了人们的出行方式，加快了生活的节奏，一定程度上转变了人们的思想观念，对人们的社会生活产生了深刻的影响，提高了人们的生活质量。
(4)推动了近代中国的城市化进程，出现了一些交通城市。
(5)加强了中国与世界各地之间的联系。
2．消极影响
(1)交通工具的增多，不可避免地带来城市交通拥挤、环境污染、能源危机等负面影响。
(2)有利于外国的政治、经济侵略，便利了列强对中国的经济掠夺，加深了中国经济的半殖民地化。
【史论拓展】 影响我国通讯业发展的因素
(1)外国侵略的需要。
(2)工业革命对中国的影响。
(3)中国是封建的落后国家，生产力落后，科学技术落后，经济基础薄弱。
(4)政府的政策影响。
(5)清政府同列强的交涉以及在维护电报权利斗争中对电报的重要作用开始有所认识，思想观念发生变化，给军政、商务带来了方便，有效地制止了外国资本主义企图垄断中国电报事业的侵夺利权的活动。
【课前训练】
1.近代思想家王韬在论述铁路作用时说， “国家于有事之时，运饷糈，装器械，载兵士，征叛逆，指日可以集事”，他认为铁路的主要作用在( )
A．调运快捷 B．连接中外C．资源开发D．经济交流
2．右图是中国近代时期一张老照片，从中体现发生变化的社会生活领域是
( )
A．服饰 B．建筑C．通讯D．婚礼
第13课 交通与通讯的变化
探究点一 中国近代交通业发展的影响
史 料
解 读
史料一 20世纪初，上海首次出现两辆从德国来的汽车时，很多人前往观看，人群中传来这样的议论：“想不到我泱泱大国，竟然要用这等洋玩意儿，真是有辱国格！”(清朝保守大臣)
“真是了不起的奇迹啊！要是中国人自己能制造出来就好了。”(开明人士)
通过二类人对汽车传入中国的不同反应概括影响。
史料二 一些闭塞地区的经济因铁路活跃，一些古老的城镇因铁路而面貌一新……铁路在畅通经济、带动繁荣的同时还意味着信息的流通、知识的传播，意味着建立“铁路交通日常急需的各种生产过程”，所有这一切，无疑都有助于打破中国传统社会“自给自足的惰性”，推动现代化进程。
根据史料逐句概括。
【史料应用】
(1)根据史料一分析，汽车的传入对当时中国产生了怎样的影响？
(2)结合所学知识及史料二，概括近代中国兴建铁路的影响。
探究点二 影响近代中国通讯业发展的因素
史 料
解 读
史料一 窃泰西各国，越重洋数万里来至中土，恃其轮船、铁路之利，不啻出入户庭；至于遣将调兵，处分军事，虽悬隔山海，而如指掌，则尤以电报为之枢也。中国驿递文报，羽檄交驰，人马俱敝，迟速之数，霄壤悬殊。
——《光绪九年十一月二十八日两广总督张树声奏》
以分号把史实分为两层，分层概括。
史料二 第二次鸦片战争后，列强提出了在中国铺设电报线的要求，但遭到清廷婉拒。1871年，英国人悍然在香港与上海之间铺设了电线。总理衙门对既成事实消极应对，允准铺设水线，仍禁止铺设陆线。
抓住史料中的关键词“婉拒”“消极应对”。
史料三 1874年日本侵台战争后，清廷看到了通讯工具落后、消息闭塞的害处，朝野上下主张自行举办电报事业。1877年，直隶总督李鸿章主持铺设了从天津机器东局至直隶总督衙署、所属淮军各营的电报线。
由史料信息“看到了……”“自行举办”可看出1874年前后清政府对通讯业的不同态度。
【史料应用】
(1)史料一体现近代邮电事业兴起的原因是什么？
(2)根据史料二、三，概括指出清政府对电报事业态度的变化历程。
(3)结合史料二、三和所学知识，分析清政府上述态度发生变化的主要原因。
【课堂训练】
1．近代时期有人说，建铁路“是臣下之利非君上之利，是外洋之利非中国之利，是一二人之私利非千万人之公利”。这说明( )
A．修建铁路遭到顽固势力的反对B．铁路的发展对近代中国有害无利
C．在当时的中国不适宜修建铁路 D．修建铁路只是便于外国人经济侵略
2．轮船、火车等交通工具传入中国，对中国近代社会产生的影响不包括( )
A．延缓了半殖民地化的进程B．促进了人口流动与信息交流
C．推动了交通运输事业的发展D．客观上推动了近代化
3．关于中国近代交通和通讯事业发生变化的原因及特点的叙述，正确( )
①从根本上来讲，是受到西方工业革命的冲击
②开端艰难，起步晚，落后于同时代的西方国家
③发展缓慢，受封建顽固势力阻挠和帝国主义势力的排挤 ④分布不均衡，沿海、沿江尤其是通商口岸地区发达
A．①②③④ B．①②③C．①③④ D．①②④
4．水上运输的近代化是中国近代化的组成部分，关于近代水运的叙述，正确的是( )
A．鸦片战争前后，水运交通近代化就开始起步
B．轮船招商局的成立标志着中国新式航运业诞生
C．我国轮船运输主要吸取了西方国家第二次工业革命的成果
D．随着经济发展，轮船在民国时期已普及到内陆省份
5．1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是( ) 【导学号：72040084】
A．电报业 B．航空事业C．铁路交通业D．轮船航运业
6．1915年离开中国的俄国人赛可夫回国后，把在中国生活的十五年期间的所见所闻写了篇《备忘录》，他的回顾性材料中不可能包括( )
A．听见别人喊他的一位华人朋友为“先生”
B．从北京乘坐中国人自行设计、施工的京张铁路火车去张家口
C．读报纸看了中国首次参加万国邮联大会的新闻
D．乘坐上海轮船招商局的客轮游览长江
一．【提示】 冲击了封建思想，有利于人们的思想解放；有利于改变中国交通落后面貌，促进中国社会经济的发展。
【提示】 ①活跃了闭塞地区的经济；推动了商业城镇的发展。②带动了与铁路有关的行业的发展；有利于知识、信息的流通传播。③冲击了传统的交通运输业及其从业人员的生活。
二．【提示】 外国资本主义的入侵和国外新技术的传入；军事政治的需要。
【提示】 由最初的坚决抵制，到后来有条件地接受(或允许西方列强开设电报事业)，再到最后的自主发展。
【提示】 列强侵略使清政府逐渐认识到与西方的差距；李鸿章等洋务派主办洋务运动的直接促进；清政府加强国防事业建设的实际需要；清政府巩固专制统治的根本需求。
AC
AAABAC
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1．（2016课标Ⅰ）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O − 4e– = O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
【答案】B
2．（2016课标Ⅱ）Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B．正极反应式为Ag++e-=Ag
C．电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg (OH)2+H2↑
【答案】B
3．（2016课标Ⅲ）锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是（ ）
A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B．充电时，电解质溶液中逐渐减小
C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)
D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L（标准状况）
【答案】C
【解析】A、充电时阳离子向阴极移动，故错误；B、放电时总反应为：2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的c（OH-）增大，故错误；C、放电时，锌在负极失去电子，故正确；D、标准状况下22.4 L氧气的物质的量为1 mol，对应转移4 mol电子，故错误。
4．（2015课标Ⅰ）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【答案】A
5．（2014课标Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
【答案】C
【解析】新型化学电源的分析首先要根据原电池原理结合题给信息准确判断电源的正、负极，可从反应类型、电极材料的活泼性、外电路中电流方向及电子流向、电解质溶液中离子的移动方向及相关电极反应的实验现象进行判断；然后理清两极上的电极反应式及电池反应；其次要认真审题，审清“错误”、“b的电极材料中含有活泼金属Li”等关键信息，结合选项进行作答。根据题给装置图判断，b电极的电极材料中含有活泼金属锂，反应中易失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为Li—e－Li＋，a电极为原电池的正极，电极反应式为Li1-xMn2O4+x Li＋+x e－ LiMn2O4，电池反应为Li1-xMn2O4+xLi LiMn2O4。A、根据上述分析知，a为电池的正极，正确；B、电池充电反应为电池反应的逆反应，充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi，正确； C、放电时，a极锰的化合价降低，而锂的化合价不发生变化，错误；D、放电时，溶液中Li＋由负极向正极迁移，即从b向a迁移，正确。
6．（2014福建）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是（ ）
A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0．01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减
少0．02 mol离子
【答案】D
7．（2014课标Ⅰ） 次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：
（2）H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①(H3PO2)中，磷元素的化合价为
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为： (填化学式)
③NaH2PO2是正盐还是酸式盐？ 其溶液显 性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)
（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：
（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是 杂质。该杂质产生的原因是：
【答案】（1）H3PO2H++H2PO2-；（2）①+1；②H3PO4；③正盐 弱碱性；
（3）2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+3PH3↑；
(4) ① 2H2O-4e-=O2↑+4H+；② 阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO3-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成）③ PO43- ；H3PO3或H2PO2-被氧化。
是因为阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者在产品室发生反应反应H++H2PO2= H3PO2。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H3PO2、H2PO2-氧化为PO43-，导致产品不纯。
锁定考点
一、选择题
1．甲醇燃料电池体积小、洁净环保、理论能量比高，已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某型甲燃料电池的总反应式2CH4O + 3O2= 2CO2+ 4H2O，下图是该燃料电池的示意图。下列说法正确的是
A. a是甲醇燃料、b是氧气
B. 当转移6mole-时，消耗33.6LO2
C. 负极反应：CH4O - 6e- + H2O = CO2↑+ 6H+
D. 质子从N电极区穿过交换膜移向M电极区
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
2．以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如下。下列说法正确的是
A. a电极为太阳能电池的正极
B. 产生丙烯的电极反应式为：3CO2+18H++18e-===CH3CH=CH2+6H2O
C. 装置中每转移2e-，理论上有2molH+通过质子交换膜从左向右扩散
D. 太阳能电池的原理与原电池的原理相同
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
3．现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（），其原理如图所示，下列说法正确的是
A. 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极
B. A极的电极反应式为
C. 当外电路中有0.2mole－转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.1NA
D. B极为电池的正极，发生还原反应
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
4．中石化于2012年将年产120万吨的乙烯工程落户大庆，乙烯是有机化工工业的重要原料，有很多重要用途。如：乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时还可获得电能，其总反应化学方程式为：2CH2=CH2+O2→2CH3CHO。下列有关说法正确的是
A. 该电池电极a为正极，b为负极
B. 电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b
C. 负极反应式为：CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+
D. b电极有2.24LO2反应，溶液中有0.4molH+迁移到b电极上反应
【答案】C
【解析】从已知的反应方程式可以判断，O2得到电子，化合价降低，所以O2在原电池正极被还原；则CH2=CH2失去电子，在原电池的负极被氧化。A、a极C2H4失去电子，所以a为负极，b极O2得到电子，所以b为正极，A错误。B、电子从负极流出，经过外电路流向正极，所以B错误。C、从题图可以看出，该反应为CH2=CH2-e-→CH3CHO，考虑到电解质溶液含磷酸呈酸性，配平后的反应为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，C正确。D、选项中没有指出气体的温度和压强，所以无法进行计算，D错误。正确答案C。
【题型】选择题
【难度】一般
5．下列说法正确的是
A. ①中阳极处能产生使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体
B. ②中待镀铁制品应与电源正极相连
C. ③中钢闸门应与外接电源的正极相连，称为牺牲阳极的阴极保护法
D. ④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
6．气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是 （ ）
待测气体
部分电极反应产物
NO2
NO
Cl2
HCl
CO
CO2
H2S
H2SO4
A. 上述气体检测时，敏感电极均作电池正极
B. 检测H2S气体时，对电极充入空气，该电极上的电极反应式为O2 + 2H2O+ 4e－ = 4OH-
C. 检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e－= 2Cl－
D. 检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
7．以铬酸钾(K2CrO4)为原料用电化学法制备K2Cr2O7的装置如图，下列说法正确的是
A. a极的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B. 电解过程中氢氧化钾溶液的浓度保持不变
C. b极上CrO42-发生氧化反应生成Cr2O72-
D. 电解过程中H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧
【答案】A
【解析】由题意知，以铬酸钾为原料用电化学法制备重铬酸钾的过程中，铬酸钾的3种元素的化合价都没有发生变化，阳极材料是石墨为惰性电极，所以被电解的物质一定是水，阳极上电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，一段时间后酸性明显增强，发生2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O阴极电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-。A，a极为阴极，溶液中的阳离子H+放电生成氢气，A正确。B，电解过程中，被电解的物质是水，水减少，所以氢氧化钾溶液的浓度变大。C，Cr的化合价不变，C错。D，电解过程中K+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧,若H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧则无法发生2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，所以D不正确。
【题型】选择题
【难度】一般
8．一种新型金属氢化物镍电池（MH-Ni电池，MH为贮氢材料）工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 隔膜为阴离子交换膜
B. 电池的电解液可为硫酸
C. 充电时阳极反应为H2O+M+e-=MH+OH-
D. 放电时负极反应为Ni(OH)2+OH—-e-==NiOOH+H2O
【答案】A
【题型】选择题
【难度】一般
9．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 阳极室溶液由无色变成棕黄色 B. 阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C. 电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高 D. 电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
10．电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁一次氯酸钠热料电池，电池总反应为：Mg＋ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。下列说法正确的是
A. 图甲中发生的氧化反应是Mg2++ClO-＋H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2
B. 图乙中惰性电极棒上有02放出
C. 图乙中Cr2O72-向惰性电极移动，与该极近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去
D. 若图甲中3.6g镁产生的电量用于图乙废水处理，理论上图乙中有8.4g阳极材料参与反应
【答案】D
【解析】A．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓，故A错误；B．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，惰性电极为阴极，溶液中的H+得电子发生还原反应生成H2，故B错误；C．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O2-7离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去，故C错误；D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe(OH)3↓，则n(Mg)==0.15mol，阳极氧化Fe的质量为0.15mol×56g/mol=8.4g，故D正确；故选D。
【题型】选择题
【难度】一般
11．碱性硼化钒（VB2）-空气电池工作时反应为：4VB2＋11O2=4B2O3+2V2O5。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则下列说法正确的是
A. VB2电极发生的电极反应为：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
B. 外电路中电子由c电极流向VB2电极
C. 电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生
D. 若B装置内的液体体积为100 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.2mol/L
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
12．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素 的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法中正确的是
A. 铜电极应与X相连接
B. H+进过质子交换膜由右向左移动
C. 当N电极消耗0.25mol气体时，则铁电极增重16g
D. M电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
13．镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于贮运、污染小等特点，拥有良好的应用前景。如图是镁燃料电池的一种原理图，该装置为圆筒状，其中心为镁柱，圆筒为可透气的导电材料。下列有关该镁燃料电池的叙述正确的是
A. 该电池的总反应为2Mg+O2=2MgO
B. 反应生成O2-，该离子有正极移向负极
C. Cl-在阳极失去电子生成Cl2
D. 正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】D
【解析】A、负极电极反应式为：Mg－2e－=Mg2＋，电解质为氯化钠溶液，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，因此电池反应式为2Mg＋O2＋2H2O=2Mg(OH)2，故错误；B、根据上述分析，没有O2－产生，故错误；C、如果Mg作阳极，则镁失去电子，故错误；D、根据A的分析，故正确。
【题型】选择题
【难度】一般
14．如右图所示，甲池的总反应式为：N2H4＋O2=N2+2H2O，下列关于该电池工作时的说法正确的是
A. 该装置工作时，Ag电极上有气体生成
B. 甲池和乙池中的溶液的pH均减小
C. 甲池中负极反应为N2H4-4e-=N2+4H+
D. 当甲池中消耗0.1molN2H4时，乙池中理沦上最多产生6.4g固体
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
15．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电池的正极反应为H2O2+2e-==2OH－
B. 电池放电时Na+从a极区移向b极区
C. 电子从电极b经外电路流向电极a
D. b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
16．因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验，开始先闭合K2，断开Kl，一段时间后，再断开K2，闭合Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大，氧化性越强）。下列说法不正确的是
A. 闭合K2，断开Kl一段时间后，X电极质量增加
B. 闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大
C. 断开K2，闭合K1, X 电极发生氧化反应
D. 断开K2，闭合K1, NO3-从左池向右池移动
【答案】D
【解析】A．闭合K2，断开K1后，X为阴极，发生还原反应生成银，质量增大，故A正确；B．闭合K2，断开K1后，阳极金属银被氧化，阴极析出银，NO3-向阳极移动，右池浓度增大，左池浓度减小，故B正确；C．断开K2，闭合K2后，X为负极，发生氧化反应，故C正确；D．断开K2，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，X为负极，NO3-向负极移动，故D错误；故选D。
【题型】选择题
【难度】一般
17．高铁电池是一种可充电电池，其设计图如下所示：负极材料是Zn，氧化产物是Zn(OH)2，正极材料是K2FeO4(易溶盐)，还原产物是Fe(OH)3，电解质溶液是KOH水溶液。下列有关说法正确的是
A. 高铁电池放电时正极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
B. 高铁电池充电时阴极反应为Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O
C. 高铁电池放电时的总反应为：2FeO42-+8H2O+3Zn=2 Fe(OH)3+3 Zn(OH)2+4OH-
D. 高能碱性电池比高铁电池工作电压更稳定
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
18．我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍，装置原理如下图所示，其中固体薄膜只允许Li+通过。锂离子电池的总反应为xLi +Li1-xMn2O4LiMn2O4，下列有关说法错误的是
A. 放电时，Li+穿过固体薄膜进入到水溶液电解质中
B. 放电时，正极反应为Li1-xMn2O4+xLi++xe- LiMn2O4
C. 该电池的缺点是存在副反应:2Li +2H2O2LiOH+H2↑
D. 充电时，电极b为阳极，发生氧化反应
【答案】C
【解析】A、根据原电池的工作原理，Li是活泼金属，作负极，则电极b正极，阳离子向正极移动，因此Li＋进入到水溶液电解质中，故说法正确；B、根据电池反应，正极反应是Li1-xMn2O4+xLi++xe- LiMn2O4，故说法正确；C、固体薄膜只允许Li＋通过，因此不会发生Li和H2O的反应，故说法错误；D、充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，充电时，电极b为阳极，根据电解原理，阳极上失去电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故说法正确。
【题型】选择题
【难度】一般
19．用NaOH溶液吸收尾气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解再生循环脱硫，其原理如图，a、b离子交换膜将电解槽分成为三个区域，电极材料均为石墨。甲～戊分别代表生产中的原料或产品，其中丙为硫酸溶液。下列说法错误的是
A. 图中a表示阳离子交换膜
B. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的O2生成
C. 甲为NaOH溶液
D. 阳极的电极反应式为SO32－+H2O－2e－=SO42－+2H+
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
20．如图所示是一种以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是
A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲
B. 电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C. 当甲电极上有1molN2H4消耗时，乙电极上有1mol被氧化
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
【答案】A
【题型】选择题
【难度】一般
21．Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e═Li2S+Fe ，有关该电池的下列中，正确的是
A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
B. 该电池的电池反应式为：2Li + FeS ＝ Li2S + Fe
C. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S + Fe -2e- ＝ 2Li+ + FeS
【答案】B
【解析】试题分析：A、Li和Al都属于金属，所以Li-Al应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，故A错误；B、根据正极反应2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe与负极反应2Li-2e-=2Li+相加可得反应的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe，故B正确；C、由正极反应式知负极应该是Li失去电子而不是Al，故C错误；D、充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，正确的反应式是2Li++2e-=2Li，故D错误；故选B。
【题型】选择题
【难度】一般
22．关于下列装置说法正确的是
A. a气体为氢气，b气体为氧气
B. A溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸
C. c隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜
D. 该电解反应的总方程式可以表示为：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
23．2016年8月，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2
B. 放电时，甲电极为负极，OH-移向乙电极
C. 放电时，乙电极反应为：NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
D. 充电时，电池的碳电极与直流电源的正极相连
【答案】C
【解析】A．放电时，正极电极反应式为2NiO(OH)+2H2O+2e-═2Ni(OH)2+2OH-，负极电极反应式为：H2+2OH--2e-═2H2O，则两式相加得总反应：H2+2NiOOH2Ni(OH)2，故A错误；B．放电时，该电池为原电池，甲电极为负极，电解质溶液中阴离子向负极移动，所以OH-向负极甲电极移动，故B错误；C．放电时，乙电极为正极得电子发生还原反应，电极反应为：NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-，故C正确；D．放电时，氢气在碳电极发生氧化反应，碳电极作负极，充电时，碳电极发生还原反应作阴极，应与电源的负极相连，故D错误；故选C。
【题型】选择题
【难度】一般
24．燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，下图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 镁作Y电极
B. 电池工作时，Na+向负极移动
C. 废液的pH大于NaClO溶液的pH
D. X电极上发生的反应为ClO-+2H2O - 4e-═ClO3-+4H+
【答案】A
【题型】选择题
【难度】一般
二、非选择题
25．近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上。已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒(PM2.5)等有害物质。目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。根据下列示意图回答有关问题：
（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
写出该反应的热化学方程式：_________________
（2）空燃比较易产生CO，有人提出可以设计反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)来消除CO的污染。判断该设想是否可行，并说出理由：_____________________。
（3）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：
2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH <0 。若该反应在恒压的密闭容器中进行，则下列有关说法正确的是_______________
A．其他条件不变，增大催化剂与反应物的接触面积，能提高反应速率，使平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
C．在恒温条件下，混合气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态
D．平衡时，其他条件不变，增大NO的浓度，反应物的转化率都增大
（4）将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(Ⅱ)，经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示。以下说法正确的是__________。
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．在该题条件下，两种催化剂分别适宜于55 ℃和75 ℃左右脱氮甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如图甲，
该燃料电池的电池反应式为 2CH3OH（g）＋3O2（g）═2CO2（g）＋4H2O（l）
①负极的电极反应式为_______________，氧气从_______________（填b或c）口通入
②用该原电池电解AgNO3溶液，若Fe电极增重5.4g，则燃料电池在理论上消耗的氧气的体积为________mL（标准状况）
【答案】 （1） N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH ＝+183 kJ·mol－1 （2）不合理。该反应焓增、熵减，任何条件下都不能自发进行或该反应ΔH>0，ΔS<0，则ΔG>0 （3）C （4） C ① c ② 280 mL
【题型】填空题
【难度】一般
26．德国化学家哈伯(F. Haber, 1868-1930)发明的合成氨技术使大气中的氮气变成了生产氮肥的永不枯竭的廉价来源，从而使农业生产依赖土壤的程度减弱，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题。因此这位解救世界粮食危机的化学天才获得了 1918年诺贝尔化学奖。现在我们在实验室模拟工业制氨的过程，以探究外界条件对平衡的影响。
查阅资料，获得以下键能数据：
化学键
N≡N
H-H
N-H
键能/(kJ/mol)
946
436
391
(1)计算工业合成氨反应的反应热：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=________ kJ/mol
(2)一定温度下，向一个恒压容器中充入N20.6mol，H2 0 .5mol，在一定温度下进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，达到平衡时，N2的转化率为1/6，此时容器的体积为1L。
①该温度时容器中平衡体系的平衡常数是______________。
②若保持平衡时的温度和压强不变，继续向平衡体系中通入0.9mol N2，则平衡将____(填“正向”，“逆向”或“不”)移动。
(3)在两个压强相等，温度分别为T1和T2的容器中充入由1 mol N2和3 molH2组成的混合气体，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，平衡后改变容器体积，容器内 N2的体积分数随压强的变化如图所示。据图判断下列说法正确的是______________
a.A、 B、 C三点的平衡常数大小关系：KA
(4)合成氨工业会产生大量副产物CO2，工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，,得溶液X，再利用电解法K2CO3溶液再生，其装置如图所示：
①在阳极区发生的反应包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。
②简述CO32-在阴极区再生的原理________________。
③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇，工业上利用该反应合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) Δ H1=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g) Δ H2=-1352kJ/mol
写出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式_____________________________。
【答案】 (1) -92 (2) ①10mol2/L2 ②逆向 (3)bc (4) ①4OH--4e-=2H2O+O2↑② 溶液中HCO3-存在电离平衡：③HCO3-H++CO32-（1分），阴极H+放电，c(H+)减小平衡右移CO32-再生（1分）答案2：阴极H+放电使c(H+)增大（1分），OH-与HCO3-反应生成CO32-（1分） ③ CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50kJ/mol
【题型】填空题
【难度】一般
27．以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）为原料，制备粗铅，实现铅的再生利用。其工作流程如下图所示：
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14.
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42-2Fe3++PbSO4+2H2O
ii: ……
①写出ii的离子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b.___________。
（3）过程Ⅱ的目的是脱硫。若滤液2中c(SO42-)=1.6mol/L,c(CO32-)=0.1mol/L,则PbCO3中____（填“是”或“否”）混有PbSO4。
（4）钠离子交换膜固相电解法是从含铅废料中提取铅的一种新工艺，其装置如图所示。将含铅废料投入阴极室，含铅废料中的PbSO4与NaOH溶液发 生反应:PbSO4 + 3OH- = HPbO2-+ SO42- +H2O。
①a与外接电源的________极相连。
②电解过程中，PbO2、PbO、HPbO2-在阴极放电，其中PbO2放电的电极反应式为___________。
③与传统无膜固相电解法相比，使用钠离子交换膜可以 提高Pb元素的利用率，原因是________。
【答案】 （1） Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O （2）①2Fe3++Pb+ SO42－= PbSO4+2Fe2+ ②取a中红色溶液少量，加入足量Pb，充分反应后，红色退去。 （3） 否 （4）①负 ②PbO2 + 4e－ + 2H2O = Pb + 4OH－ ③ 阻止HPbO2－进入阳极室被氧化
【题型】填空题
【难度】一般
28．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用子炼铁等。
已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝akJ·mol－1
C(石墨)＋CO2(g)=2CO(g) ΔH2＝bkJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________。
（2）将CO2转化为甲醇的热化学方程式为： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H
取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。
①下列情况能说明反应已达平衡状态的是________（填字母）。
A.容器内气体密度不变 B.容器内气体总压强保持不变
C.绝热恒容时，平衡常数不变 D.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
②反应过程中测得甲醇的体积分数α(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示，则该反应的ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。
①如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。操作中先在_____处通入NH3气体，然后再在_______处通入CO2气体。
②人工光合作用能够借助太阳能用CO2和水制备化学原料，右图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，请写出催化剂b处的电极反应式：________________。
【答案】（1）Fe2O3(s)+3CO( g)=2Fe(s) +3CO2(g) △H=(a-3b)kJ/mol
（2）① BC ②< ③ > （3）①a b ②CO2+2e-+2H+=HCOOH
【题型】填空题
【难度】一般
29．自2013年以来我国“雾霾”污染日益严重。中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析，强霾过程中，出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的上要来源。现在对其中的一些气休进行了一定的研究：
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g） △H=-574kJ·mol-l
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g） △H=-1160kJ·mol-l
③H2O（g）=H2O（1） △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式_______。
（2）为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
① 写出该反应的化学方程式_______________。
②10 min内该反应的速率v(N2)=_______；该反应达平衡时CO的转化率为________；T℃时该化学反应的平衡常数K=____________。
③若该反应△H<0，在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是__________。
④一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是__________。
a．容器中压强不再变化 b．CO2的浓度不再改变
c．2v正(NO)=v逆(N2) d．气体的密度保持不变
（3）以燃料电池为代表的新能源的推广使用能大大降低污染物的排放。如图是一种甲醚燃料电池结构，请写出该电池负极的电极反应式_______________。
【答案】（1） CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-955kJ·mol-l
（2）① 2NO+2CO=N2+2CO2 ② 0.005mol L-1 min-1 50% 5 ③c ④a b
（3）CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
③a.该反应为放热反应，升高温度，K减小，与图像不符，错误；b.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率降低，与图像不符，错误；c.平衡常数的影响因素为温度，温度不变，K不变，与图像相符，正确；d.增大N2的浓度，平衡逆向移动，NO的转化率降低，与图像不符，错误；故选c。
④a．随着反应的进行，容器内气体的物质的量逐渐减小，根据阿伏伽德罗定律知容器中压强逐渐减小，当容器内压强不再变化说明反应达到平衡状态，正确；b．反应达平衡后各物质的浓度不变，若CO2的浓度不再改变，反应达到平衡状态，正确；c．2v正(NO)=v逆(N2) ，正、逆反应速率不相等，反应维达平衡，错误； d．一定温度下，在恒容密闭容器中，根据质量守恒定律知容器内气体的质量保持不变，气体的密度不随反应的进行而变化，密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，错误；故选ab。
（3）碱性甲醚燃料电池中，甲醚发生氧化反应，生成碳酸根，利用原子守恒、电荷守恒配平，该电池负极的电极反应式CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O 。
【题型】填空题
【难度】一般
第13课 交通与通讯的变化
学习目标：
1.了解中国近代以来交通、通讯工具的进步。
2.认识中国近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响。
1.重点：中国近代交通、通讯工具发展的表现。
2.难点：近代以来交通、通讯工具的发展对社会生活的影响。
课前预习案
教材整理1 交通领域的变化
1．铁路
(1)修建原因：铁路是交通运输建设的重点，因 而便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。
(2)近代铁路的发展概况
时间
发展概况
1881年
自建第一条铁路—— 铁路建成通车
甲午战争后
1909年
民国时期
商路修筑权收归国有，但铁路建设始终未入正轨
2.水运
(1)诞生：1872年，近代第一家轮船航运公司—— ，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)艰难发展：1900年前后，民办轮船航运公司发展，但步履维艰。
3．航空
(1)起步： 年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制水上飞机，标志着中国航空事业起步。
(2)民用航空业：1918年，北洋军阀政府在交通部下设“筹办航空事宜处”。此后十年间，航空事业获得较快发展。
教材整理2 从驿传到邮政
1．邮政
(1)鸦片战争以后，列强在通商口岸设立“领事邮政代办所”。
(2)1896年，成立“ ”，此后设立邮传部。
(3)1913年，北洋政府宣布裁撤全部 。
(4)1920年，中国首次参加 。
2．电讯
(1)1877年，在 架设第一条电报线，成为中国自办电报的开端。
(2)仅短短数年，民用电报事业也普遍开展。
(3)民国时期，电报电信事业一度发展缓慢。
3．近代交通和通讯发展的影响
(1)促进了经济发展，改变了人们的 和出行方式，一定程度上转变了人们的 。
(2)增强了中外联系，便捷了异地传输，促进了中国的 发展。
【重难点分析】
[误区警示] 中国铁路的几个最早
1.最早在中国兴建铁路的不是清政府，而是英国；京张铁路是中国自行设计修建的第一条铁路，中国人自建的第一条铁路是唐胥铁路。
2.两者最大的区别在于古代的驿传只为朝廷、官府服务，与平民百姓无缘，而近代邮政既为官府服务，又为公众服务。
【史论结合】1．积极影响：推动了中国的近代化进程
(1)推动了各地的经济文化交流和发展。
(2)促进了信息的交流，开阔了人们的眼界。
(3)改变了人们的出行方式，加快了生活的节奏，一定程度上转变了人们的思想观念，对人们的社会生活产生了深刻的影响，提高了人们的生活质量。
(4)推动了近代中国的城市化进程，出现了一些交通城市。
(5)加强了中国与世界各地之间的联系。
2．消极影响
(1)交通工具的增多，不可避免地带来城市交通拥挤、环境污染、能源危机等负面影响。
(2)有利于外国的政治、经济侵略，便利了列强对中国的经济掠夺，加深了中国经济的半殖民地化。
【史论拓展】 影响我国通讯业发展的因素
(1)外国侵略的需要。
(2)工业革命对中国的影响。
(3)中国是封建的落后国家，生产力落后，科学技术落后，经济基础薄弱。
(4)政府的政策影响。
(5)清政府同列强的交涉以及在维护电报权利斗争中对电报的重要作用开始有所认识，思想观念发生变化，给军政、商务带来了方便，有效地制止了外国资本主义企图垄断中国电报事业的侵夺利权的活动。
【课前训练】
1.近代思想家王韬在论述铁路作用时说， “国家于有事之时，运饷糈，装器械，载兵士，征叛逆，指日可以集事”，他认为铁路的主要作用在( )
A．调运快捷 B．连接中外C．资源开发D．经济交流
2．右图是中国近代时期一张老照片，从中体现发生变化的社会生活领域是
( )
A．服饰 B．建筑C．通讯D．婚礼
第13课 交通与通讯的变化
探究点一 中国近代交通业发展的影响
史 料
解 读
史料一 20世纪初，上海首次出现两辆从德国来的汽车时，很多人前往观看，人群中传来这样的议论：“想不到我泱泱大国，竟然要用这等洋玩意儿，真是有辱国格！”(清朝保守大臣)
“真是了不起的奇迹啊！要是中国人自己能制造出来就好了。”(开明人士)
通过二类人对汽车传入中国的不同反应概括影响。
史料二 一些闭塞地区的经济因铁路活跃，一些古老的城镇因铁路而面貌一新……铁路在畅通经济、带动繁荣的同时还意味着信息的流通、知识的传播，意味着建立“铁路交通日常急需的各种生产过程”，所有这一切，无疑都有助于打破中国传统社会“自给自足的惰性”，推动现代化进程。
根据史料逐句概括。
【史料应用】
(1)根据史料一分析，汽车的传入对当时中国产生了怎样的影响？
(2)结合所学知识及史料二，概括近代中国兴建铁路的影响。
探究点二 影响近代中国通讯业发展的因素
史 料
解 读
史料一 窃泰西各国，越重洋数万里来至中土，恃其轮船、铁路之利，不啻出入户庭；至于遣将调兵，处分军事，虽悬隔山海，而如指掌，则尤以电报为之枢也。中国驿递文报，羽檄交驰，人马俱敝，迟速之数，霄壤悬殊。
——《光绪九年十一月二十八日两广总督张树声奏》
以分号把史实分为两层，分层概括。
史料二 第二次鸦片战争后，列强提出了在中国铺设电报线的要求，但遭到清廷婉拒。1871年，英国人悍然在香港与上海之间铺设了电线。总理衙门对既成事实消极应对，允准铺设水线，仍禁止铺设陆线。
抓住史料中的关键词“婉拒”“消极应对”。
史料三 1874年日本侵台战争后，清廷看到了通讯工具落后、消息闭塞的害处，朝野上下主张自行举办电报事业。1877年，直隶总督李鸿章主持铺设了从天津机器东局至直隶总督衙署、所属淮军各营的电报线。
由史料信息“看到了……”“自行举办”可看出1874年前后清政府对通讯业的不同态度。
【史料应用】
(1)史料一体现近代邮电事业兴起的原因是什么？
(2)根据史料二、三，概括指出清政府对电报事业态度的变化历程。
(3)结合史料二、三和所学知识，分析清政府上述态度发生变化的主要原因。
【课堂训练】
1．近代时期有人说，建铁路“是臣下之利非君上之利，是外洋之利非中国之利，是一二人之私利非千万人之公利”。这说明( )
A．修建铁路遭到顽固势力的反对B．铁路的发展对近代中国有害无利
C．在当时的中国不适宜修建铁路 D．修建铁路只是便于外国人经济侵略
2．轮船、火车等交通工具传入中国，对中国近代社会产生的影响不包括( )
A．延缓了半殖民地化的进程B．促进了人口流动与信息交流
C．推动了交通运输事业的发展D．客观上推动了近代化
3．关于中国近代交通和通讯事业发生变化的原因及特点的叙述，正确( )
①从根本上来讲，是受到西方工业革命的冲击
②开端艰难，起步晚，落后于同时代的西方国家
③发展缓慢，受封建顽固势力阻挠和帝国主义势力的排挤 ④分布不均衡，沿海、沿江尤其是通商口岸地区发达
A．①②③④ B．①②③C．①③④ D．①②④
4．水上运输的近代化是中国近代化的组成部分，关于近代水运的叙述，正确的是( )
A．鸦片战争前后，水运交通近代化就开始起步
B．轮船招商局的成立标志着中国新式航运业诞生
C．我国轮船运输主要吸取了西方国家第二次工业革命的成果
D．随着经济发展，轮船在民国时期已普及到内陆省份
5．1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是( ) 【导学号：72040084】
A．电报业 B．航空事业C．铁路交通业D．轮船航运业
6．1915年离开中国的俄国人赛可夫回国后，把在中国生活的十五年期间的所见所闻写了篇《备忘录》，他的回顾性材料中不可能包括( )
A．听见别人喊他的一位华人朋友为“先生”
B．从北京乘坐中国人自行设计、施工的京张铁路火车去张家口
C．读报纸看了中国首次参加万国邮联大会的新闻
D．乘坐上海轮船招商局的客轮游览长江
一．【提示】 冲击了封建思想，有利于人们的思想解放；有利于改变中国交通落后面貌，促进中国社会经济的发展。
【提示】 ①活跃了闭塞地区的经济；推动了商业城镇的发展。②带动了与铁路有关的行业的发展；有利于知识、信息的流通传播。③冲击了传统的交通运输业及其从业人员的生活。
二．【提示】 外国资本主义的入侵和国外新技术的传入；军事政治的需要。
【提示】 由最初的坚决抵制，到后来有条件地接受(或允许西方列强开设电报事业)，再到最后的自主发展。
【提示】 列强侵略使清政府逐渐认识到与西方的差距；李鸿章等洋务派主办洋务运动的直接促进；清政府加强国防事业建设的实际需要；清政府巩固专制统治的根本需求。
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