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21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·湖南·统考高考真题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
    
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
2．（2023·山东济南·统考三模）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·山东滨州·统考二模）是一种重要的无机化合物，能溶于水、稀硫酸，不溶于乙醇，受热易分解。利用“氧化法”制备的工艺流程如下：
  
“酸化反应”所得产物有、和KCl。
下列说法错误的是
A．“升温回流”的目的是使氯气逸出
B．“结晶过滤”所得滤液的主要成分是KCl
C．“系列操作”为蒸发结晶、过滤、乙醇洗涤
D．还可以通过电解KI溶液制备，电解前后溶液的pH不变
4．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）以铟锡氧化物(ITO)废料(主要含In2O3，SnO2)提取铟的工艺流程如下，下列说法错误的是

A．“细磨”有利于提高金属的溶浸率
B．“沉锡”时发生了氧化还原反应
C．“置换余液”用石灰乳处理后，才可以安全排放
D．“电解”时，粗铟作阳极
5．（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：
6．（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
7．（2023春·江苏·高三校联考专题练习）易溶于水，其水溶液显酸性。从电镀污泥[含、、、和等]中回收制备和其他金属的工艺流程如图所示。

下列叙述不正确的是
A．“酸浸”时，为加快浸出速率，应加入相同体积、高浓度的硫酸
B．用惰性电极“电解”后的电解液中主要存在的阳离子有等
C．“除Fe、Cr”时通入更有利于生成沉淀
D．溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可得到
8．（2023·江西鹰潭·统考二模）为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
  
A．0-t1时：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，t1-t2时：2H2O2H2↑+O2↑
B．若进行到t2时刻共有0.224L气体(标况下)产生，则外电路有0.04mol电子通过
C．若使用氢氧燃料电池为电源，t1时，理论上负极消耗的气体物质的量为0.005mol
D．电解到t1时刻，加入1.16gAg2O可使溶液复原
9．（2023·北京朝阳·统考二模）间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。

下列说法不正确的是
A．电极a与电源正极相连
B．“氧化池”中发生反应：
C．电解一段时间后，电解池阴极区溶液升高(忽略溶液体积变化)
D．用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应
10．（2023春·江西景德镇·高三景德镇一中校考期中）下列实验操作正确且能达到预期目的的有几个

实验目的
操作
①
比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱
用金属钠分别与水和乙醇反应
②
欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键
滴入KMnO4酸性溶液，看紫红色是否褪去
③
欲除去苯中混有的苯酚
向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤
④
证明SO2具有漂白性
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
⑤
比较确定铜和镁金属活泼性强弱
用石墨作电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液
⑥
确定碳和硅两元素非金属性强弱
测同温同浓度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH

A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
11．（2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测）2022 年中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖”。一种以MgCl2-聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示。下 列说法不正确的是

A．放电时，正极的电极反应式为Mg2+ +2e- +V2O5=MgV2O5
B．放电一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2+)几乎保持不变
C．充电时，Mg2+ 嵌入V2O5晶格中
D．若将电解液换成MgCl2水溶液，工作时电池可能产生鼓包
12．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江第一中学校考期中）下列说法正确的是

A．镀铜铁器表面破损后仍不易腐蚀
B．盐酸与锌粉反应时，若加入少量CuSO4溶液，能加快H2产生速率
C．装置①的总反应式：3Cu+2Fe3+=3Cu2++2Fe
D．装置②中Cu电极上有大量气体产生
13．（2023·北京·高三专题练习）二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如下图。

下列说法正确的是
A．a极与电源的负极连接
B．X溶液显碱性，在b极区流出的Y溶液是浓盐酸
C．电解池a极上发生的电极反应为 NH-6e- + 3C1- + 4OH- =NCl3+ 4H2O
D．ClO2发生器内发生的氧化还原反应中，生成的ClO2与NH3的物质的量之比为6:1

二、多选题
14．（2023春·河南濮阳·高三濮阳一高校考阶段练习）氢燃料电池被誉为氢能源汽车心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法不正确的是
  
A．a处通入氢气
B．电池每消耗11．2L氢气，电路中通过的电子为
C．右侧的电极反应式为：
D．右侧电极为电池的负极

三、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·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：___________。
17．（2023春·新疆乌鲁木齐·高三乌市八中校考开学考试）完成下列问题
(1)用惰性电极电解足量硫酸铜溶液，其总反应离子方程式为_______。
(2)铅蓄电池是可充放电的二次电池，其放电时正极反应式为_______。
(3)碱性条件下甲醇CH3OH燃料电池的负极反应式为_______。
(4)如图为相互串联的甲、乙两电解池，试回答：

①甲池若为用电解池原理炼铜的装置，A为_______极， 材料是_______，电极反应式为_______；B为_______极，材料是_______，电解质溶液为_______。
②乙池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈_______色，C极附近呈_______色。
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．B
【详解】A．由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且在阳极上被氧化为，然后与反应生成和，再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和，溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，A说法正确；
B．由A中分析可知，2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol，1mol与反应生成1mol，1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙，因此，每生成1 mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4 mol电子，B说法不正确；
C．葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C说法正确；
D．葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基，其余5个C原子上均有羟基和H；醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H（）发生消去反应；综上所述，葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D说法正确；
综上所述，本题选B。
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．C
【详解】A．“酸化反应”所得产物有、和KCl ，因此在“升温回流”的目的是使氯气逸出，A正确；
B．根据流程图可知，氯气逸出之后结晶的产物应为，“滤液”中主要含有KCl，因此“结晶过滤”所得滤液的主要成分是KCl，B正确；
C．受热易分解，因此高温情况下会影响其产率，则从KIO3溶液获得KIO3晶体，应采用降温结晶法，即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C错误；
D．电解时，可以判断在阴极发生还原反应反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，电解过程中，阳极发生反应I--6e-+3H2O═+6H+，因此总的而言，生成的氢氧根与生成的氢离子一致，故电解前后溶液的pH不变，D正确；
故答案选C。
4．B
【分析】酸浸将固体溶解，沉锡将Sn4+转变为SnS2除去。置换将In3+变成In粗品。
【详解】A．细磨增大接触面积加快溶解，A项正确；
B．沉锡产生的SnS2中S为-2价，Sn为+4化合价未发生变化，不属于氧化还原反应，B项错误；
C．含有大量的酸，不能直接排放需要用石灰乳进行中和沉淀同时除去硫酸根，C项正确；
D．粗铟中In转变为In3+在电解池的阳极发生氧化反应，D项正确；
故选B。
5．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。
6．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。
7．A
【分析】电镀污泥加入硫酸酸浸除去二氧化硅滤渣，滤液电解分离出铜后，加入碳酸钠、通入氧气除去铁、铬，滤液加入萃取剂萃取后处理得到硫酸镍溶液，制的硫酸镍晶体；
【详解】A．“酸浸”时，加入相同体积、高浓度的硫酸，增加的硫酸用量，且电解产生硫酸会增加后续碳酸钠的用量，A错误；
B．惰性电极“电解”时铜离子被还原为铜、水被氧化为氧气和氢离子，得到电解液中主要存在的阳离子有等，B正确；
C．电解过程中铜会和铁离子生成亚铁离子，“除Fe、Cr”时通入可以将二价铁转化为三价铁且利于形成大颗粒沉淀形成，将更有利于生成沉淀，C正确；
D．溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体、洗涤、干燥等操作可得到晶体，D正确；
故选A。
8．B
【详解】A．银离子氧化性大于氢离子的氧化性，所以溶液中银离子先被还原，水电离出的OH-被氧化生成氧气，0-t1时：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，当银离子被电解完，水电离出来的氢离子被还原生成氢气，t1-t2时：2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．进行到t1时银离子被完全还原，溶液的pH为1，硝酸银溶液中，，由反应得消耗电子转移0.01mol，设此过程生成氧气的物质的量为，，，，，t1- t2电解水生成的气体体积为0.224L-0.056L=0.168L，其中氧气和氢气体积比为1：2，电解水生成的氧气体积为0.056L，氧气的物质的量为，电子转移0.01mol，共计电子转移0.02mol，故B错误；
C．若使用氢氧燃料电池为电源，氢气与通过电子的关系为： ，t1时，电子转移0.01mol，理论上负极消耗的氢气物质的量为0.005mol，故C正确；
D．电解到t1时刻，生成了0.01mol的银和0.025mol氧气，0.01mol硝酸，加入1.16gAg2O其物质的量为，0.005molAg2O与0.01mol硝酸恰好完全反应生成0.01mol硝酸银和0.005mol水，可使溶液复原，故D正确；
故选：B。
9．C
【分析】根据图中信息可知。左侧a电极反应是：，为阳极，则b电极为阴极，电极反应为：，阳极得到的 进入“氧化池”将甲苯氧化为苯甲醛，发生的反应为：。
【详解】A．据分析可知电极a是阳极，与电源正极相连，故A正确；
B．据分析可知“氧化池”中发生反应：，故B正确；
C．电解过程中阴极电极b发生反应，同时电解质溶液中有等量的通过质子交换膜，从而电解池阴极区溶液几乎不变(忽略溶液体积变化)，故C错误；
D．苯甲醛有强还原性容易在电解池阳极上放电，所以用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应，故D正确；
故选C。
10．B
【详解】①钠与水反应比与乙醇反应剧烈，可比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱，①符合题意；
②碳碳双键、醛基均使酸性高锰酸钾溶液褪色，溶液褪色，不能证明是否含碳碳双键，②不合题意；
③溴、三溴苯酚均易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、分液来除杂，③不合题意；
④酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将SO2氧化为硫酸，自身被还原为锰离子而使溶液褪色，二氧化硫体现还原性，④不合题意；
⑤用石墨作电极电解Mg（NO3）2、Cu（ NO3）2的混合液时，在阴极上先析出红色的铜，说明铜离子的氧化性大于镁离子，则单质的活泼性镁大于铜，⑤符合题意；
⑥同浓度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH后者大，说明硅酸弱，根据元素周期律可判断，非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，⑥符合题意；
综上所述可知①⑤⑥三个正确，故答案为：B。
11．C
【分析】图中装置，放电时Mg作负极，V2O5作正极。
【详解】A．由图中可知，放电时负极电极式为：，正极电极式为：Mg2+ +2e- +V2O5=MgV2O5，A正确；
B．由放电时电池总反应式：知，放电不影响电解质溶液的Mg2+浓度，故一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2+)几乎保持不变，B正确；
C．充电时阳极电极式为：，从V2O5中脱离，C错误；
D．若将电解液换成MgCl2水溶液，Mg能与水缓慢反应生成H2,工作时电池可能产生鼓包，D正确；
故选C。
12．B
【详解】A．镀铜铁器表面破损后，铁和铜构成原电池，加速铁腐蚀，A错误；
B．盐酸与锌粉反应时，若加入少量CuSO4溶液，生成单质铜，形成铜、锌、盐酸原电池，能加快H2产生速率，B正确；
C．装置①为原电池，铜做负极，石墨做正极，铜和铁离子发生氧化还原反应，生成铜离子和亚铁离子，总反应式：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，C错误；
D．装置②为电解池，Cu电极为阳极，发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，无气体产生，D错误；
故答案为：B。
13．D
【分析】该装置为电解池，a极铵根离子失去电子生成NCl3，则a为阳极，b为阴极，阴极区氢离子得到电子生成氢气，氯离子从右侧经过阴离子交换膜到左侧，在ClO2发生器中NCl3和NaClO2反应生成NH3和ClO2。
【详解】A．据分析可知，a极为阳极，与电源的正极连接，A错误；
B．在ClO2发生器中，发生反应，则X溶液显碱性，b为阴极，阴极区氢离子得到电子生成氢气，氯离子从右侧经过阴离子交换膜到左侧，则在b极区流出的Y溶液是稀盐酸，B错误；
C．a极铵根离子失去电子生成NCl3，电极反应为 NH-6e- + 3C1-=NCl3+ 4H+，C错误；
D．在ClO2发生器中，发生反应，生成的ClO2与NH3的物质的量之比为6:1，D正确；
故选D。
14．BD
【分析】电子从负极经导线流向正极。从电子移动方向看，该原电池a极为负极，而b极为正极。
【详解】A．燃料电池的燃料在负极，即a通入H2，A项正确；
B．未给出条件，无法计算H2物质的量，无法获得电子数目，B项错误；
C．右侧b极为O2发生还原反应，O2+4e−+4H+=2H2O，C项正确；
D．右侧为正极，D项错误；
故选BD。
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)该反应的ΔH>0、ΔS1 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、ΔS1000C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。
17．(1)2Cu2＋ +2H2O2Cu+O2↑+4H+
(2)PbO2+2e－＋SO+4H＋＝PbSO4+2H2O
(3)CH3OH－6e－+ 8OH－＝CO+ 6H2O
(4) 阴极 精铜 Cu2++2e－＝Cu 阳极 粗铜 CuSO4 红 无

【详解】（1）用惰性电极电解足量硫酸铜溶液，生成铜、硫酸和氧气，其总反应离子方程式为2Cu2＋ +2H2O2Cu+O2↑+4H+。
（2）铅蓄电池是可充放电的二次电池，其放电时正极二氧化铅得到电子，反应式为PbO2+2e－＋SO+4H＋＝PbSO4+2H2O。
（3）碱性条件下甲醇CH3OH燃料电池的负极是甲醇失去电子转化为碳酸根，反应式为CH3OH－6e－+ 8OH－＝CO+ 6H2O。
（4）①电解精炼铜时粗铜作阳极，与电源的正极相连，纯铜作阴极，与电源的负极相连，电解质溶液是硫酸铜溶液，因此根据装置可判断A为阴极，材料是精铜，电极反应式为Cu2++2e－＝Cu；B为阳极，材料是粗铜，电解质溶液为硫酸铜溶液。
②乙池中铁电极是阴极，碳棒是阳极，阳极氯离子放电，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时生成氢氧化钠，因此若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈红色，C极附近呈无色。
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。