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26页。试卷主要包含了单选题，多选题，原理综合题等内容，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·高三专题练习）电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸(  ) 的装置如图所示。下列说法正确的是

A．a极电势低于b极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2mol对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成 的 总反应为：
2．（2023春·河南·高三校联考阶段练习）为了提高铝制品的耐腐蚀性，可利用电解氧化法在铝制品表面“钝化”形成致密的氧化膜，其反应原理可用如下简图表示：

下列叙述正确的是
A．石墨电极有O2放出
B．电子流向：铝制品石墨电极
C．阳极周围可能发生反应：
D．若用NaOH溶液代替NaHCO3溶液不影响氧化膜的形成
3．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考一模）某混合物浆液含有、和少量。考虑到胶体的吸附作用使不易完全被水浸出，某研究小组利用如图电解分离装置使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。下列说法错误的是

A．用惰性电极电解时，能从浆液中分离出来的原因：电解时通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来
B．通电后阴极电极反应式为：
C．分离后含铬元素的粒子是
D．通电后，相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2：1
4．（2023·辽宁抚顺·统考模拟预测）以对硝基苯甲酸()为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法中错误的是

A．电子由铅合金经溶液流到金属阳极DSA
B．阳极的电极反应式为：
C．反应结束后阳极区pH减小
D．每转移时，阳极电解质溶液的质量减少18g
5．（2023春·贵州遵义·高三校联考期中）熔盐电解法已经成为乏燃料后处理研究中最常见的分离技术。一定条件下，氧化物乏燃料中的稀土氧化物等可通过如图装置在金属的作用下被还原为金属单质，从而实现资源的回收利用。下列说法正确的是

A．阴极发生反应的电极反应式为
B．电极M接电源正极，发生还原反应
C．电解质溶液也可以是的水溶液
D．当电路中通过的电子数为时，阳极可以产生气体
6．（2023·全国·高三专题练习）我国科学家研发了一种水系可逆Zn­CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH-，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn­CO2电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．闭合K1时，H+通过a膜向Pd电极方向移动
B．闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)
C．闭合K2时，Zn电极与直流电源正极相连
D．闭合K2时，在Pd电极上有CO2生成
7．（2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测）卡塔尔世界杯上，来自中国的888台纯电动客车组成的“绿色军团”助力全球“双碳”战略目标。现阶段的电动客车大多采用LiFePO4电池，其工作原理如图1所示，聚合物隔膜只允许Li+通过。LiFePO4 的晶胞结构示意图如图2(a)所示。O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列说法中正确的是

A．充电时，Li+通过隔膜向阳极迁移
B．该电池工作时某一状态如图2(b)所示，可以推算x=0.3125
C．充电时，每有0.5mol电子通过电路，阴极质量理论上增加3.5g
D．放电时，正极的电极反应方程式为：Li1-xFePO4+xLi+ -xe- = LiFePO4
8．（2023·河北石家庄·高三专题练习）某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①Zn -2e- = Zn2+ ；②Zn2+ +4OH- = [ Zn(OH)4]2- ；③[Zn(OH)4]2- = ZnO +2OH- + H2O。下列说法正确的是

A．电极a的电势低于电极b的电势
B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变，OH-从左室流向右室
C．电极a上发生的电极反应式为  C2H2+ 2H2O+ 2e- =C2H4+ 2OH-
D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24 L C2H2时生成6.4 g Cu
9．（2023·广东深圳·高三专题练习）一种新型水介质电池示意图如图所示，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸(HCOOH)。下列说法正确的是

A．放电时，负极反应为
B．放电时，转化为HCOOH，转移的电子数为4mol
C．充电时，Zn电极连接电源正极
D．充电时，电解质溶液2中浓度降低
10．（2023·全国·高三专题练习）南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池，该电池(如图)在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，能通过半透膜，而有机聚合物不能通过半透膜，下列说法错误的是

A．放电时，b为负极，发生氧化反应
B．放电时，a极上的电极反应：
C．充电时，由a极区向b极区迁移
D．充电时，在阴极被还原
11．（2023·高三课时练习）氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相连，相关物料的传输及转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法错误的是

A．图中的X是，Y是
B．燃料电池的负极反应式为
C．电解池中产生时，理论上燃料电池中消耗
D．、、的大小关系为
12．（2023秋·广东揭阳·高三统考期末）如图所示，将纯锌片和石墨棒插入饱和食盐水中。下列说法正确的是

A．直接将a、b接通，能观察到碳棒上有气泡冒出
B．直接将a、b接通，为了保护锌片，将碳棒换成铁片，属于牺牲阳极保护法
C．电源正极接a、负极接b，电解质换成硫酸铜，锌片有铜析出
D．电源负极接a、正极接b，密封装置并通电一段时间后电解质溶液具有一定的漂白性

二、多选题
13．（2023秋·湖南邵阳·高三统考期末）科学家近年发明了一种新型Zn－CO2水介质电池，电池示意图如图所示，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法中错误的是
A．放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-
B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为1mol
C．充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2-=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
D．充电时，正极溶液中OH-浓度升高
14．（2023春·山东济南·高三统考期末）处理含甲醇的废水并进行粗铜精炼的装置如图所示。下列说法错误的是

A．甲电极应为粗铜
B．理论上每产生标准状况下1.12LCO2，甲电极增重9.6g
C．装置工作一段时间后，I室中溶液的pH变小
D．原电池负极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

三、原理综合题
15．（2021春·山东青岛·高三山东省青岛第十七中学校考期中）锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池，可使其中的Li电极表面生成只允许通过的和C保护层，工作原理如图1，具体操作如下。

i.将表面洁净的Li电极和电极浸在溶有的有机电解质溶液中。
ii.0-5min，a端连接电源正极，b端连接电源负极，电解，电极上生成和C。
iii.5-10min，a端连接电源负极，b端连接电源正极，电解，电极上消耗和C，Li电极上生成和C，步骤ⅱ和步骤iii为1个电沉积循环。
iv.重复步骤ⅱ和步骤ⅲ的操作，继续完成9个电沉积循环。
(1)步骤ii内电路中的由_______向_______迁移(填“Li电极”或“电极”)。
(2)已知下列反应的热化学方程式。
   
              
步骤ⅱ电解总反应的热化学方程式为_______。
(3)步骤ⅲ中，Li电极的电极反应式为_______。
(4)和C只有在的催化作用下才能发生步骤ⅲ的电极反应，反应历程中的能量变化如下图。下列说法正确的是_______(填字母序号)。

a.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
b.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
c.催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率加快
16．（2023·重庆·统考二模）氮的化合物应用广泛，但其对环境造成污染以及治理已成为科学家们的重要研究课题。
Ⅰ.笑气()是一种危险化学品，有关笑气反应的两个热化学方程式如下：
ⅰ.    
ⅱ.    
(1)写出NO与反应生成的热化学方程式_______。
(2)NO与生成的反应，分如下快慢两步进行：
快反应：    ；慢反应：    。
①决定总反应速率的是_______(填“快反应”或“慢反应”)。
②当加入的NO和的物质的量不变，改变温度和压强，NO转化50%时(未达平衡)，所需的时间如右表所示。已知：NO和反应生成的速率方程为。k是速率常数，随温度升高而增大，K是快反应的平衡常数。
压强/(Pa)
温度/℃
时间/s
1
30
12.5
90
25.8
8
30
0.20
90
0.60
当压强不变，升高温度，总反应速率_______(填“加快”或“减慢”)，理由是_______。
Ⅱ.笑气可直接催化分解，该过程发生的反应如下：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(3)某模拟废气的直接催化分解(废气中含、、、)。
①℃时，将模拟废气(体积分数为35%)以5800的速度通过催化剂，测得N{O的转化率为45%，则平均反应速率v()为_______。欲提高的转化率，可采取的措施为适当升温、使用更高效的催化剂、增大催化剂表面积或厚度、_______。
②℃和p kPa时，在恒压密闭容器中进行实验。各组分的相关数据如右表，该温度下反应ⅰ压强平衡常数_______kPa(保留到小数点后1位)。
物质





NO
投料/mol
37
19
21
6.5
0
0
平衡/mol

51
21
20
2
4
Ⅲ.经测定某污水里含量为4.6%，科研人员研究发现可用图所示的装置处理污水中的原理是利用把还原成。

(4)阳极附近溶液中发生的离子方程式为_______。
(5)在实验室恰好完全处理3.0kg该污水，则理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为_______g。
17．（2023·湖南怀化·统考二模）Ⅰ.碘及其化合物在化工生产中用途广泛。298K时碘甲烷()热裂解制低碳烯烃的主要反应如下：
①    
②    
③    
(1)实际生产中，发生副反应，，___________(用含、、的代数式表达)。
(2)对于反应①：提高碘甲烷平衡转化率的措施有___________(任写一条)。
(3)反应②的速率表达式为，，其中、为速率常数，只与温度有关。达平衡后，在温度升高过程中___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)增大压强，不断___________(填“增大”或“减小”)，可能的原因是___________。
Ⅱ.在催化剂作用下和发生反应。在一密闭容器中投入和，达平衡时测得的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

(5)若X点对应密闭容器的体积为4L，则Y点对应的平衡常数___________(只要列出计算式)。
III．利用电解法将转化为的制备原理如图所示，

(6)写出电极b对应的电极方程式___________。
18．（2023春·四川泸州·高三校考阶段练习）氢能是极具发展潜力的清洁能源，2021年我国制氢量位居世界第一、请回答：
(1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料，已知：
NaAlH4(s)=Na3AlH6(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+37kJ•mol-1
Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+70.5kJ•mol-1
则NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+H2(g)，△H=___________。
(2)工业上，常用与重整制备。500℃时，主要发生下列反应：
Ⅰ．   Ⅱ．
①已知：  。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是___________。
②下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是___________(填标号)。
A．加催化剂      B．增加CH4(g)用量      C．移除H2(g) D．恒温恒压，通入惰性气体
③500℃、恒压(Po)条件下，1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为0.5，CO2(g)的物质的量为0.25 mol，则反应Ⅱ的平衡常数KP=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。
恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的___________0，甲醇的产率P点高于T点的原因为___________。

(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，装置如图：铜电极上产生CH4的电极反应式为___________。


参考答案：
1．C
【详解】A．根据装置示意图可知，碘单质在N极得电子生成碘离子，故N极为阴极，b极为负极，则a极电势高于b极电势，A错误；
B．对硝基苯甲酸转化成对氨基苯甲酸需要氢离子，故离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；
C．每生成0.2mol对氨基苯甲酸需要1.2molI-和1.2molH+,根据电极反应式I2+2e-=2I-可知电路中要转移1.2mol电子，阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极要产生0.3molO2，迁移向N极1.2molH+，阳极室电解质液质量减少10.8g， C正确；
D．生成对氨基苯甲酸的总反应为：+6I-+6H+=+3I2+2H2O，D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．要使用电解方法在铝制品表面“钝化”形成致密的氧化膜，则铝制品应该连接电源的正极，作阳极，石墨电极连接电源的负极，作阴极，在阴极石墨上溶液中H2O电离产生的H+得到电子产生H2，故石墨电极有H2放出，A错误；
B．电子由电源的负极a流出流向阴极，在阴极上溶液中的阳离子得到电子，在阳极上Al失去电子变为Al3+进入溶液，电子经导线流向电源正极b，但电子不能在电源内部由b→a，B错误；
C．在阳极上Al失去电子形成Al3+，在溶液中Al3+与发生反应，产生Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解产生Al2O3覆盖在Al电极表面而形成致密的氧化物保护膜，从而提高了铝制品的耐腐蚀性，C正确；
D．若用NaOH溶液代替NaHCO3溶液，Al3+与OH-形成不影响氧化膜的形成，不能产生Al(OH)3沉淀，也就不能产生致密的氧化物保护膜，因此影响氧化膜的形成，D错误；
故合理选项是C。
3．C
【详解】A．用惰性电极电解时，在直流电场作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液，从而使从浆液中分离出来，故A正确；
B．阴极溶液为Na2SO4溶液，通电后阴极得到电子生成H2，电极方程式为：，故B正确；
C．由A可知，通过阴离子交换膜向阳极室移动，阳极失去电子生成O2和H+，和H+发生反应2+2H+ Cr2O+ H2O，分离后含铬元素的粒子是和Cr2O，故C错误；
D．阳极溶液为Na2SO4溶液，通电后阳极失去电子生成O2，电极方程式为：，当转移相同的电子时，阴阳两极产生气体体积之比为2：1，故D正确；
故选C。
4．A
【分析】由题干电解池装置图可知，金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+，阴极的主要电极反应式为，据此分析答题。
【详解】A．失去的电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源正极，电子不会进入溶液，A错误；
B．由分析可知，阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+，B正确；
C．由分析知，阳极反应消耗阳极区的水，则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大，pH减小，C正确；
D．氧气逸出，氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极，当转移4mole-时，阳极电解质溶液减少2mol水，则转移2mole-时，阳极电解质溶液减少1mol水，质量为18g，D正确；
故答案为：A。
5．A
【分析】电极N产生氧气，可知氧离子在N电极失电子被氧化，则N电极是阳极，和电源正极相连，电极M是阴极，和电源负极相连，发生还原反应，据此分析解答。
【详解】A．由题意知，氧化物乏燃料中的稀土氧化物被金属还原，说明在电极M处得电子被还原，则电极反应式为，故A正确；
B．经分析，电极M是阴极，与电源负极相连，发生还原反应，故B错误；
C．电解质溶液不能是水溶液，如是水溶液，则阴极就没有金属生成，就不能还原氧化物乏燃料中的稀土氧化物，故C错误；
D．没有说明生成的气体是否在标准状况下，体积无法确定，故D错误；
答案A。
6．C
【分析】a膜只允许H+通过，为阳离子交换膜，b膜只允许OH-通过，为阴离子交换膜；当闭合K1时，CO2得电子产生HCOOH，则双催化功能的Pd电极材料为正极；
【详解】A．闭合K1时，形成原电池，锌为负极，Pd电极是正极，氢离子是阳离子，向正极移动，选项A正确；
B．闭合K1时，形成原电池，锌为负极，Zn表面的电极反应式为Zn+4OH--2e-=，选项B正确；
C．闭合K2时，形成电解池，Zn电极发生还原反应做阴极，应与直流电源负极相连，选项C不正确；
D．闭合K2时，Pd电极是阳极，发生氧化反应，HCOOH氧化生成CO2，选项D正确；
答案选C。
7．C
【详解】A．充电时是电解池，阳离子向阴极移动，Li+通过隔膜向阴极迁移，A错误；
B．图2(b)晶胞中锂原子数8×+3×+3×=3.25，FePO4数为4，则Li1-xFePO4的化学式为Li0.8125FePO4，解得x=0.1875，B错误；
C．充电时，阴极反应为Li++e-=Li，每有0.5mol电子通过电路，阴极生成0.5mol锂，质量为3.5g，C正确；
D．放电时，FePO4得电子与Li+反应生成LiFePO4，正极的电极反应方程式为：FePO4+Li++e-= LiFePO4，D错误；
故答案为：C。
8．C
【分析】在a电极，C2H2转化为C2H4，C元素由-1价降低到-2价，得电子发生还原反应，则该电极为正极；锌板b为负极。
【详解】A．由分析可知，电极a为正极，电极b为负极，则电极a的电势高于电极b的电势，A错误；
B．放电过程中，正极区发生反应，OH-透过阴离子交换膜移向负极，KOH的物质的量不变，但H2O参加电极反应，造成水量减少，KOH溶液浓度增大，B错误；
C．电极a上，C2H2得电子产物与电解质反应，转化为C2H4，发生的电极反应式为，C正确；
D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)C2H2时，转移电子的物质的量为=0.2mol，根据电子守恒，则生成Cu的物质的量为0.1mol，质量为6.4g；但是题目没有说明是否为标况，故不能计算生成铜的质量，D错误；
故选C。
9．D
【分析】锌电极为负极，放电时，由图示知负极反应为：Zn-2e-+4OH-═Zn(OH)，正极电极反应：CO2+2e-+2H+=HCOOH，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸为还原反应，充电时阳极生成氧气，电极反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极发生还原反应生成锌，电极反应：Zn(OH)2+2e-=Zn+4OH-。
【详解】A．放电时，负极反应为：Zn-2e-+4OH-═Zn(OH)，正极反应为，故A错误；
B．放电时，正极反应为，转化为HCOOH，转移的电子数为2mol，故B错误；
C．阴极发生还原反应生成锌，充电时，Zn电极连接电源负极，故C错误；
D．充电时阳极生成氧气电极反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，电解质溶液2中OH-浓度降低，故D正确；
故选D。
10．D
【分析】充电过程中，聚对苯二酚被氧化，a为阳极，放电时为正极，b电极充电时的阴极，放电时的负极；
【详解】A．充电过程中，聚对苯二酚被氧化，a为阳极，b为阴极，所以放电时b为负极，发生氧化反应，A正确；
B．放电时，a极为正极，发生还原反应，电极反应为：　，B正确；
C．充电时，阳离子向阴极移动，a为阳极，b为阴极，所以由a极区向b极区迁移，C正确；
D．充电时，阴极发生还原反应生成，D错误；
故选D。
11．D
【详解】A．在燃料电池中，在正极放电，所以通入空气的一极是燃料电池的正极，通入燃料的一极是燃料电池的负极，即产生Y的一极是电解池的阴极，所产生的是，在电解池中阳极产生的X是，A正确；
B．燃料电池的负极，失电子发生氧化反应，即，B正确；
C．由整个电路中得失电子守恒可知，电解池中产生，理论上转移，又燃料电池的正极反应式为，则燃料电池中消耗，C正确；
D．燃料电池中，负极消耗，则，正极生成，则，所以，a、b、c的大小关系是，D错误；
故选D。
12．D
【详解】A．直接将a、b接通，构成原电池，碳棒作正极，氧气得电子，无气体产生，故A错误；
B．锌、铁、NaCl溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，锌的金属活动性强于铁而失去电子，故B错误；
C．电源正极接a、负极接b，锌片失去电子，故C错误；
D．电源负极接a、正极接b，负极氯离子得电子生成氯气，密封装置并通电一段时间后，氯气溶于电解液生成次氯酸钠，电解质溶液具有一定的漂白性，故D正确；
故答案选D。
13．BD
【分析】放电是化学能转化成电能，根据原电池工作原理，负极上失去电子，化合价升高，即Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，正极反应式为CO2+2e—+2H+=HCOOH，充电时，电池的正极连接电源的正极，电池的负极连接电源的负极，充电时阳电极反应式应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此分析；
【详解】A．放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为，故A正确；
B．放电时，CO2转化为HCOOH，C元素化合价降低2，则1molCO2转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，故B错误；
C．充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2-=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O，故C正确；
D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为，溶液中H+浓度增大，温度不变时，KW不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D错误；
答案为BD。
14．AC
【详解】A．I室中得电子生成Fe(OH)3，则I室中碳棒为正极，因此乙电极为电解池的阳极，甲电极为电解池的阴极，则甲电极为精铜，A错误；
B．理论上每产生标准状况下1.12LCO2，转移电子的物质的量为：=0.3mol，则甲电极增重的质量为：=9.6g，B正确；
C．I室中发生的电极方程式为：+3e-+5H+=Fe(OH)3+H2O，则装置工作一段时间后，I室中溶液的pH变大， C错误；
D．Ⅱ室中的碳棒是原电池的负极，发生的电解方程式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，D正确；
故选AC。
15．(1) Li电极 电极
(2)  ΔH=-906 kJ/mol
(3)4+3+4e-=C+2
(4)ac

【分析】分析锂电池装置如下：Li电极为负极，电极为正极。
【详解】（1）原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。步骤ii内电路中的由Li电极向电极迁移。
（2）步骤ⅱ中a端连接电源正极，作为电解池的阳极，锂电极发生反应，b端连接电源负极，作为电解池的阴极，电解，电极上生成和C，有机电解质中的参与反应，电解总反应是，根据盖斯定律，其ΔH=2ΔH+ΔH=（-539×2+172）kJ/mol=-906 kJ/mol；故步骤ⅱ电解总反应的热化学方程式为  ΔH=-906 kJ/mol
（3）步骤ⅲ中，a端连接电源负极，做电解池的阴极，电解，Li电极上生成和C，为CO2中碳元素降低，生成C，则Li电极的电极反应式为4+3+4e-=C+2；
（4）a. 转化为有碳氧键的形成和断裂，a项正确；
b.根据能量变化图可知，有反应历程中涉及电子转移的变化均吸收能量，b项错误；
c．催化剂可降低反应活化能，从而增大反应速率，催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率加快，c项正确。
故答案选ac。
16．(1)    
(2) 慢反应 减慢 因为快反应为放热反应，温度升高，k变大，K减小，k增大对速率增大的影响小于K减小对速率降低的影响
(3) 913.5 减慢气体流速或适当减压 130.1p
(4)
(5)128

【详解】（1）利用ii×2-i可得：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g), ΔH=-114kJ/mol。
（2）分布反应中的慢反应的速率决定了总反应的速率；压强不变时，升高温度，总反应速率减慢，因为快反应是放热反应，温度升高，k变大，K减小，k增大对速率增大的影响小于K减小对速率降低的影响，故反应速率慢。
（3）N2O的平均反应速率为：5800m3⋅h−1×45%×35% = 913.5m3⋅h−1；欲提高N2O的转化率，还可以采取减慢气体流速或适当减压的方法；由反应前后N原子守恒，37mol×2+19mol×2=2n+51mol×2+2mol+4mol，解之n=2mol。则反应后的气体总物质的量为2mol+51mol+21mol+2mol+4mol=100mol。故各气体的分压为P一氧化二氮=0.02p，P氮气=0.51p，P氧气=0.2p，则平衡常数
（4）在阳极区，亚硝酸根离子和亚铁离子反应生成铁离子、氮气和水，其离子方程式为
（5）实验室完全处理3.0kg该污水，即消耗。根据离子方程式可知数量关系：。
由可知，该装置转移的电子为12mol。阳极区溶液中共生成6mol ，其中有4mol 转移到阴极区，阳极区放出1mol ，阴极区放出6mol 。故阳极区溶液质量变化为：56×2-28=84g，阴极区溶液质量变化为：56×4-12=212g，故理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为212-84=128g。
17．(1)
(2)升高温度、降低压强(合理答案均计分)
(3)减小
(4) 减小 加压，反应①平衡逆向移动，反应②、反应③平衡正向移动，导致不断减少不断增加(合理答案均计分)
(5)
(6)

【详解】（1）根据盖斯定律，得反应④，所以；
（2）对于反应①，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，可以提高碘甲烷平衡转化率，正反应为气体分子数增加的反应，降低压强，平衡正向移动，可以提高碘甲烷平衡转化率，所以升高温度或降低压强等，都可以提高碘甲烷平衡转化率；
（3），，达平衡后，，，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，减小， 减小；
（4）因为增大压强，反应①平衡逆向移动，反应②、反应③平衡正向移动，导致不断减少不断增加，所以增大压强，不断减小；
（5）根据三段式：
，
计算Y点的，因为平衡常数只与温度有关，所以Y点对应的平衡常数与X点的相同，为；
（6）电极b为转化为，电极反应式为：。
18．(1)+60.5kJ•mol-1
(2) 吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率 CD 7
(3) < P点有分子筛膜，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率
(4)CO2+8H++8e-=CH4+2H2O

【详解】（1）已知：
①NaAlH4(s)=Na3AlH6(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+37kJ•mol-1
②Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+70.5kJ•mol-1
根据盖斯定律可知，①+②，NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+60.5kJ•mol-1；
（2）①加入多孔CaO，可以吸收反应Ⅱ生成的二氧化碳，从而降低CO的浓度，有利于反应Ⅰ的平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率，故答案为：吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率；
②A．加催化剂只能加快反应速率，对平衡无影响，不能提高甲烷转化率，故不选；
B．增加用量，使甲烷的转化率降低，故不选；    
C．移除 ，可使反应正向移动，从而提高甲烷的转化率，故选；
D．恒温恒压，通入惰性气体，容器体积增大，平衡向气体分子数增大的方向移动，有利于反应I正向进行，从而提高甲烷的转化率，故选；
故选CD；
③500℃、恒压(Po)条件下，1 mol 和1 mol 反应达平衡时，的转化率为0.5，结合反应列三段式：


则平衡时体系中含有：0.5mol、0.25mol、0.25molCO、0.25molCO2、1.75molH2、气体总物质的量3mol，则反应II的平衡常数；
（3）由图可知随温度升高，甲醇的产率降低，说明升高温度平衡逆向移动，则逆向为吸热方向，该反应为放热反应，小于0；P点有分子筛膜，能将水分离，水为生成物，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率，故答案为：