高考化学二轮复习考点专项突破练习：专题八电化学 7含解析

2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习专题八电化学（7）1、一种突破传统电池设计理念的镁锑液态金属储能电池工作原理如下图所示,该电池所用液体密度不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。下列说法不正确的是( )A.放电时,Mg(液)层的质量减小B.放电时.正极反应为:Mg2+2e-=MgC.该电池充电时,Mg-Sb(液)层发生还原反应D.该电池充电时,Cl-有向下层移动的趋势2、某科研小组公司开发了Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图所示,已知电池反应为2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2.下列叙述中错误的是( )A.电池工作时负极材料是Li,发生氧化反应B.将电解质溶液改为LiCl的水溶液,电池性能会更好C.电池工作时电子流向:锂电极导线负载碳棒D.电池工作过程中,石墨电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO23、电-Fenton法是用 于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，反应原理如图所示。电解产生的与发生 Fenton反应生成的经基自由基（OH)能氧化降解有机污染物。下列说法正确的是（ ）A.电源的A极为正极B.与电源B相连电极的电极反应式为C.Fenton 反应为： D.每消耗22.4 L (标准状况），整个电解池中理论上可产生的 OH为2 mol4、为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为。则下列说法错误的是( )A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为C放电时负极反应为D放电过程中通过隔膜从负极区移向正极区5、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（ ）A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应C.正极区，固氮酶为催化剂，发生还原反应生成D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动6、碱性硼化钒()空气电池工作时反应为:。用该电池为电源,选用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol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: B.外电路中电子由c电极流向电极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200mL,则溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L7、以N2和H2为反应物,盐酸酸化的NH4Cl溶液为电解质的原电N2池,工作原理如下图所示,下列说法不正确的是( )A.b电极为负极B.反应过程中,溶液中的Cl-向a电极移动C.a电极的电极反应式为N2+6e-+8H+=2D.电池反应为N2+3H2+2HCl=2NH4Cl8、下列图示与对应的叙述不相符的是( )A图甲为微生物燃料电池，可将工业废水中的乙胺()转化成环境友好的物质(M、N均为铂电极)，N电极的电极反应式为B由图乙可知，反应的H0，当n(A)/n(B)=2时，A、B的转化率之比为2：1C图丙表示恒温恒容条件下，发生的可逆反应中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中A点对应的状态为化学平衡状态D图丁是利用N2O4制备N2O5的装置（隔膜只允许H+通过，不允许H2O分子通过），其阳极的电极反应式为9、乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC-COOH)的装置示意图如图所示,通电后,阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸,下列说法错误的是( )A.a接电源正极B.通电后,阴极的电极反应式为2H+2e-=H2C.标准状况下,每生成1mol乙醛酸消耗的Cl2为11.2LD.盐酸的作用,除了产生氯气外,还可以增强溶液的导电性10、最近我国成功研制出高效电催化固氮催化剂Mo2N,如图所示,在0.1molL-1盐酸溶液中,在一定电压下具有较高的产氨速率和稳定的电流效率。下列判断错误的是()A.石墨电极为阳极B.P为阳离子交换膜C.Mo2N/GCE电极区反应式为N2+6H+6e-=2NH3D.为提高溶液的导电性,可在石墨电极区加入适量的盐酸11、一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) H1已知:2H2(g)+O2(g)=2 H2O(g) H2=-480 kJmol-1CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2 H2O(g) H3=-1400 kJmol-11.H1=_。请标出该反应电子转移的方向和数目_。2.温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法正确的是_。A.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)B.平衡常数:KM KNC.催化剂会影响CO2的平衡转化率3.若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,则图中M点时,乙烯的体积分数为_(保留两位有效数字)。4.为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施有_(任写一条)。5.电解法可制取乙烯(下图),电极a接电源的极,该电极反应式为_。12、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下：分析图象，以下结论错误的是( )A溶液pH2时，生铁发生析氢腐蚀B在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快D两溶液中负极反应均为：Fe-2e=Fe2+13、图1所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。 图11.(多选)结合上图判断下列说法正确的是( )A.固氮过程中,N2只做氧化剂B.在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与C.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响D.同化、氨化过程中,氮元素均从无机物转移至有机物2.硝化过程中,NH3转化成HNO2的反应的化学方程式为_。3.反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:5CH3OH + 6NO3- N2 + 4HCO3- +_+_4. 利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式:_。共价键 NN HH NH 断开1mol共价键所需能量(kJ) 946 436 391 5.电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图2和图3所示。 图2图3图2中,a电极上通入的X为_。图3中,d电极上的电极反应式为_。若图2和图3装置的通电时间相同、电流强度相等,电解效率分别为80%和60%,则两种装置中产生氨气的物质的量之比为_。14、某混合物浆液含和少量。考虑到胶体的吸附作用使不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并冋收利用。回答I和II中的问题:I.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应所加试剂NaOH的电子式为_,BC的反应条件为_,CAl的制备方法称为_。(2)该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生。由此判断影响该反应有效进行的因素有_(填序号)a.温度b.的浓度c.溶液的酸度(3)0.1mol 与焦炭、完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为_。II.含铬元素溶液的分离和利用用惰性电极电解时,能从浆液中分离出来的原因是_,分离后含铬元素的粒子是_;阴极室生成的物质为_(写化学式)。15、阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示：(1)电解饱和食盐水的化学方程式为 。(2)电解结束后，能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是 (填字母序号）。a. b.c.热空气吹出d降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的若进入电解槽，可被电解产生的氧化为IC1,并进一步转化为，可继续被氧化为高碘酸根（)，与结合生成溶解度较小的沉积于阳离子交换膜上，影响膜的寿命。从原子结构的角度解释IC1中碘元素的化合价为+ 1价的原因： 。,被氧化为，的化学方程式为 。(4)在酸性条件下加入NaCIO溶液，可将食盐水中的转化为，再进一步除去。通过测定体系的吸光度，可以检测不同pH下的生成量随时间的变化，如图所示。已知：吸光度越高表明该体系中越大。结合化学用语解释10min时pH体系吸光度不同的不同原因： 。 pH = 4.0时，体系的吸光度很快达到最大值，之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因： 。研究表明食盐水中含量0，w(A)/n(B) = 2时，A、B的转化率最大，说明:x/y=2，A、B的转化率之比为1:1,B项错误；C. 图象表示恒温恒容条件下发生的可逆反应，物质的浓度与其消耗速率之间的关系，从图中可以看出，A点对应的二氧化氮与四氧化二氮的速率之比为2 : 1，则，说明已经达到平衡状态，C难正确；D.和硝酸在阳极反应生成其电极反应式为, D项正确。 9答案及解析：答案：C解析：结合题意及装置图可得a接电源正极,A正确;阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H+2e-=H2,B正确;阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸,氯气被还原生成氯化氢,反应的化学方程式为OHC-CHO+Cl2+H2O2HCl+OHC-COOH,所以标准状况下,每生成1mol乙醛酸消耗的Cl2为22.4L,C错误;乙二醛的水溶液导电性较弱,加入盐酸可以增强溶液导电性,D正确. 10答案及解析：答案：D解析：A.由装置图可以看出,在Mo2N/GCE电极区生成氨气,Mo2N/GCE电极区N2得到电子,是阴极,所以石墨极为阳极,故A正确;B.电解池工作时,阳极上水电离的氢氧根离子放电生成氧气和H+,H+从阳极区向阴极区转移,故P为阳离子交换膜,B正确;C.Mo2N/GCE电极为阴极,电极反应式为:N2+6H+6e-=2NH3,故C正确;D.石墨电极的电极反应式为2H2O+4e-=4H+O2,若加入盐酸,则变为氯离子放电产生氯气使溶液中的离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力减弱,可加入适量的硫酸增强溶液的导电性,故D错误;本题答案为D。 11答案及解析：答案：1.-40 kJmol-1 6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)2.AB; 3.7.7%或0.077; 4.增大压强,或增大n(H2)/n(CO2)的比值,或增加c(H2)或将产物乙烯气体分离出来5.负极 ,2CO2+12H+12e-CH2=CH2+4H2O解析：1.利用盖斯定律可得H1= H23-H3=-4803+1400=-40 kJmol-1,用单线桥标明电子转移的方向和数目为: CH2=CH2(g)+4H2O(g)。2.M点的温度小于N点的温度,故生成乙烯的速率v(M)有可能小于v(N),A对;反应是放热反应,温度越高平衡向逆向移动,平衡常数越小,故平衡常数:KM KN,B对;催化剂会改变反应的速率但不能使平衡发生移动,所以不能改变转化率,C错。3.设H2的物质的量为3nmol,则CO2的物质的量为nmol,从图看出M点时CO2的转化率为50,则有:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)n(起始)/mol 3n n 0 0n(变化)/mol 1.5n 0.5n 0.25n nn(M点)/mol 1.5n 0.5n 0.25n n乙烯的体积分数为:0.25/(1.5+0.5+0.25+1)=0.077=7.7%4.提高CO2的平衡转化率就是使平衡向正向移动,措施还有:增大压强、增大n(H2)/n(CO2)的比值、增加c(H2)、将产物乙烯气体分离出来等。5.在a极CO2转变为C2H4,碳元素的化合价降低,得到电子,接电源的负极,电极反应为:2CO2+12H+12e-CH2=CH2+4H2O。考点:盖斯定律的应用、氧化还原反应电子转移的标明、化学平衡的移动、有关转化率的计算、电极反应的书写。 12答案及解析：答案：C解析：A满足析氢腐蚀的条件,正确;由图2可以看出当pH=4时压强减小,说明发生的是吸氧腐蚀,B在弱酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀,正确;C无法判断腐蚀速率快慢,错误;D都是铁做负极,失去电子,正确。 13答案及解析：答案：1.BC; 2.2NH3+3O2=2HNO2+2H2O3.CO32-; 8H2O4.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJmol-15.H2; N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-; 4:3解析： 14答案及解析：答案：I.(1);加热(或煅烧);电解法(2)ac(3)II.在直流电源作用下,通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;和;NaOH和解析：I.(1)NaOH是离子化合物，其电子式为；固体混合物中有和，加入NaOH溶液，转化为易溶于水的不能溶于NaOH溶液，转化为易溶于水的不能溶于NaOH溶液，故固体D为，溶液A中含有，向溶液A中通入后生成的沉淀B为，受热分解生成(固体C)，工业上常用电解熔融的制备金属铝。(2)固体D为。与浓盐酸混合，不加热无变化，加热有生成，说明该反应能否有效进行与温度有关；反应停止后，固体有剩余，滴加硫酸又产生，说明该反应能否有效进行与溶液的酸度有关。(3)通过分析可知反应生成的还原性气体为CO，易水解成的液态化合物为，故反应的热化学方程式为。II.依据离子交换膜的性质和电解池的工作原理，在直流电源作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液；在电解过程中，在阳极室失去电子生成，溶液的酸性增强，通过阴离子交换膜移向阳极室的有部分转化为，故分离后含铬元素的粒子是和；在阴极室得到电子生成，溶液中的浓度增大，混合物浆液中的通过阳离子交换膜移向阴极室，故阴极室生成的物质为NaOH和。 15答案及解析：答案：(1)(2)bcd(3)碘元素和氯元素处于同一主族（ A)，二者最 外层电子数均为7，IC1中共用一对电子，由于碘原 子半径大于氯原子，碘原子得电子能力弱于氯原子，故共用电子对偏离碘原子，使得碘元素显+ 1价 （4）(1)10 min时pH越低，越大，反应速率加快（或氧化性增强），越高，吸光度越大。较高，继续将氧化为高价含碘微粒，降低，吸光度下降0.1解析：（1)电解饱和食盐水时，氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气，水电离的氢离子在阴极得电子发生还原反应生成氯气，则电解的化学方程式 电解为。（2）a. 与游离氯不反应，不能除去阳极液中游离氯，故a不符合题意；b. 有还原性，游离氯有强氧化性.两者发生氧化还原反应.则有可以除去阳极液中游离氯，故b符合题意；c.海水中提取溴用到“空气吹出法”将游离态的溴吹出，则除去阳极液中游离氯也可采取此方法，故c符合题意；d.由于气体的溶解度随甩强的减小而减小，则降 低阳极区液面上方的气压，游离氯的溶解度减小从液体中逸出，可除去阳极液中游离氯，故d符合题意。答案选bed。(3)碘元素和氯元素处于同一主族（A)，二者最外层电子数均为7, IC1中共用一对电子，由于碘原子半径大于氯原子，碘原子得电子能力弱于氯原子， 故共用电子对偏离碘原子，使得碘元索显+ 1价。 本小题答案为：碘元素和氯元素处于同主族（A),二者最外层电子数均为7，IC1中共用一对电子，由于碘原子半径大于氯原子.碘原子得电子能力弱于氯原子，故共用电子对偏离碘原子，使得碘元素显+ 1价。中I元素失电子发生氧化反应，化合价由+5价升高到+ 7价生成，中氯元素得电子发生还原反应，化合价由0价降低到-1价生成，化学方程式为(4)10 min时pH越低，越大，反应速率加快（或氧化性增强），越高，吸光度越大。本小题答案为： 10 min时pH越低，越大，反应速率加快（或氧化性增强），越髙，吸光度越大。较高，继续将氧化为高价含碘微粒，降低，吸光度下降。研究表明食盐水中含量0. 2 mg I.-1时对离子交换膜影响可忽略。即1 m3食盐水中的含量0. 2 mg L -1 1 m3 I 000 L m-1 =0. 2 g时对离子交换膜影响可忽略，则1 m3 含浓度为1.47 mg L-1的食盐水需处理掉 1. 47 mg L-1 1 m3 0. 2 g= 1. 27 g 的时对离子交换膜影响可忽略。1.27 g的物质的量为0.01 mol,根据反应方程式，需NaCIO的物质的量为0. 005 mol，则此 NaClO 的体积为0. 005 mol/0.05 mol/L/0. 1L