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20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练习--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·辽宁·统考高考真题）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是
  
A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移生成
C．电解后海水下降 D．阳极发生：
3．（2023·全国·高三统考专题练习）西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是
  
A．d电极为电解池的阳极
B．电池总反应式为：
C．c极区溶液的pH升高
D．电路中转移时，理论上能得到
4．（2023·山西吕梁·统考二模）研究表明，苯能更好地转化成苯甲酸，其相应的机理(自由基过程)如图所示，已知：Ar为芳基(-C6H5)； Ac为乙酰基( )，下列说法错误的是
    
A．K2S2O8中S的化合价为+6价，在该反应机理中作氧化剂
B．CoII (OAc)2一次性加入，不需要中途再加入
C．电解KHSO4制备K2S2O8循环使用： 2KHSO4K2S2O8+H2↑
D．CoIII-O·、CoII-OH、Ar·、ArCO·均为反应过程中的自由基
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春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）氟离子电池是新型电池中的一匹黑马，其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是
  
A．放电时，a是电源的负极
B．放电时，a极的电极反应为：LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4＋2F-
C．充电时，电极a接外电源的正极
D．可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
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春·湖南·高三校联考期中）利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
  
A．利用装置I制取并收集纯净的 B．利用装置Ⅱ收集并吸收多余的
C．利用装置Ⅲ除去气体中的 D．利用装置Ⅳ应用电化学原理对钢闸门进行防护
9．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示，已知放电时，b极转化关系为：下列说法不正确的是

A．充电或放电时，a极电势均高于b极
B．放电过程中电子经导线由a极向b极移动
C．充电时阳极的电极反应式为
D．该电池工作时，若通过电路转移电子的物质的量为0.2mol，则负极质量变化2.4g
10．（2023春·江苏宿迁·高三统考期中）实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(为活泼H)。下列说法不正确的是
  
A．直流电源b为负极
B．图中离子交换膜是阳离子交换膜
C．阳极区的反应可表示为：
D．电解过程中阴极区溶液的pH变小
11．（2023·全国·高三专题练习）废水中的有机污染物可通过MFC-电芬顿技术来处理，该技术通过产生羟基自由基处理有机污染物，同时高效净化废水，其耦合系统原理示意图如下，下列说法正确的是

A．甲池中溶液的不变
B．电极为阴极，电极反应为
C．乙池中产生的对废水也能起到净水作用
D．乙池中发生反应，之后部分生成絮状沉淀
12．（2023·浙江绍兴·统考模拟预测）可充放电锂硫电池与传统锂电池相比，在能量密度、工作温度、电压稳定方面都有一定的优势。一种锂硫电池正极材料为被碳材料包装起来的硫单质，放电时Li与化合成固体，下列说法不正确的是
A．负极失电子，发生氧化反应
B．充电时，向碳材料电极移动
C．正极的电极反应：
D．该电池通常不选择水系电解液
13．（2023·浙江金华·统考模拟预测）我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料—的水系双离子电池，该电池以和为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的是
  
A．充电时，电极a应接电源的正极
B．放电时，若电极a得到6.4g Cu和1.44g ，则电路中转移0.22mol电子
C．充电时，电极b的电极反应式为
D．第2次放电时，溶液碱性逐渐增强

二、多选题
14．（2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中）如图所示装置是利用铅蓄电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法错误的是
  
A．电极附近生成的气体是氢气
B．阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D．当铅蓄电池中转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得4.0gNaOH

三、非选择题
15．（2023秋·湖北武汉·高三武汉市育才高级中学校联考期末）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
I.二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：
  
(1)图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。
(2)a极区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中离子交换膜应使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅱ.在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护：
  
(4)图中能保护不被腐蚀的是装置_______(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。
(5)另一装置中极的电极反应式为_______，检验其阳离子产物时加入_______溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为_______。
16．（2023秋·云南丽江·高三统考期末）回答下列问题：
(1)锌－空气电池是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液，工作示意图如图1所示。
  
Zn电极作______极，写出通入空气一极的电极反应式：______。
(2)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图2所示：
  
①a口产生的气体是______，c口获得的产品是______，当d口产生标况下2.24L气体时，电路中转移电子的物质的量为______。
②写出电解饱和食盐水的离子方程式______。
(3)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。鉴于腐蚀问题的严重性，国内外对防腐工作都很重视，采取各种措施来减轻腐蚀的危害，图3是金属防护的两个例子。
  
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图3甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用______(填字母)。
A．铜       B．石墨      C．锌
②图3乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的______(填“正”或“负”)极，该金属防护的方法叫做______。
17．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）Ⅰ．在1×105Pa， 25℃时，H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应：
②25℃时，在催化剂存在下进行反应，消耗1 mol氮气和3 mol氢气，理论上放出或吸收的热量为Q1，实际生产中，加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2， Q1与Q2比较，正确的是___________。
a． Q1> 2Q2 b． Q1<2Q2 C． Q1=2Q2 d．2Q1>Q2
Ⅱ． 某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
  
(2)该反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始至2min时，B的平均反应速率为___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a． v(A)=2v(B)
b．容器内混合气体的密度保持不变
c．2v正(A)=v逆(B)
d．容器内各物质浓度保持不变
(5)在密闭容器里，通入一定量的A、B、C，发生上述反应。达平衡后，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填序号)。
①降低温度   ②加入正催化剂    ③减小容器容积
Ⅲ．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图：
  
(6)乙装置中负极反应式为___________。
(7)丙装置中溶液碱性___________(填“增强”或“减弱”)。
(8)假设开始时甲装置中两电极质量相等，导线中转移0.3 mol电子时，两电极质量相差___________ g。
18．（2023春·全国·高三期末）食盐除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。
主要流程：
  
有关反应的化学方程式：
电解氯化钠：_______________
4Na＋TiCl4(熔融)_____________________________
电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl
NaHCO3分解：___________

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．D
【分析】由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a为正极，右侧电极为阴极，b电极为负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。
【详解】A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移生成，B错误；
C．由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确；
故选D。
3．D
【分析】由图可知，锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，则c为阴极、d为阳极；
【详解】A．由分析可知，d电极为电解池的阳极，A正确；
B．电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌：，B正确；
C．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，溶液碱性增强，故溶液的pH升高，C正确；
D．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，电子转移为，则电路中转移时，理论上能得到，D错误；
故选D。
4．D
【详解】A．K2S2O8中存在过氧键，六个氧为-2价，两个氧为-1价，S的化合价为最高价+6价，图示中K2S2O8使+2价钴转化为+3价钴，K2S2O8在该反应机理中作氧化剂，A正确；
B．由图示知CoII (OAc)2一次性加入，不需要中途再加入，CoIII-O·、CoII-OH循环使用，B正确；
C．电解KHSO4制备K2S2O8循环使用： 2KHSO4K2S2O8+H2↑，-2价氧失电子化合价升高到-1价，+1价氢得电子降低生成氢气，C正确；
D．CoIII-O·、CoII-OH、Ar·、ArCO·中CoII-OH不是自由基，D错误；
故选D。
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】由于Mg是活泼金属，Mg2+氧化性弱，所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2，即b电极为负极，电极反应式为：Mg+2F－－2e－=MgF2，则a为正极，正极反应式为：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－；充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反，据此解答；
【详解】A．由于Mg是活泼金属，Mg2+氧化性弱，所以原电池放电时，Mg失去电子，作负极，即b为负极，a为正极，A错误；
B．放电时，a为正极发生还原反应，电极反应为：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－，B错误；
C．充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，所以a极接外电源的正极，C正确；
D．因为Mg能与水反应，因此不能将有机溶液换成水溶液，D错误；
答案选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．一氧化氮可以和氧气反应，不能用排空气的方法收集，A错误；
B．极易溶于水，可用水吸收，但需要采用倒扣漏斗防止倒吸，B正确；
C．饱和碳酸钠可以和二氧化碳反应，应该用饱和碳酸氢钠吸收二氧化碳中的氯化氢，C错误；
D．利用外加电流阴极保护法保护金属时，被保护的金属应该做阴极，D错误；
故选B。
9．A
【详解】A.由题可知，放电时b为正极，充电时b为阳极，充电或放电时，b极电势均高于a极，A项错误；
B.放电时，b为正极，则电子经导线由a极向b极移动，B项正确；
C.已知放电时，b极转化关系为VS2→LixVS2，则充电时b为阳极，转化关系为LixVS2→VS2，电极反应式为 LixVS2−xe−=VS2+Li+，C项正确；
D.放电时，负极反应为Mg-2e－=Mg2＋，则转移电子为0.2mol时，负极质量变化2.4g，D项正确。
答案选A。
10．D
【详解】A．电解池中阳离子移向阴极，直流电源a为正极，b为负极，故A正确；
B．图中离子交换膜能让钠离子通过，是阳离子交换膜，故B正确；
C．阳极还原剂失电子发生氧化反应，阳极区的反应可表示为：CH3CHO+H2O−2e−=CH3COOH+2H+，故C正确；
D．电解过程中阴极区发生H2O+e−=+OH−，产生氢氧根离子，溶液的pH值变大，故D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．甲池是燃烧电池，反应生成二氧化碳和水，溶液体积增大，磷酸浓度减小，因此溶液的增大，故A错误；
B．氧气为正极，则电极为阳极，电极反应为，故B错误；
C．乙池中产生的会形成氢氧化铁胶体，对废水起到净水作用，故C正确；
D．铁离子和氢氧根会反应，则乙池中发生反应，故D错误。
综上所述，答案为C。
12．B
【分析】可充放电锂硫电池放电时，Li为负极，Li失去电子被氧化，正极材料为被碳材料包装起来的硫单质，硫单质得到电子被还原，充电时为电解池，阴极上锂离子得电子被还原，阳极上Li2S失去电子被氧化。
【详解】A． 放电时为原电池，负极失电子，发生氧化反应，A正确；
B． 充电时为电解池，向阴极Li移动，放电时为原电池，Li+向碳材料电极移动，B不正确；
C． 放电时正极发生还原反应，结合题干信息可知，电极反应：，C正确；
D． Li能与水反应，则该电池通常不选择水系电解液，D正确；
答案选B。
13．C
【分析】由图可知，放电时a电极上得到电子发生还原反应最终生成铜，为正极，则b为负极；
【详解】A．放电时电极a为正极，则充电时电极a为阳极，应接电源的正极，故A正确；
B．放电时，电子转移情况为：、，若电极a得到6.4g Cu（为0.1mol）和1.44g （为0.01mol），则电路中转移0.1mol ×2+0.01mol ×2=0.22mol电子，B正确；
C．充电时，电极b为阴极，得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，故C错误；
D．第2次放电时，得到电子发生还原反应生成铜和氢氧根离子，，溶液碱性逐渐增强，故D正确；
故选C。
14．CD
【分析】a电极与电源负极相连作阴极，发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因此左侧出气口有氢气逸出，钠离子通过离子交换膜c进入左侧，从而提高了NaOH浓度；b电极作阳极，发生反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，右侧出气口有氧气逸出，硫酸根离子通过交换膜d进入右侧，提高了硫酸浓度，据此解答。
【详解】A．由以上分析可知，a电极附近生成氢气，故A正确；
B．由以上分析可知，阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；
C．由以上分析可知c膜允许钠离子通过，应为阳离子交换膜，d膜允许硫酸根离子通过，应为阴离子膜，故C错误；
D．由阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电路中每转移2mol电子生成2mol氢氧根离子，即制得2molNaOH，则转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得8.0gNaOH，故D错误；
故选：CD。
15．(1) 正极 Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋
(2)增大
(3)阳
(4) A 牺牲阳极法
(5) Fe－2e－= K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓

【详解】（1）电解饱和食盐水制取，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生，所以产生的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋。
（2）a极是阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，所以a极区溶液的增大。
（3）由于阳极区产生氢离子，而阴极区氢离子放电，所以图中离子交换膜应使用阳离子交换膜。
（4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。
（5）B装置中极是负极，电极反应式为Fe－2e－=，检验其阳离子产物时加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为[Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓。
16．(1) 负 O2+2H2O+4e-=4OH-
(2) Cl2 NaOH 0.2mol 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3) C 负 外加电流法

【详解】（1）锌易失电子发生氧化反应，Zn电极作负极，氧气易得电子发生还原反应，通入空气一极是正极，正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）①左侧电极为阳极，阳极氯离子失电子生成氯气，a口产生的气体是Cl2；右侧是阴极，阴极反应式为，所以c口获得的产品是NaOH，d口放出氢气， 当d口产生标况下2.24L气体时，电路中转移电子的物质的量为0.2mol。
②电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
（3）①图3甲所示的方案为牺牲阳极法，其中焊接在铁闸门上的固体材料R的活泼性大于铁，故选C。
②图3乙方案为外加电流阴极保护法，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。
17．(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·L-1·min-1
(4)d
(5)①
(6)
(7)减弱
(8)18

【详解】（1）①根据反应过程中，断键时吸收能量，形成键的时候放热，工业合成氨反应N2+3H22NH3中，断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ，形成键时放出的能量是6×391=2346kJ，故放出的多，放出了能量为93kJ，该反应是放热反应，故答案为放热；
②由于该反应是可逆反应，实际反应放出的热量小于理论值，故Q1>2Q2，故选a；
（2）根据图像判断，减小的物质是反应物，增大的物质生成物，变化量之比是化学计量数之比，反应的A、B、C物质的量之比为(5-3): (2-1): (4-2)=2:1:2；且因为2min后各物质都存在，且物质的量不变，说明达到该反应是可逆反应，故方程式为：2A(g)+B(g) 2C(g)；
（3）反应开始至2min时，B的平均反应速率 mol·L-1·min-1；
（4）a．速率没有说明正逆，不能判断是否达到平衡装置，a不符合题意；
b．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，b不符合题意；
c．不同物质的速率比值不等于系数比，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，c不符合题意；
d．容器内各物质浓度保持不变，说明平衡不再移动，能作为平衡标志，故d符合题意；
故选答案d；
（5）根据速率的影响因素进行判断，降低温度时速率会减小，加入正催化剂会加快反应速率，减小容器容积相当于增大物质浓度反应速率加快，故选①；
（6）乙装置中铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子，为负极，负极反应式为；
（7）丙装置中总反应为甲烷和氧气、氢氧化钾反应生成碳酸钾，反应消耗氢氧根离子，故溶液碱性减弱；
（8）甲装置中两电极质量相等，反应时铁极溶解生成亚铁离子，Pt极上铜离子得到电子析出铜单质，导线中转移0.3 mol电子时，铁极减小0.15mol铁，质量为8.4g，Pt极析出0.15mol铜，质量为9.6g，两电极质量相差18g。
18． 2NaCl(熔融)2Na + Cl2 ↑ 4NaCl + Ti 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
【分析】氯化钠电解生成钠和氯气，钠和四氯化钛生成钛、和钾形成钾钠合金；食盐水电解生成氯气、氢气和氢氧化钠；氯化钠和水、氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水、二氧化碳；
【详解】氯化钠电解生成钠和氯气，2NaCl(熔融)2Na + Cl2 ↑；
钠和四氯化钛生成钛和氯化钠，4Na＋TiCl4(熔融) 4NaCl + Ti；
碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水、二氧化碳，2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑；