2024届高三新高考化学一轮专题训练题--化学反应与电能

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2024届高三新高考化学一轮专题训练题- -化学反应与电能
一、选择题
1．（2023高一下·河南期中）暖宝宝是一种可供取暖的工具，其内主要成分为铁粉、活性炭、无机盐、水等。在使用时，去掉外袋，让内袋(无纺布袋)暴露在空气里产生热量，下列说法错误的是（　　）
A．暖宝宝工作时，存在化学能转化为热能的过程
B．暖宝宝工作时，发生了氧化还原反应
C．暖宝宝工作时，铁粉、活性炭、无机盐、水构成了原电池
D．暖宝宝工作时，活性炭为原电池的负极
2．（2022高二上·电白期末）化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中，错误的是
A．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
B．我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂使平衡正向移动的原理
C．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
D．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
3．（2023·辽宁模拟）化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A．“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均需要发生氧化还原反应
B．在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质
C．纳米铁粉通过物理吸附去除污水中、等重金属离子
D．月球表面的“土壤”中所含的Fe、Au、Ag、Cu、Zn等元素均可以利用焰色试验进行判断
4．（2023高一下·临汾期中）电能属于可再生性能源，下列叙述正确的是（　　）
A．火力发电能将化学能直接转化为电能
B．原电池是把化学能转化为电能的装置
C．化学电源均是安全、无污染的
D．生活中的化学电源均属于二次电池
5．（2023·徐汇模拟）使用石墨电极电解溶液，阴极产物为（　　）
A． B．Cu C． D．
6．（2022高二上·东城期末）用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是

一段时间后，左侧试管发热，导管口有气泡产生。
A．铁发生的电极反应：
B．铁腐蚀过程中，化学能转化为热能
C．炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
D．导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
7．（2023高三下·湖南开学考）中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置获得电能的同时可以制得，其工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．电池放电时，正极区溶液的pH降低
B．a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜
C．X溶液中的溶质只能为，Y溶液中溶质只能为KOH
D．放电时，消耗1mol Zn时，正极区电解质溶液增重87g
8．（2022高二上·广州期末）对下列图示实验的描述正确的是

A．根据两烧瓶中气体颜色的变化判断正反应是吸热反应
B．用已知浓度的NaOH溶液滴定锥形瓶中未知浓度的盐酸
C．根据小试管中导气管内液面的变化判断铁钉发生吸氧腐蚀
D．向镀件上镀银
9．（2023高一下·西安期中）下列关于实验现象的描述不正确的是（　　）
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．用锌片作负极，铜片作正极，在 CuSO4溶液中，铜片质量增加
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．Al 和 Cu 分别作为两电极，用导线连接插入浓硝酸中，铜溶解，溶液变成蓝色
10．（2022高二上·重庆市期末）如图所示，将两烧杯用导线如图相连，Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极，当闭合开关后，则以下叙述正确的是

A．C电极为电解池的阳极 B．Cu电极附近OH-浓度增大
C．Na+移向Pt电极 D．Pt电极上有O2生成
11．（2023·厦门模拟）Science报道某电合成氨装置及阴极区含锂微粒转化过程如图。下列说法错误的是

A．阳极电极反应式为
B．阴极区生成氨的反应为
C．理论上，若电解液传导，最多生成标准状况下
D．乙醇浓度越高，电流效率越高(电流效率)
12．（2023·沧州模拟）某团队基于光激发碳纤维上的聚[1，4-二(2-噻吩基)]苯(PDTB)和二氧化钛()半导体构建了一种夹心三明治结构的高性能锌-空气电池，该装置利用充放电过程中与的相互转化，能够提升电池的放电电压，降低电池的充电电压，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是

A．该装置可实现光能向电能和化学能的转化
B．电极电势：
C．开关K置于M处时，电子由极通过导线流向PDTB极
D．开关K置于N处时，极的电极反应式为
13．（2022高三上·滨州期末）采用情性电极，设计双阴极微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮的装置如图所示，其中硝化过程中NH被O2氧化。下列说法正确的是

A．电极M和P均为燃料电池正极
B．P存在电极反应：NH-6e-+2H2O=NO+8H+
C．若乙室消耗1mol葡萄糖，则最多有24molH+进入甲室
D．若丙室消耗标准状况下44.8LO2，则至少有1molNH完全转化为NO
14．（2022高二上·延庆期末）电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是和，电解质溶液为溶液，总反应式为。下列说法错误的是（　　）
A．是正极，是负极
B．工作时，电池负极区溶液减小
C．工作时，电极上反应式为
D．工作时，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
15．一种水性电解液Zn－MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(已知：KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列说法正确的是（　　）

A．MnO2电极为负极
B．I区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
D．Zn电极反应：Zn+2e-+4OH-=Zn(OH)
16．用如图所示装置电解一段时间后，下列叙述错误的是（　　）

A．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe，A为NaCl溶液，两电极间可能会出现白色沉淀
B．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨，A为溶液，电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色
C．该装置用于保护某钢铁制品时，钢铁制品应与电极Ⅰ连接，该方法叫做外加电流法
D．该装置用于电解精炼铜时，电极Ⅰ增加的质量和电极Ⅱ减轻的质量刚好相等
二、非选择题
17．（2022高三上·汕尾期末）填空。
（1）I．配制200 mL 0.2 mol/L Na2SO3溶液，下列哪些玻璃仪器会用到　 　。

（2）用离子方程式解释Na2SO3溶液呈碱性的原因：　 　。
（3）II．化学小组用双液原电池原理研究酸碱性对物质氧化性、还原性强弱的影响。通过改变溶液酸碱性，观察电压表读数的变化，读数越大，则对应物质的氧化性(或还原性)越强。
已知：①电压高低主要与电极反应有关，还与溶液的温度、离子的浓度、pH值等因素有关。
②的还原产物与溶液酸碱性有关，在强酸性溶液中，被还原为 Mn2+；在中性和弱碱性溶液中，被还原为 MnO2；在强碱性溶液中，被还原为。

连接电压表，形成闭合回路，电极 B 应和图中电压表的　 　极(填“a”或“b”)柱相连，测得初始电压为 V1。
（4）实验装置要置于水浴内的原因：　 　。
实验操作和读数记录如下：


左烧杯(Na2SO4/Na2SO3)
右烧杯(KMnO4，调 pH=4)
电压表读数变化
①
①逐滴加入5 mL 0.05 mol/L H2SO4
　
由V1逐渐降低
②
② 逐滴加入5 mL 0.1 mol/L NaOH
　
由V1逐渐升高
③
　
逐滴加入5 mL 0.05 mol/L H2SO4
由V1逐渐升高
④
　
加入少量 0.1 mol/L NaOH
由V1略微下降
①
继续逐滴加入NaOH至5 mL
再迅速下降
（5）同学甲根据实验③推导出酸性增强，KMnO4 的氧化性增强，实验②可以得出：　 　。
（6）同学乙认为实验①中，加入酸后，还原剂转化成了　 　(填化学式)。
（7）同学丙认为实验设计不够严谨，以实验①②为例，应该往左边烧杯中加入　 　，测得电压为V2，以此作为实验①②的初始电压。
（8）同学丁认为，实验④加入5 mL NaOH溶液后，右边烧杯内的电极反应为：　 　。
18．（2022高三上·海安期末）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
（1）硫碘循环制氢
热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下所示：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
已知：。则反应Ⅱ的　 　。
（2）生物质制氢
电解—葡萄糖制氢实验的装置如图所示，电极两侧的电解液在泵的作用下在电解液储槽和电极间不断循环。

①该装置产生氢气速率明显高于不加入直接电解葡萄糖制氢。其原因是　 　。
②电解—葡萄糖制氢的反应过程可描述为　 　。
③电解一段时间后，需向储槽中补充的物质是　 　。
（3）氢气应用
最新研制出的由裂解气(、、)与煤粉在催化剂条件下制乙炔，该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。将乙烯和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，发生反应：。出口气体中测得含有乙烯、乙炔、氢气。下图为乙炔产率与进料气中的关系。

①当进料气中时，出口气体中乙炔的体积分数为　 　。
②图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是　 　。
19．（2023·中卫模拟）习近平主席在第75届联合国大会提出，我国要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。因此二氧化碳的固定和转化成为科学家研究的重要课题。
（1）以CO2和H2为原料合成乙烯，其反应的过程分两步进行：
I．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=+210.5kJ·mol-1
CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为　 　。
（2）2021年9月24日，我国科学家在《Science》上发表论文《无细胞化学酶法从二氧化碳合成淀粉》，代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH，探究CH3OH合成反应的化学平衡影响因素，有利于提高CH3OH的产率，CO2和H2在某种催化剂作用下可同时发生以下两个反应：
I．CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=—48.5kJ·mol-1
Ⅱ.2CO2(g)+5H2(g) C2H2(g)+4H2O(g) ΔH=+37.1kJ·mol-1
在压强为P，CO2、H2的起始投料为1：3的条件下，发生反应I、Ⅱ，实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示：

已知：CH3OH的选择性=
①有利于提高CH3OH的选择性的措施有　 　(填序号)。
A．适当降温　　　　B．适当升温　　　　C．选择合适的催化剂
②温度高于350℃时，体系中发生的反应以　 　(填“I”或“Ⅱ”)为主，并说明理由　 　。
③其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是　 　填“a”或“b”)。
④400℃时，在该压强及投料比的条件下，利用图示所给数据计算H2的转化率为　 　(保留三位有效数字)。
（3）二氧化碳甲烷化技术是一种最有效的对二氧化碳循环再利用的技术。用如图装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在10℃左右，持续通入二氧化碳，电解过程中KHCO3物质的量基本不变，则阴极反应式为　 　。

20．（2023高一下·重庆期中）目前全球使用的燃料主要是煤、石油、天然气，而能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。我国向国际社会作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施将二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和，树立了大国形象，彰显了大国担当。太阳能的利用是热门研究方向之一，“液态阳光”技术可助力我国完成碳达峰、碳中和目标。具体分三步：
第1步，把光变成能量，目前采用光伏发电的形式；
第2步，电解水制氢气；
第3步，和在催化剂等条件下合成。
请回答下列问题：
（1）光伏发电实现　 　能转化为　 　能。
（2）恒温恒容条件下，发生反应：，下列说法正确的是_______(多选，填字母)。
A．混合气体的总压强保持不变时，反应达到平衡状态
B．与足量氢气反应，会产生
C．断裂的同时，形成，则说明反应已达平衡
D．该条件下充入氮气，压强增大，则反应速率加快
（3）一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，经达到平衡，测得平衡时压强与反应前压强之比为19∶25。
①开始反应至时的平均反应速率为　 　。
②该条件下，反应达到平衡时，的转化率为　 　。
（4） 和都是温室气体。时，科研人员探究等质量的三种催化剂(图中用I、II、III表示)在相同条件下的催化效果。在恒容容器中，分别充入和，发生反应为：测得物质的量随时间变化如图所示。

由图可知，三种不同催化剂催化性能由强到弱的顺序为　 　。
（5）为实现低碳环保的目标，如图为甲烷燃料电池的构造示意图：

通入气体的电极为　 　极(填“正”或“负”)；当电路通过电子时，负极消耗物质的质量是　 　g。
21．（2023·湖南模拟）磷酸亚铁锂(化学式：LiFePO4)，为近年来新开发的锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，作为电极活性物质使用，能可逆地嵌入、脱出锂，其作为锂离子电池电极材料的研究及应用得到广泛关注。通过水热法制备磷酸亚铁锂的一种方法如图(装置如图所示，夹持装置、加热装置等省略未画出)：

制备步骤：
I.在仪器A中加入40mL蒸馏水、0.01molH3PO4和0.01molFeSO4•7H2O，用搅拌器搅拌溶解后，缓慢加入0.03molLiOH•H2O，继续搅拌。
II.向反应液中加入少量抗坏血酸(维生素C)，继续搅拌5min。
III.快速将反应液装入反应釜中，保持170℃恒温5h。
IV.冷却至室温，过滤。
V.用蒸馏水洗涤沉淀。
VI.干燥，得到磷酸亚铁锂产品。
回答下列问题：
（1）装置图中仪器A的名称是　 　，根据上述实验药品的用量，A的最适宜规格为　 　(填标号)。
A.50mL B.100mL C.250mL D.500mL
（2）步骤II中，抗坏血酸的作用是　 　，以下能代替抗坏血酸使用的是　 　(填标号)。
A．Na2SO3 B．铁粉 C．酸性高锰酸钾溶液
（3）若所加H3PO4、FeSO4•7H2O、LiOH•H2O恰好完全反应，请写出制备磷酸亚铁锂的化学方程式：　 　。
（4）确定所得产品中未混有Fe(OH)3、FePO4杂质的方法是　 　。
（5）干燥后称量，若实验共得到无杂质产品1.1g，则LiFePO4的产率为　 　%(保留小数点后一位)。
（6）某种以LiFePO4作电极材料的锂电池总反应可表示为LiFePO4+CLi1-xFePO4+CLix。放电时正极的电极反应式为　 　。

答案解析部分
1．D
A、暖宝宝工作时发生化学反应，同时产生热量，说明过程中存在化学能转化为热能，A不符合题意；
B、暖宝宝工作过程中，Fe与O2、H2O反应生成Fe2O3·xH2O，过程中，铁元素和氧元素的化合价发生变化，为氧化还原反应，B不符合题意；
C、暖宝宝工作过程中，发生氧化还原反应，因此可设计成原电池，C不符合题意；
D、暖宝宝工作时，Fe发生失电子的氧化反应，因此铁为负极，D符合题意；
故答案为：D

暖宝宝工作过程中，铁粉与空气中的O2、H2O反应，生成Fe2O3·xH2O，过程中产生热量，存在化学能转化为热能。同时该反应为氧化还原反应，可设计为原电池，其中铁为负极，活性炭为正极。
2．B
A．瓷器是以黏土为主要原料，经高温烧结而成的，A项不符合题意；
B．催化剂只影响化学反应速率，对化学平衡无影响，不能使化学平衡发生移动，B项符合题意；
C．电热水器用镁棒，Mg比Fe活泼，Mg棒为负极，被腐蚀，使用的原理是牺牲阳极的阴极保护法，C项不符合题意；
D．太阳能、风能和氢能等能源使用时不产生CO2，可替代化石能源有利于实现“低碳经济”，D项不符合题意；
故答案为：B。

A.瓷器的主要原料为黏土；
C.Mg比Fe活泼，该原理是牺牲阳极的阴极保护法；
D.减少CO2的排放，有利于实现“低碳经济”。
3．B
A．太阳能电池阵转化的是太阳能不需要发生氧化还原反应，A不符合题意；
B．硅胶可以防潮具有吸水性，铁粉具有还原性可以防止氧化，B符合题意；
C．纳米铁粉通过物理吸附去颗粒物，但不能通过吸附除去金属离子，C不符合题意；
D．Fe、Au、Ag焰色为无色，无法通过焰色试验判断，D不符合题意；
故答案为：B。

A、太阳能电池为光能转化为电能，不需要发生化学反应；
B、硅胶可以溪水，铁粉可以抗氧化；
C、纳米铁粉不能吸附金属离子；
D、铁、金、银的焰色试验为无色。
4．B
A. 火力发电先把煤的化学能转化成热能，再转化为电能，A不符合题意 ；
B. 原电池可以将化学能转化为电能，B符合题意 ；
C. 化学电源有的是有害环境，包含了重金属，C不符合题意 ；
D. 生活中的化学电源也有一次电池，D不符合题意 ；
故答案为：B。
A. 燃烧是化学能转化成热能；
B. 原电池可以将化学能转化为电能；
C. 包含了重金属的化学电源有害环境；
D.化学电源还有一次电池。
5．B
使用石墨电极电解溶液，阳极上Cl-发生氧化还原反应生成氯气，电极反应式为，阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
故答案为：B。

惰性电极电解氯化铜溶液，阳极为氯离子放电生成氯气，阴极为铜离子放电生成铜。
6．B
A．铁、碳粉、氯化钠溶液形成原电池，Fe作负极失电子，铁发生的电极反应：，A不符合题意；
B．该过程化学能转化为电能，同时有热量产生，部分化学能转化为热能，B符合题意；
C．碳作正极，Fe、C和氯化钠溶液形成原电池，加速铁的腐蚀速度，C不符合题意；
D．氯化钠溶液为电解质，此过程发生吸氧腐蚀，D不符合题意；
故答案为：B。

A．原电池中一般活泼金属作负极，不活泼金属或碳棒用正极；负极失电子发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应；
B．原电池将化学能转化为电能，同时有热量产生；
C．原电池反应比化学反应快；
D．中性或弱酸性条件下，金属发生吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀。
7．C
左边，发生还原反应，为正极，电极反应为：，X为硫酸溶液，右边，发生氧化反应，为负极，电极反应为：，Y溶液为溶液。
A．正极，电极反应为：，减小，pH增大，A不符合题意；
B．通过a膜移向负极，通过b膜移向正极，在池中间形成，故b膜为阳离子交换膜，a膜为阴离子交换膜，B不符合题意；
C．正极区发生反应：，负极区发生反应：，中间要生成，X溶液中的溶质只能为，Y溶液中溶质只能为KOH，C符合题意；
D．根据得失电子守恒，放电时，消耗1mol Zn时，正极区产生1mol，同时消耗4mol，有2mol移向中间池，故电解质溶液减轻9g，D不符合题意；
故答案为：C。

A．利用电极反应式分析；
B．原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极；
C．利用电极反应式和中间要生成判断；
D．根据得失电子守恒。
8．C
A．根据实验现象可知，热水中气体颜色变深，冰水中气体颜色变浅，说明升高温度反应平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应，A不符合题意；
B．NaOH溶液应该装在碱式滴定管中，B不符合题意；
C．在氯化钠溶液中铁发生吸氧腐蚀，试管中压强减小，导管内液面上升，C符合题意；
D．向镀件上镀银，则银应该为阳极，镀件为阴极，D不符合题意；
故答案为：C。

A、升高温度，平衡朝逆向移动；
B、碱式滴定管含有橡胶管；
C、吸氧腐蚀会吸收氧气，导致管内压强变小；
D、镀层在阳极，镀件在阴极。
9．C
A.铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，所以可观察到铜片表面出现气泡，A正确；
B.锌片作负极，铜片作正极，发生反应Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，B正确；
C.铜片插入FeCl3溶液中，发生的反应是Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，没有单质铁的析出，C不正确；
D.由于Al与浓硝酸常温下发生钝化，所以Cu为负极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，D正确。
故答案为：C。
根据两极现象判断：溶解或质量减少的一极为负极，质量增加或有气泡产生的一极为正极。
10．B
A．据分析，C电极为原电池的正极，A项不符合题意；
B．据分析，Cu电极是电解池阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时铜电极附近产生OH-，所以随着反应的进行，铜电极附近OH-浓度增大，B项符合题意；
C．电解池中阳离子向阴极移动，所以Na＋向铜电极移动，C项不符合题意；
D．铂作电解池阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，D项不符合题意；
故答案为：B。

A．根据分析，C电极为原电池的正极；
B．电解池中，利用离子放电顺序，内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；
C．电解池中阳离子向阴极移动；
D．依据电解池的放电顺序判断。
11．D
A．阳极发生失电子的氧化反应，由图可知，阳极电极反应式为：，A项不符合题意；
B．由图可知，阴极区氮气得电子，并结合锂离子先转化为，后与反应生成了氨气，即生成氨的反应为，B项不符合题意；
C．和羟基中的H均来自电解液传导的氢离子，理论上，若电解液传导，根据生成氨的反应：可知，最多生成1mol，标准状况下为，C项不符合题意；
D．由电池总反应：可知，乙醇属于中间产物，乙醇浓度增大，电流效率无明显变化，D项符合题意；
故答案为：D。

电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；利用得失电子守恒计算。
12．B
A．由图可知，开关K置于M处时，该装置为原电池，需要利用光能，开关K置于N处时，该装置为电解池，也需要光能，则该装置可实现光能向电能和化学能的转化，选项A不符合题意；
B．原电池中正极的电势大于负极，则电极电势：，电解池中阳极的电势大于阴极，则电极电势：，选项B符合题意；
C．原电池工作时，电子由负极通过导线流向正极，则开关K置于M处时，电子由极通过导线流向极，选项C不符合题意；
D．开关K置于N处时，该装置为电解池，极为阴极，其电极反应式为，选项D不符合题意；
故答案为：B。

开关K置于M处时为原电池，PDTB电极上，发生反应O2 + 4eˉ + 2H2O = 4OHˉ，则PDTB电极为正极，Zn/ZnO电极为负极，电极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；开关K置于N处时为电解池，极为阴极，电极反应式为，TiO2电极为阳极。
13．A
A．由分析可知，电极M和P均为燃料电池正极，A符合题意；
B．由题干信息可知，硝化过程中NH被O2氧化，P存在反应为：2+3O2=2 +2H2O +4H+，2+O2=2，B不符合题意；
C．由分析可知，C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2+24H+，若乙室消耗1mol葡萄糖，则乙室产生24molH+，原电池中阳离子移向正极，由于“好氧阴极”和“缺氧阴极”之间存在着对电子的竞争作用，则不可能H+全部进入甲室，即不可能有24molH+进入甲室，C不符合题意；
D．若丙室消耗标准状况下44.8LO2其物质的量为：=2mol， NH4++2O2=NO3- +H2O +2H+，由于NH4+和电极之间存在着对O2的竞争，故可知则最多有1molNH4+完全转化为NO3−，D不符合题意；
故答案为：A。

N极碳元素化合价升高，发生氧化反应，故N极为负极，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，M、P极为正极。
14．C
A．由分析可知锌是负极，氧化银是正极，A不符合题意；
B．负极上电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，由于氢氧根离子参加反应而导致负极附近氢氧根离子浓度降低，负极区溶液的pH减小，B不符合题意；
C．氧化银作正极，得电子，结合总反应可知正极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，C符合题意；
D．锌作负极，氧化银作正极，电子从负极锌沿导线流向正极氧化银，D不符合题意；
故答案为：C。
A．原电池，反应中元素化合价升高，做负极，元素化合价降低，为正极；
B．电池中，负极失电子发生氧化反应；
C．依据总反应及正极得电子，发生还原反应；
D．放电时，电子由负极经外电路流向正极。
15．B
A. MnO2电极为正极，A不符合题意 ；
B. I区的硫酸根通过隔膜向Ⅱ区迁移，B符合题意 ；
C. 锌与氢氧根反应生成Zn(OH)，Ⅲ区的K+通过隔膜向Ⅱ区迁移，C不符合题意 ；
D. Zn电极反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
A. MnO2电极为正极 ；
B. 硫酸根通过隔膜向Ⅱ区迁移 ；
C. 锌与氢氧根反应生成Zn(OH) ；
D. Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42
16．D
A.
B.
C.
D.
故答案为：


17．（1）BE
（2）
（3）b
（4）保证溶液的温度不变，防止对实验造成干扰
（5）溶液碱性增强，Na2SO3的还原性增强
（6）
（7）5 mL蒸馏水(或者5 mL 0.05 mol/L Na2SO4)
（8）
（1）配制200 mL0.2 mol/LNa2SO3溶液，需使用托盘天平称量Na2SO3固体，然后在烧杯中溶解，并使用玻璃棒搅拌，促进溶质的溶解，待溶液恢复至室温后，通过玻璃棒引流转移至250 mL容量瓶中，然后洗涤烧杯内壁及玻璃棒，然后定容，在溶液凹液面离刻度线1-2 cm处改用胶头滴管定容，故配制溶液使用的仪器是BC；
（2）Na2SO3是强碱弱酸盐，在溶液中发生水解反应，消耗水电离产生的H+，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，使溶液显碱性，水解反应的离子方程式为：；
（3）在电极B附近，在酸性条件下得到电子被还原为Mn2+，因此B电极为正极，连接电压表的b接线柱；
（4）实验装置要置于水浴内的原因是保证溶液的温度不变，防止对实验造成干扰；
（5）同学甲根据实验③推导出酸性增强，KMnO4 的氧化性增强，实验②中是加入NaOH溶液，使溶液碱性增强，由此可以得出的结论是：溶液碱性增强，Na2SO3的还原性增强；
（6）同学乙认为实验①中，加入酸后，Na2SO3与H2SO4会发生反应，反应分步进行，首先反应产生NaHSO3、NaHSO4，还原剂Na2SO3转化成了NaHSO3；
（7）同学丙认为实验设计不够严谨，以实验①②为例，应该往左边烧杯中加入5 mL的蒸馏水，或加入5 mL 0.05 mol/LNa2SO4作为对照实验，测得电压为V2，以此作为实验①②的初始电压；
（8）同学丁认为，实验④加入 5 mL NaOH 溶液后，溶液显强碱性，在右边烧杯内得到电子被还原为，则B电极发生的电极反应式为：+e-=。

（1）配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平（或量筒）、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管；
（2）亚硫酸根水解时结合水电离的氢离子生成亚硫酸氢根和氢氧根；
（3）阳离子移向正极，阴离子移向负极；
（4）水浴加热的特点是保持温度恒定；
（5）根据表格可以知道碱性越强，亚硫酸钠的还原性越强；
（6）根据乙同学的分析可以知道亚硫酸根转化为亚硫酸氢根；
（7）控制变量法的特点是只改变一个条件，其他条件不变；
（8）高锰酸根得到电子生成锰酸根离子。
18．（1）
（2）葡萄糖为非电解质，水溶液不导电，直接电解不易产生氢气；氧化葡萄糖生成，含有的溶液在泵的作用下在阳极表面氧化生成，同时生成大量的，经过质子交换膜在阴极表面得电子生成氢气；葡萄糖
（3）11.76%；开始时充入氢气是为活化催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，原料中过量会使反应③平衡逆向移动，所以乙炔产率下降
（1）反应Ⅰ：，反应Ⅱ：，反应Ⅲ：，反应IV，由盖斯定律可知，-IV-Ⅰ2-Ⅲ2得到，所以△H2=-△H4-△H12-△H22=。
（2）由题干信息可知，右侧区电解产生H2，电极反应为：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故右侧区为阴极区，则电源中B为负极，A为正极，左侧区为阳极区，电极反应为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+，据此分析解题。
①因为葡萄糖为非电解质，水溶液不导电，直接电解不易产生氢气，故产生氢气速率明显高于不加入直接电解葡萄糖制氢。
②电解—葡萄糖时氧化葡萄糖生成，含有的溶液在泵的作用下在阳极表面氧化生成，同时生成大量的，经过质子交换膜在阴极表面得电子生成氢气。
③电解一段时间后，需向储槽中补充葡萄糖。
（3）①当进料气中时，设n(H2)=2mol，n(C2H4)=1mol，乙炔的产率为40%，故有

则乙炔的体积分数为=11.67%。
②乙烯分解产生乙炔和氢气，一开始充入氢气是为活化催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，增大氢气的量会促使反应③平衡逆向移动，从而减少平衡体系中的乙炔的含量，使乙炔的产率降低。

（1）依据盖斯定律；
（2）①依据溶液中离子的浓度分析；
②依据放电顺序和化合价的变化分析；
③电解一段时间后，需向储槽中补充葡萄糖。
（3）①利用“三段式”法计算；
②根据影响化学平衡移动的因素分析。
19．（1）2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H=+293.1kJ/mol
（2）AC；Ⅱ；反应Ⅱ为吸热反应，温度较高，有利于吸热反应进行；b；22.5%
（3）
（1）由盖斯定律可知，反应I×2+ Ⅱ可得二氧化碳加氢合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，则反应△H=△H1+△H2=(+41.3kJ/mol)×2+(+210.5kJ/mol)=+293.1kJ/mol，反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H=+293.1kJ/mol，故答案为：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H=+293.1kJ/mol；
（2）①反应I为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，甲醇的百分含量增大、选择性增大，选择合适的催化剂也能提高甲醇的选择性，故答案为：AC；
②反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，所以温度高于350℃时，体系中发生的反应以反应Ⅱ为主，故答案为： Ⅱ；反应Ⅱ为吸热反应，温度较高，有利于吸热反应进行；
③反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的百分含量减小、选择性减小，所以曲线b表示平衡时甲醇的选择性，故答案为：b；
④设起始二氧化碳、氢气的物质的量分别为1mol、3mol，由图可知，400℃时，二氧化碳的转化率为25%、甲醇的选择性为40%，则反应I生成甲醇的物质的量为1mol×25%×40%=0.1mol，消耗氢气的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，反应Ⅱ生成乙炔的的物质的量为1mol×25%×(1—40%)=0.15mol，消耗氢气的物质的量为0.15mol×=0.375mol，所以氢气的转化率为×100%=22.5%，故答案为：22.5%；
（3）由题意可知，通入二氧化碳的多晶铜电极为电解池的阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子生成甲烷和碳酸氢根离子，电极反应式为，故答案为：。

（1）依据盖斯定律分析；
（2）①依据影响化学平衡的因素分析；
②③依据化学平衡移动原理分析；
④利用三段式法计算；
（3）电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应。
20．（1）光；电
（2）A；C
（3）；60%
（4）Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
（5）负；8
（1）光伏发电实现了光能转化为电能。
（2）A、该反应过程中气体分子数增加，压强增大，因此压强是一个变量，当变量不变时反应达到平衡状态，即当混合气体的总压强保持不变时，反应达到平衡状态，A符合题意。
B、由于该反应为可逆反应，因此1molCO2无法完全反应，所以无法产生1molCH3OH，B不符合题意。
C、断裂2molC=O即有1molCO2发生反应，形成3molH-H即有3molH2生成，说明此时正逆反应速率相等，所以反应达到平衡状态，C符合题意。
D、该条件下充入氮气，由于体系的容积不变，因此反应物、生成物的浓度不变，反应速率不变，D不符合题意。
故答案为：AC
（3）①由分析可知，反应5min后达到平衡状态，因此10min时反应生成n(CH3OH)=1.2mol，因此用CH3OH表示的反应速率。
②反应达到平衡状态时，CO2的转化率为。
（4）由图可知，相同时间内反应生成n(H2)Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，说明反应速率Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，反应速率越快，则催化剂的催化性能越强，因此三种不同催化剂的催化性能Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ。
（5）通入CH4的电极为负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O。当电路中通过4mol电子时，则参与反应的n(CH4)=0.5mol，其质量m(CH4)=n×M=0.5mol×16g·mol－1=8g。
（1）光伏发电实现了光能到电能的转化。
（2）A、混合气体的总压强是一个变量，当变量不变时，说明反应达到平衡状态。
B、该反应为可逆反应，1molCO2无法完全反应。
C、体现正逆反应速率相等，反应达到平衡状态。
D、恒容条件下冲入氮气，浓度不变，反应速率不变。
（3）令参与反应n(CO2)=a mol，则可得平衡三段式如下

平衡时混合气体的总物质的量为(2-a)+(8-3a)+a+a=(10-2a)mol
恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，因此可得，解得a=1.2mol
（4）不同催化剂在相同时间，产生的n(H2)越多，则反应速率越快，催化剂的催化效率越高。
（5）通入CH4的电极为负极，发生失电子的氧化反应，结合电极反应式计算参与反应的m(CH4)。
21．（1）三颈烧瓶；B
（2）做还原剂，防止Fe2+被氧化；A
（3）
（4）取少量产品溶于适量盐酸中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不会变为血红色，说明不含有杂质
（5）69.6%
（6）Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4
（1）由图示可知，仪器A的名称是三颈烧瓶；由信息可知，在A中加入40mL蒸馏水，还有一些化学试剂，故最适宜规格为100mL，
故答案为：B ；
（2）溶液中Fe2+可能被氧化成Fe3+，所以抗坏血酸可以吸收氧气，主要作用是做还原剂，防止Fe2+被氧化；能代替抗坏血酸使用的是具有还原性的离子，Na2SO3可以与O2反应生成Na2SO4，不能选B，否则固体产品中引入铁粉新杂质。
故答案为：A；
（3）若所加H3PO4、FeSO4•7H2O、LiOH•H2O恰好完全反应生成LiFePO4，则制备磷酸亚铁锂的化学方程式为；
（4）Fe(OH)3和FePO4都难溶于水，但可以溶解在酸中，溶解后有Fe3+生成，用检验Fe3+的方法检验，所以方法是：取少量产品溶于适量盐酸中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明含有杂质，反之则不含，故答案为：取少量产品溶于适量盐酸中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不会变为血红色，说明不含有杂质；
（5）制备磷酸亚铁锂的原理为H3PO4+FeSO4+LiOH=LiFePO4+H2O+H2SO4，以0.01molFeSO4反应物完全反应来计算，理论上得到0.01mol LiFePO4， ，产率为；
（6）电池工作时的总反应为：LiFePO4+CLi1-xFePO4+CLix，放电时，Li1-xFePO4在正极上得电子发生还原反应生成LiFePO4，正极反应为：
Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4。

（1）根据仪器构造可知，仪器A为三颈烧瓶；在仪器A中加入40mL蒸馏水，还需要加入其他化学试剂，因此合理的规格为100mL ；
（2）抗坏血酸具有还原性，可防止亚铁离子被氧化；
（3）H3PO4、FeSO4•7H2O、LiOH•H2O恰好完全反应生成LiFePO4、硫酸锂和水；
（4） Fe(OH)3、FePO4中的铁元素均以铁离子形式存在，只需用KSCN溶液检验铁离子即可；
（5）根据H3PO4+FeSO4+LiOH=LiFePO4+H2O+H2SO4和计算；
（6）放电时为原电池，原电池正极发生还原反应。