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江苏省苏州高新区第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题（解析版）
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这是一份江苏省苏州高新区第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题（解析版），共18页。试卷主要包含了5 K-39 Ca-40， 下列判断正确的是，3kJ·ml－1，则向含0，1mlHCl的盐酸中加入4， 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40
一、单选题(本大题共13小题，每小题3分，共39分)
1. 燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是
A. 甲醇B. 天然气C. 液化石油气D. 氢气
【答案】D
【解析】
A．甲醇燃烧会产生CO2和水，CO2会导致温室效应；
B．天然气主要成分是CH4，燃烧会产生CO2和水，CO2会导致温室效应；
C．液化石油气主要成分是是各种液体烃，完全燃烧会产生CO2和水，CO2会导致温室效应；
D．氢气燃烧会产生水，不是污染物，故其中最环保的是氢气，选项D正确。
2. 下列判断正确的是
A. 一定温度下，反应的，则该反应的
B. 反应常温下可自发进行，该反应为吸热反应
C. 反应的，
D. 在常温下能自发进行，则该反应的
【答案】A
【解析】
A．该反应为吸热的自发反应，根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，则，A正确；
B．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，一定温度下反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此ΔH<0，B错误；
C．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，常温下反应可自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此ΔH<0，该反应为放热反应，C错误；
D．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，常温下反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此ΔH<0，D错误；
故选A。
3. 下列有关能量的判断或表示方法正确的是
A. 从C(石墨)＝C(金刚石）ΔH＝1.9kJ·ml－1，可知金刚石比石墨更稳定
B. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多
C. 由H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l） ΔH＝-57.3kJ·ml－1，则向含0.1mlHCl的盐酸中加入4.0gNaOH固体，放出热量等于5.73kJ
D. 2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l） ΔH＝-571.6kJ·ml－1
【答案】D
【解析】
A．物质所含有的能量越低就越稳定。由于C(石墨)＝C(金刚石）吸收能量，所以金刚石不如石墨更稳定，A错误。
B．等质量的硫蒸气比硫固体所含有的能量高，所以硫蒸汽完全燃烧，放出热量更多，B错误。
C．NaOH固体溶解于水会放出热量，所以向含0.1mlHCl的盐酸中加入4.0gNaOH固体，放出热量大于5.73kJ，C错误。
D．2gH2即1ml的氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则2ml的氢气燃烧放出热量为571.6kJ。所以其燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l） ΔH＝-571.6kJ·ml－1，D正确。
答案选D。
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用铜电极电解HCl溶液：
B. 电解精炼粗铜时阳极反应一定是：
C. 用惰性电极电解溶液：
D. 钢铁发生吸氧腐蚀或者析氢腐蚀时负极反应为：
【答案】A
【解析】
A．用铜电极电解溶液，铜作阳极的时候会失去电子，被氧化；盐酸中的氢离子会得到电子，被还原为氢气，A正确；
B．电解精炼粗铜时，若阳极混有的金属杂质的还原性强于铜，则会先于铜失去电子，B错误；
C．用惰性电极电解溶液，产生的氢氧化镁沉淀，离子方程式为：，C错误；
D．钢铁发生吸氧腐蚀或者析氢腐蚀时负极反应为：，D错误；
故选A。
5. 为探究的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得为
A. +533B. +686C. +838D. +1143
【答案】C
【解析】
由图可得如下热化学方程式：
①NH4Cl(s)=NH (g)+ Cl—(g)△H1=+698kJ/ml，
②NH4Cl(s)=NH (aq)+ Cl—(aq) △H2=+15kJ/ml，
③Cl—(g)= Cl—(aq)△H3=—378kJ/ml，
④ (NH4)2SO4(s)=NH (g)+ SO (g)△H4，
⑤(NH4)2SO4(s)=NH (aq)+ SO (aq) △H5=+3kJ/ml，
⑥SO (g) =SO (aq) △H6=—530kJ/ml，
⑦NH (g)= NH (aq) △H7，
由盖斯定律可知，②—③—①=⑦，则△H7=(+15kJ/ml)—(—378kJ/ml)—(+698kJ/ml)= —305kJ/ml，⑤—⑥—⑦=④，则△H4=(+3kJ/ml)—(—530kJ/ml)—(—305kJ/ml)= +838kJ/ml，故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 反应，反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B. 由反应，可知甲烷的燃烧热为
C. 放电时铅蓄电池正、负极的质量都变重，正极反应为
D. 充电时铅蓄电池正极连接外接电源的负极，向电极移动
【答案】C
【解析】
A．氢气和氧气反应生成水的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，所以反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故A错误；
B．甲烷的燃烧热为1ml甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，则由方程式可知，甲烷的燃烧热大于805kJ/ml，故B错误；
C．铅蓄电池放电时，二氧化铅是铅蓄电池的正极，酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故C正确；
D．铅蓄电池充电时，与直流电源正极相连的二氧化铅为电解池的阳极，氢离子向铅电极移动，故D错误；
故选C。
7. 接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化，该反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为：
B. 该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
C. 使用高效催化剂可使反应的值增大
D.
【答案】B
【解析】
A．由图示可知该反应属于放热反应，则ΔH小于零，则该反应的热化学反应方程式为：，故A错误；
B．该反应为放热反应，所以该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少，故B正确；
C．催化剂只能降低反应物的活化能，不能改变反应的焓变，故C错误；
D．由图示可知该反应为放热反应，且产物为气态三氧化硫，由气态转化为固态需要放热，则 ΔH＜－98 kJ·ml－1，故D错误。
答案选B。
8. 利用下图所示装置可模拟电解原理在工业上的应用。下列说法中正确的是
A. 外加电流的阴极保护法，Y是待保护金属
B. 铁制品表面镀锌，X为锌、Y为铁、Z为
C. 铜的精炼，X是纯铜，Y是粗铜，Z是
D. 氯碱工业，X为铁、Y为石墨，Z为精制饱和食盐水
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，电解池中X电极为阳极、Y电极为阴极。
A．该装置的保护方法为外加电流的阴极保护法，Y是待保护金属，故A正确；
B．铁制品表面镀锌时，镀层金属锌为阳极、镀件铁为阴极、电解质溶液为硫酸锌，故B错误；
C．精炼铜时，粗铜做阳极、纯铜做阴极、电解质溶液为硫酸铜，故C错误；
D．氯碱工业中，惰性电极石墨做阳极、活性电极铁做阴极、电解质溶液为精制饱和食盐水，故D错误；
故选A。
9. 和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：
下列说法正确的是
A. X为电源的负极
B. 固体电解质中转移时电路中转移电子数为1ml
C. 电极A生成的反应式是：
D. 相同条件下，若生成乙烯和乙烷体积比为1：1，则消耗和体积比为3：4
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极X相连的电极A为阳极，氧离子作用下甲烷在阳极上失去电子发生氧化反应生成乙烷、乙烯和水，电极B为阴极，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氧离子。
A．由分析可知，电极X为直流电源的正极，故A错误；
B．由得失电子数目守恒可知，固体电解质中转移1ml氧离子时，电路中转移2 ml电子，故B错误；
C．由分析可知，电极A为阳极，氧离子作用下甲烷在阳极上失去电子发生氧化反应生成乙烷、乙烯和水，生成乙烯的电极反应式为，故C正确；
D．设生成乙烯和乙烷的物质的量均为1ml，由碳原子个数守恒可知，甲烷的物质的量为4ml，由得失电子数目守恒可知，二氧化碳的物质的量为=3ml，则相同条件下，消耗甲烷和二氧化碳的体积比为4∶3，故D错误；
故选C。
10. 科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法正确的是
A. 电极b为电池负极
B. 电极a上发生的反应式：2H2S＋4e-=S2＋4H＋
C. 电路中每通过4 ml电子，理论上在电极a消耗44.8 L H2S
D. 每17 g H2S参与反应，有1 ml H＋经质子膜进入正极区
【答案】D
【解析】
【分析】
A．根据图示，电极a上H2S失去电子被氧化成S2，电极a为负极，A错误；
B．电极a上发生的反应式：2H2S-4e-=S2＋4H＋，B错误；
C．没有给出气体的状态，无法计算电极a消耗H2S的体积，C错误；
D．17gH2S参与反应，只失去1ml电子，对应移动的离子也是1ml，故每17gH2S参与反应，有1mlH+经质子膜进入正极区，D正确；
故选D。
11. 。一定条件下，将2ml X和2ml Y通入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10s，测得生成0.5ml Z。下列说法正确的是
A. 10s内，X的平均反应速率为
B. 10s内，X和Y反应放出的热为
C. 第10s时，Y的反应速率为
D. 第10s时，X为1.5ml，Y的浓度为
【答案】B
【解析】
A．X呈固态，不能用X表示平均反应速率，A项错误；
B．10s内生成0.5mlZ，根据反应X(s)+3Y(g)=Z(g) ∆H=-akJ/ml可知，反应放出的热为0.5akJ，B项正确；
C．由题给数据，不能求Y的瞬时反应速率，只能计算10s内Y的平均反应速率v(Y)=3v(Z)=3×=0.075ml/(L∙s)，C项错误；
D．10s内生成0.5mlZ，则10s内消耗0.5mlX和1.5mlY，10s时X物质的量为2ml-0.5ml=1.5ml，Y的浓度为=0.25ml/L，D项错误；
答案选B。
12. 标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据计算出中氧氧单键的键能为，下列说法不正确的是
A. 的键能为
B.
C. 解离氧氧单键所需能量：
D. 的键能小于中氧氧单键的键能的两倍
【答案】D
【解析】
A．由气态氢原子的能量为218kJ/ml可知，氢气的键能为218kJ/ml×2=436kJ/ml，故A正确；
B．由反应的焓变ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量可知，反应ΔH=(—136kJ/ml)—(—242kJ/ml+249kJ/ml)=—143kJ/ml，故B正确；
C．由题意可得HOO解离氧氧单键的方程式为：HOO(g)=HO(g)+O(g)，则HOO中氧氧单键的键能ΔE=(249kJ/ml+39kJ/ml)—10kJ/ml=278kJ/ml，由题意可知，过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/ml，所以HOO解离氧氧单键所需能量高于过氧化氢，故C正确；
D．由气态氢原子的能量为249kJ/ml可知，氢气的键能为249kJ/ml×2=498kJ/ml，过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/ml，所以氧气的键能大于过氧化氢中氧氧单键的键能的两倍，故D错误；
故选D。
13. 一种聚合物锂电池通过充、放电可实现“大气固碳”(如图所示)。该电池在充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化释放出CO2和O2。下列说法正确的是
A. 该电池可选用含Li+的水溶液作电解质
B. 图中Li+的移动方向是充电时的移动方向
C. 充电时，阳极发生的反应为2Li2CO3+C-4e-=3CO2+4Li+
D. 该电池每循环充、放电子各4ml，理论上可固定CO2标准状况下22.4L
【答案】D
【解析】
A．金属锂会与水反应，不能选用含Li+的水溶液作电解质，A错误；
B．锂为负极，电极B为正极，因此图中Li+的移动方向是放电时的移动方向，B错误；
C．根据信息电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有碳酸锂发生氧化，释放出二氧化碳和氧气，因此充电时阳极发生的反应为2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑，C错误；
D．根据放电正极反应式3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C，充电阳极反应式2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑，因此该电池每放、充4ml电子一次，理论上能固定1ml二氧化碳，标准状况下体积为22.4L，D正确；
答案选D。
二、非选择题(共61分)
14. 根据提供的情境书写指定反应的方程式或解释原因。
（1）工业上用菱锰矿粉(主要成分，杂质不与酸反应)制备的流程如下图所示：
写出“电解”步骤反应的离子反应方程式：___________。
（2）我国科学家实现了在铜催化剂条件下将转化为。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。
该反应热化学方程式：___________。(用相对能量的变化来表示)
（3）电解法转化可实现资源化利用。电解制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极还原为的电极反应式：___________。
②电解一段时间后，阳极区溶液浓度降低，其原因是___________。
（4）向某体积固定的密闭容器中加入0.3ml A、0.1ml C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应(反应前后容器内温度相同)，各物质浓度随时间变化如下图所示。
已知在反应过程中容器内混合气体的总压强没有变化。
①若，则内反应速率___________
②写出该反应的化学方程式：___________。
【答案】（1）
（2）
（3） ①. 或 ②. 阳极产生，pH减小，浓度降低；部分迁移至阴极区
（4） ① ②.
【解析】
【小问1】
与稀硫酸反应生成MnSO4、二氧化碳和水，电解MnSO4溶液生成，阳极上锰离子失电子生成二氧化锰，阴极上水得电子生成氢气，则“电解”步骤反应的离子反应方程式：；
【小问2】
该反应的总反应为：(CH3)2NCHO(g)和H2(g)反应生成N(CH3)3(g)和H2O(g)，由图可知，1个(CH3)2NCHO(g)参加反应时放出热量1.02eV，则反应的热化学方程式为：；
【小问3】
①阴极上CO2还原为HCOO-，碳元素化合价降低得电子，则阴极电极反应式为：或；
②阳极电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，则电解一段时间后，阳极区的溶液浓度降低，其原因是：阳极产生氢离子，pH减小，氢离子与反应生成CO2，K+部分迁移到阴极区；
【小问4】
①若，则内反应速率
②A的浓度减小，则A为反应物，A的浓度变化为：0.15ml/L-0.06ml/L=0.09ml/L，C的浓度增大，则C为生成物，C的浓度变化为0.11ml/L-0.05ml/L=0.06ml/L，则A、C的计量数之比为3∶2，在反应过程中容器内混合气体的总压强没有变化，即反应前后计量系数之和相等，则B为生成物，且计量数为1，所以该反应的化学方程式为：。
15. 电化学水处理法是一种环境友好型技术，可用于海水淡化、废水处理等，其操作简便灵活而且处理效果好。
（1）利用电化学装置可消除氮氧化物污染，变废为宝。
①石墨Ⅱ电极上发生的电极反应为___________。
②图Ⅱ为电解NO制备的装置。该装置中阳极的电极反应式为___________。为使电解产物全部转化为，需补充，则相同状态下补充的与原料NO的体积之比为___________。
（2）利用微生物燃料电池可以对氨氮废水进行处理，其装置如下图所示。闭合电路后，负极室与正极室均产生氮气，负极室中发生反应的电极反应式：___________。该装置除了能对氨氮废水进行处理外，另一个突出的优点是___________。
（3）电渗析法淡化海水(在直流电源作用下通过离子交换膜对海水进行处理)
①利用图1所示装置可以减缓海水中钢铁设施的腐蚀。若开关K置于M处，则电极X可选用的物质是___________(填“石墨块”“锌块”或“铜块”)，钢铁设施表面发生的电极反应为___________；若开关K置于N处，则a极为电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②用NaCl溶液模拟海水淡化，电解装置原理示意图如图2所示。阴极发生的电极反应为___________，淡水从___________(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)室流出。
【答案】（1） ①. ②. ③. 1∶4
（2） ①. ②. 将化学能转化为电能(或能处理硝态氮废水)
（3） ①. 锌块 ②. ③. 正极 ④. ⑤. Ⅱ
【解析】
【小问1】
①图1中，NO2在石墨I电极被氧化，O2在石墨Ⅱ电极被还原，电极反应式：；
②图2中，NO在阳极发生氧化反应，电极反应式：；电解过程中，阳极发生：，阴极发生：，根据得失电子守恒，每当转移15ml电子，生成和，共消耗8mlNO，此时为确保电解产物全部转化为，需补充2ml，即相同状态下补充的与原料NO的体积之比为1∶4；
【小问2】
负极室与正极室均产生氮气，则负极室中发生反应的电极反应式：；该装置除可对氨氮废水进行处理外，还可将化学能转化为电能；
【小问3】
①开关K置于M处，此时装置为原电池装置，若要减缓海水中钢铁设施的腐蚀，可在电极X处选用锌块作负极，使钢铁设施作正极被保护，钢铁设施表面发生还原反应，电极反应式：；开关K置于N处，此时装置为电解池装置，若要减缓海水中钢铁设施的腐蚀，需将钢铁设施与电源负极相连作阴极被保护，则a为电源正极；
②电解NaCl溶液，阴极发生还原反应，电极反应式：，生成的通过b膜（阴离子交换膜）进入Ⅲ室，a为阳离子交换膜，Ⅱ室中Na+通过a膜进入Ⅲ室，阳极发生电极反应：，Na+通过a膜进入I室，Ⅱ室中Cl-通过b膜进入I室保持电荷守恒，淡水从Ⅱ室流出。
16. 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
（1）“碱溶”时生成四羟基合铝酸钠的离子方程式为___________。
（2）“电解Ⅰ”是电解熔融，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。
（3）“电解Ⅱ”是电解溶液，原理如图所示。
阳极的电极反应式为___________，阴极产生的物质A的化学式为___________。
（4），若要使该反应生成的反应速率加快，下列措施可行的是___________(填字母)。
A. 将铁粉改为铁片B. 加入少量硫酸钠溶液
C. 滴加几滴溶液D. 将稀硫酸改为98%的浓硫酸
【答案】（1）
（2）石墨电极被阳极上产生的氧化
（3） ①. ②. （4）C
【解析】
【分析】铝土矿的主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质，加入NaOH溶液将铝土矿“碱溶”，Al2O3转化为Na[Al(OH)4]，经“过滤Ⅰ”得到的滤渣为Fe2O3和铝硅酸钠沉淀；NaHCO3溶液与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，经“过滤Ⅱ”得到Al(OH)3和Na2CO3溶液，Al(OH)3灼烧分解得到Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al和O2；Na2CO3溶液经“电解Ⅱ”得到NaHCO3溶液循环使用。
【小问1】
“碱溶”时Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2。
【小问2】
“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中阳极电极反应式为2O2--4e-=O2↑，阳极产生的O2将石墨氧化而消耗。
【小问3】
由“电解Ⅱ”的原理图可知，阳极上产生O2和NaHCO3，阳极电极反应式为4+2H2O-4e-=O2↑+4；阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故阴极产生的物质A的化学式为H2。
【小问4】
A．将铁粉改为铁片，接触面积减小，生成H2的反应速率减慢，A项不符合题意；
B．加入少量硫酸钠溶液，H+的浓度减小，生成H2的反应速率减慢，B项不符合题意；
C．滴加几滴CuSO4溶液，Fe与CuSO4反应置换出Cu，Fe、Cu与稀硫酸构成原电池，生成H2的速率加快，C项符合题意；
D．将稀硫酸改为98%的浓硫酸，常温下Fe与浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，阻止反应的进一步进行，D项不符合题意；
答案选C。
17. 铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上转化为，其电极反应式为___________。
（2）在相同条件下，测量出总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中和的去除率，结果如下图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的和，其原因是___________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，和的去除率不升反降，其主要原因是___________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。纳米铁粉与水中反应的离子方程式为；研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，其原因是___________。
（4）J．C．Pggendr早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得，阳极生成的电极反应式为___________；Deinimger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是___________。
（5）空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。利用高炉炼铁尾气中的制取有机物的过程如图1。
相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解分解后含的溶液可将转化为有机物。得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图2所示：
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成HCOOH的电极反应式为___________，当电解电压为时，生成和HCOOH的选择性之比为___________。(写出计算过程)
【答案】（1）
（2） ①. 活性炭对和有吸附作用 ②. 铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少
（3）纳米铁粉与反应生成
（4） ①. ②. 避免在阴极上被还原
（5） ①. ②. 1：3
【解析】
【小问1】
酸性条件下，微电池正极上得到电子发生还原反应转化为，其电极反应式为：；
【小问2】
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，则只有炭粉，可去除水中少量的Cu2+和Pb2+，是由于炭粉具有吸附性，活性炭对Cu2+、Pb2+具有吸附作用也可起到净水的作用；
②随着铁的质量分数的增加，碳含量减小，形成铁碳微电池数目减少，反应速率减小，则Cu2+和Pb2+的去除率不升反降；
【小问3】
若溶液的pH降低，溶液中c(H+)偏大，H+将与Fe粉反应生成H2，导致的去除率下降；
【小问4】
利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得，则阳极铁在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为；具有氧化性，容易被还原，阴离子不能通过阳离子交换膜，阳离子交换膜的作用是避免在阴极上被还原；
【小问5】
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成HCOOH的电极反应为酸性条件下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸：；、，由图可知，当电解电压为时，和HCOOH的法拉第效率相同，则12n()=2 n(HCOOH)，结合碳守恒，则生成和HCOOH的选择性之比为。物质
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
-136
-242
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40
一、单选题(本大题共13小题，每小题3分，共39分)
1. 燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是
A. 甲醇B. 天然气C. 液化石油气D. 氢气
【答案】D
【解析】
A．甲醇燃烧会产生CO2和水，CO2会导致温室效应；
B．天然气主要成分是CH4，燃烧会产生CO2和水，CO2会导致温室效应；
C．液化石油气主要成分是是各种液体烃，完全燃烧会产生CO2和水，CO2会导致温室效应；
D．氢气燃烧会产生水，不是污染物，故其中最环保的是氢气，选项D正确。
2. 下列判断正确的是
A. 一定温度下，反应的，则该反应的
B. 反应常温下可自发进行，该反应为吸热反应
C. 反应的，
D. 在常温下能自发进行，则该反应的
【答案】A
【解析】
A．该反应为吸热的自发反应，根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，则，A正确；
B．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，一定温度下反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此ΔH<0，B错误；
C．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，常温下反应可自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此ΔH<0，该反应为放热反应，C错误；
D．该反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，常温下反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，因此ΔH<0，D错误；
故选A。
3. 下列有关能量的判断或表示方法正确的是
A. 从C(石墨)＝C(金刚石）ΔH＝1.9kJ·ml－1，可知金刚石比石墨更稳定
B. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多
C. 由H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l） ΔH＝-57.3kJ·ml－1，则向含0.1mlHCl的盐酸中加入4.0gNaOH固体，放出热量等于5.73kJ
D. 2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l） ΔH＝-571.6kJ·ml－1
【答案】D
【解析】
A．物质所含有的能量越低就越稳定。由于C(石墨)＝C(金刚石）吸收能量，所以金刚石不如石墨更稳定，A错误。
B．等质量的硫蒸气比硫固体所含有的能量高，所以硫蒸汽完全燃烧，放出热量更多，B错误。
C．NaOH固体溶解于水会放出热量，所以向含0.1mlHCl的盐酸中加入4.0gNaOH固体，放出热量大于5.73kJ，C错误。
D．2gH2即1ml的氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则2ml的氢气燃烧放出热量为571.6kJ。所以其燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l） ΔH＝-571.6kJ·ml－1，D正确。
答案选D。
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用铜电极电解HCl溶液：
B. 电解精炼粗铜时阳极反应一定是：
C. 用惰性电极电解溶液：
D. 钢铁发生吸氧腐蚀或者析氢腐蚀时负极反应为：
【答案】A
【解析】
A．用铜电极电解溶液，铜作阳极的时候会失去电子，被氧化；盐酸中的氢离子会得到电子，被还原为氢气，A正确；
B．电解精炼粗铜时，若阳极混有的金属杂质的还原性强于铜，则会先于铜失去电子，B错误；
C．用惰性电极电解溶液，产生的氢氧化镁沉淀，离子方程式为：，C错误；
D．钢铁发生吸氧腐蚀或者析氢腐蚀时负极反应为：，D错误；
故选A。
5. 为探究的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得为
A. +533B. +686C. +838D. +1143
【答案】C
【解析】
由图可得如下热化学方程式：
①NH4Cl(s)=NH (g)+ Cl—(g)△H1=+698kJ/ml，
②NH4Cl(s)=NH (aq)+ Cl—(aq) △H2=+15kJ/ml，
③Cl—(g)= Cl—(aq)△H3=—378kJ/ml，
④ (NH4)2SO4(s)=NH (g)+ SO (g)△H4，
⑤(NH4)2SO4(s)=NH (aq)+ SO (aq) △H5=+3kJ/ml，
⑥SO (g) =SO (aq) △H6=—530kJ/ml，
⑦NH (g)= NH (aq) △H7，
由盖斯定律可知，②—③—①=⑦，则△H7=(+15kJ/ml)—(—378kJ/ml)—(+698kJ/ml)= —305kJ/ml，⑤—⑥—⑦=④，则△H4=(+3kJ/ml)—(—530kJ/ml)—(—305kJ/ml)= +838kJ/ml，故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 反应，反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B. 由反应，可知甲烷的燃烧热为
C. 放电时铅蓄电池正、负极的质量都变重，正极反应为
D. 充电时铅蓄电池正极连接外接电源的负极，向电极移动
【答案】C
【解析】
A．氢气和氧气反应生成水的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，所以反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故A错误；
B．甲烷的燃烧热为1ml甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，则由方程式可知，甲烷的燃烧热大于805kJ/ml，故B错误；
C．铅蓄电池放电时，二氧化铅是铅蓄电池的正极，酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故C正确；
D．铅蓄电池充电时，与直流电源正极相连的二氧化铅为电解池的阳极，氢离子向铅电极移动，故D错误；
故选C。
7. 接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化，该反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为：
B. 该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
C. 使用高效催化剂可使反应的值增大
D.
【答案】B
【解析】
A．由图示可知该反应属于放热反应，则ΔH小于零，则该反应的热化学反应方程式为：，故A错误；
B．该反应为放热反应，所以该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少，故B正确；
C．催化剂只能降低反应物的活化能，不能改变反应的焓变，故C错误；
D．由图示可知该反应为放热反应，且产物为气态三氧化硫，由气态转化为固态需要放热，则 ΔH＜－98 kJ·ml－1，故D错误。
答案选B。
8. 利用下图所示装置可模拟电解原理在工业上的应用。下列说法中正确的是
A. 外加电流的阴极保护法，Y是待保护金属
B. 铁制品表面镀锌，X为锌、Y为铁、Z为
C. 铜的精炼，X是纯铜，Y是粗铜，Z是
D. 氯碱工业，X为铁、Y为石墨，Z为精制饱和食盐水
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，电解池中X电极为阳极、Y电极为阴极。
A．该装置的保护方法为外加电流的阴极保护法，Y是待保护金属，故A正确；
B．铁制品表面镀锌时，镀层金属锌为阳极、镀件铁为阴极、电解质溶液为硫酸锌，故B错误；
C．精炼铜时，粗铜做阳极、纯铜做阴极、电解质溶液为硫酸铜，故C错误；
D．氯碱工业中，惰性电极石墨做阳极、活性电极铁做阴极、电解质溶液为精制饱和食盐水，故D错误；
故选A。
9. 和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：
下列说法正确的是
A. X为电源的负极
B. 固体电解质中转移时电路中转移电子数为1ml
C. 电极A生成的反应式是：
D. 相同条件下，若生成乙烯和乙烷体积比为1：1，则消耗和体积比为3：4
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极X相连的电极A为阳极，氧离子作用下甲烷在阳极上失去电子发生氧化反应生成乙烷、乙烯和水，电极B为阴极，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氧离子。
A．由分析可知，电极X为直流电源的正极，故A错误；
B．由得失电子数目守恒可知，固体电解质中转移1ml氧离子时，电路中转移2 ml电子，故B错误；
C．由分析可知，电极A为阳极，氧离子作用下甲烷在阳极上失去电子发生氧化反应生成乙烷、乙烯和水，生成乙烯的电极反应式为，故C正确；
D．设生成乙烯和乙烷的物质的量均为1ml，由碳原子个数守恒可知，甲烷的物质的量为4ml，由得失电子数目守恒可知，二氧化碳的物质的量为=3ml，则相同条件下，消耗甲烷和二氧化碳的体积比为4∶3，故D错误；
故选C。
10. 科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法正确的是
A. 电极b为电池负极
B. 电极a上发生的反应式：2H2S＋4e-=S2＋4H＋
C. 电路中每通过4 ml电子，理论上在电极a消耗44.8 L H2S
D. 每17 g H2S参与反应，有1 ml H＋经质子膜进入正极区
【答案】D
【解析】
【分析】
A．根据图示，电极a上H2S失去电子被氧化成S2，电极a为负极，A错误；
B．电极a上发生的反应式：2H2S-4e-=S2＋4H＋，B错误；
C．没有给出气体的状态，无法计算电极a消耗H2S的体积，C错误；
D．17gH2S参与反应，只失去1ml电子，对应移动的离子也是1ml，故每17gH2S参与反应，有1mlH+经质子膜进入正极区，D正确；
故选D。
11. 。一定条件下，将2ml X和2ml Y通入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10s，测得生成0.5ml Z。下列说法正确的是
A. 10s内，X的平均反应速率为
B. 10s内，X和Y反应放出的热为
C. 第10s时，Y的反应速率为
D. 第10s时，X为1.5ml，Y的浓度为
【答案】B
【解析】
A．X呈固态，不能用X表示平均反应速率，A项错误；
B．10s内生成0.5mlZ，根据反应X(s)+3Y(g)=Z(g) ∆H=-akJ/ml可知，反应放出的热为0.5akJ，B项正确；
C．由题给数据，不能求Y的瞬时反应速率，只能计算10s内Y的平均反应速率v(Y)=3v(Z)=3×=0.075ml/(L∙s)，C项错误；
D．10s内生成0.5mlZ，则10s内消耗0.5mlX和1.5mlY，10s时X物质的量为2ml-0.5ml=1.5ml，Y的浓度为=0.25ml/L，D项错误；
答案选B。
12. 标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据计算出中氧氧单键的键能为，下列说法不正确的是
A. 的键能为
B.
C. 解离氧氧单键所需能量：
D. 的键能小于中氧氧单键的键能的两倍
【答案】D
【解析】
A．由气态氢原子的能量为218kJ/ml可知，氢气的键能为218kJ/ml×2=436kJ/ml，故A正确；
B．由反应的焓变ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量可知，反应ΔH=(—136kJ/ml)—(—242kJ/ml+249kJ/ml)=—143kJ/ml，故B正确；
C．由题意可得HOO解离氧氧单键的方程式为：HOO(g)=HO(g)+O(g)，则HOO中氧氧单键的键能ΔE=(249kJ/ml+39kJ/ml)—10kJ/ml=278kJ/ml，由题意可知，过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/ml，所以HOO解离氧氧单键所需能量高于过氧化氢，故C正确；
D．由气态氢原子的能量为249kJ/ml可知，氢气的键能为249kJ/ml×2=498kJ/ml，过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/ml，所以氧气的键能大于过氧化氢中氧氧单键的键能的两倍，故D错误；
故选D。
13. 一种聚合物锂电池通过充、放电可实现“大气固碳”(如图所示)。该电池在充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化释放出CO2和O2。下列说法正确的是
A. 该电池可选用含Li+的水溶液作电解质
B. 图中Li+的移动方向是充电时的移动方向
C. 充电时，阳极发生的反应为2Li2CO3+C-4e-=3CO2+4Li+
D. 该电池每循环充、放电子各4ml，理论上可固定CO2标准状况下22.4L
【答案】D
【解析】
A．金属锂会与水反应，不能选用含Li+的水溶液作电解质，A错误；
B．锂为负极，电极B为正极，因此图中Li+的移动方向是放电时的移动方向，B错误；
C．根据信息电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有碳酸锂发生氧化，释放出二氧化碳和氧气，因此充电时阳极发生的反应为2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑，C错误；
D．根据放电正极反应式3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C，充电阳极反应式2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑，因此该电池每放、充4ml电子一次，理论上能固定1ml二氧化碳，标准状况下体积为22.4L，D正确；
答案选D。
二、非选择题(共61分)
14. 根据提供的情境书写指定反应的方程式或解释原因。
（1）工业上用菱锰矿粉(主要成分，杂质不与酸反应)制备的流程如下图所示：
写出“电解”步骤反应的离子反应方程式：___________。
（2）我国科学家实现了在铜催化剂条件下将转化为。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。
该反应热化学方程式：___________。(用相对能量的变化来表示)
（3）电解法转化可实现资源化利用。电解制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极还原为的电极反应式：___________。
②电解一段时间后，阳极区溶液浓度降低，其原因是___________。
（4）向某体积固定的密闭容器中加入0.3ml A、0.1ml C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应(反应前后容器内温度相同)，各物质浓度随时间变化如下图所示。
已知在反应过程中容器内混合气体的总压强没有变化。
①若，则内反应速率___________
②写出该反应的化学方程式：___________。
【答案】（1）
（2）
（3） ①. 或 ②. 阳极产生，pH减小，浓度降低；部分迁移至阴极区
（4） ① ②.
【解析】
【小问1】
与稀硫酸反应生成MnSO4、二氧化碳和水，电解MnSO4溶液生成，阳极上锰离子失电子生成二氧化锰，阴极上水得电子生成氢气，则“电解”步骤反应的离子反应方程式：；
【小问2】
该反应的总反应为：(CH3)2NCHO(g)和H2(g)反应生成N(CH3)3(g)和H2O(g)，由图可知，1个(CH3)2NCHO(g)参加反应时放出热量1.02eV，则反应的热化学方程式为：；
【小问3】
①阴极上CO2还原为HCOO-，碳元素化合价降低得电子，则阴极电极反应式为：或；
②阳极电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，则电解一段时间后，阳极区的溶液浓度降低，其原因是：阳极产生氢离子，pH减小，氢离子与反应生成CO2，K+部分迁移到阴极区；
【小问4】
①若，则内反应速率
②A的浓度减小，则A为反应物，A的浓度变化为：0.15ml/L-0.06ml/L=0.09ml/L，C的浓度增大，则C为生成物，C的浓度变化为0.11ml/L-0.05ml/L=0.06ml/L，则A、C的计量数之比为3∶2，在反应过程中容器内混合气体的总压强没有变化，即反应前后计量系数之和相等，则B为生成物，且计量数为1，所以该反应的化学方程式为：。
15. 电化学水处理法是一种环境友好型技术，可用于海水淡化、废水处理等，其操作简便灵活而且处理效果好。
（1）利用电化学装置可消除氮氧化物污染，变废为宝。
①石墨Ⅱ电极上发生的电极反应为___________。
②图Ⅱ为电解NO制备的装置。该装置中阳极的电极反应式为___________。为使电解产物全部转化为，需补充，则相同状态下补充的与原料NO的体积之比为___________。
（2）利用微生物燃料电池可以对氨氮废水进行处理，其装置如下图所示。闭合电路后，负极室与正极室均产生氮气，负极室中发生反应的电极反应式：___________。该装置除了能对氨氮废水进行处理外，另一个突出的优点是___________。
（3）电渗析法淡化海水(在直流电源作用下通过离子交换膜对海水进行处理)
①利用图1所示装置可以减缓海水中钢铁设施的腐蚀。若开关K置于M处，则电极X可选用的物质是___________(填“石墨块”“锌块”或“铜块”)，钢铁设施表面发生的电极反应为___________；若开关K置于N处，则a极为电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②用NaCl溶液模拟海水淡化，电解装置原理示意图如图2所示。阴极发生的电极反应为___________，淡水从___________(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)室流出。
【答案】（1） ①. ②. ③. 1∶4
（2） ①. ②. 将化学能转化为电能(或能处理硝态氮废水)
（3） ①. 锌块 ②. ③. 正极 ④. ⑤. Ⅱ
【解析】
【小问1】
①图1中，NO2在石墨I电极被氧化，O2在石墨Ⅱ电极被还原，电极反应式：；
②图2中，NO在阳极发生氧化反应，电极反应式：；电解过程中，阳极发生：，阴极发生：，根据得失电子守恒，每当转移15ml电子，生成和，共消耗8mlNO，此时为确保电解产物全部转化为，需补充2ml，即相同状态下补充的与原料NO的体积之比为1∶4；
【小问2】
负极室与正极室均产生氮气，则负极室中发生反应的电极反应式：；该装置除可对氨氮废水进行处理外，还可将化学能转化为电能；
【小问3】
①开关K置于M处，此时装置为原电池装置，若要减缓海水中钢铁设施的腐蚀，可在电极X处选用锌块作负极，使钢铁设施作正极被保护，钢铁设施表面发生还原反应，电极反应式：；开关K置于N处，此时装置为电解池装置，若要减缓海水中钢铁设施的腐蚀，需将钢铁设施与电源负极相连作阴极被保护，则a为电源正极；
②电解NaCl溶液，阴极发生还原反应，电极反应式：，生成的通过b膜（阴离子交换膜）进入Ⅲ室，a为阳离子交换膜，Ⅱ室中Na+通过a膜进入Ⅲ室，阳极发生电极反应：，Na+通过a膜进入I室，Ⅱ室中Cl-通过b膜进入I室保持电荷守恒，淡水从Ⅱ室流出。
16. 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
（1）“碱溶”时生成四羟基合铝酸钠的离子方程式为___________。
（2）“电解Ⅰ”是电解熔融，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。
（3）“电解Ⅱ”是电解溶液，原理如图所示。
阳极的电极反应式为___________，阴极产生的物质A的化学式为___________。
（4），若要使该反应生成的反应速率加快，下列措施可行的是___________(填字母)。
A. 将铁粉改为铁片B. 加入少量硫酸钠溶液
C. 滴加几滴溶液D. 将稀硫酸改为98%的浓硫酸
【答案】（1）
（2）石墨电极被阳极上产生的氧化
（3） ①. ②. （4）C
【解析】
【分析】铝土矿的主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质，加入NaOH溶液将铝土矿“碱溶”，Al2O3转化为Na[Al(OH)4]，经“过滤Ⅰ”得到的滤渣为Fe2O3和铝硅酸钠沉淀；NaHCO3溶液与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，经“过滤Ⅱ”得到Al(OH)3和Na2CO3溶液，Al(OH)3灼烧分解得到Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al和O2；Na2CO3溶液经“电解Ⅱ”得到NaHCO3溶液循环使用。
【小问1】
“碱溶”时Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2。
【小问2】
“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中阳极电极反应式为2O2--4e-=O2↑，阳极产生的O2将石墨氧化而消耗。
【小问3】
由“电解Ⅱ”的原理图可知，阳极上产生O2和NaHCO3，阳极电极反应式为4+2H2O-4e-=O2↑+4；阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故阴极产生的物质A的化学式为H2。
【小问4】
A．将铁粉改为铁片，接触面积减小，生成H2的反应速率减慢，A项不符合题意；
B．加入少量硫酸钠溶液，H+的浓度减小，生成H2的反应速率减慢，B项不符合题意；
C．滴加几滴CuSO4溶液，Fe与CuSO4反应置换出Cu，Fe、Cu与稀硫酸构成原电池，生成H2的速率加快，C项符合题意；
D．将稀硫酸改为98%的浓硫酸，常温下Fe与浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，阻止反应的进一步进行，D项不符合题意；
答案选C。
17. 铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上转化为，其电极反应式为___________。
（2）在相同条件下，测量出总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中和的去除率，结果如下图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的和，其原因是___________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，和的去除率不升反降，其主要原因是___________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。纳米铁粉与水中反应的离子方程式为；研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，其原因是___________。
（4）J．C．Pggendr早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得，阳极生成的电极反应式为___________；Deinimger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是___________。
（5）空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。利用高炉炼铁尾气中的制取有机物的过程如图1。
相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解分解后含的溶液可将转化为有机物。得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图2所示：
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成HCOOH的电极反应式为___________，当电解电压为时，生成和HCOOH的选择性之比为___________。(写出计算过程)
【答案】（1）
（2） ①. 活性炭对和有吸附作用 ②. 铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少
（3）纳米铁粉与反应生成
（4） ①. ②. 避免在阴极上被还原
（5） ①. ②. 1：3
【解析】
【小问1】
酸性条件下，微电池正极上得到电子发生还原反应转化为，其电极反应式为：；
【小问2】
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，则只有炭粉，可去除水中少量的Cu2+和Pb2+，是由于炭粉具有吸附性，活性炭对Cu2+、Pb2+具有吸附作用也可起到净水的作用；
②随着铁的质量分数的增加，碳含量减小，形成铁碳微电池数目减少，反应速率减小，则Cu2+和Pb2+的去除率不升反降；
【小问3】
若溶液的pH降低，溶液中c(H+)偏大，H+将与Fe粉反应生成H2，导致的去除率下降；
【小问4】
利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得，则阳极铁在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为；具有氧化性，容易被还原，阴离子不能通过阳离子交换膜，阳离子交换膜的作用是避免在阴极上被还原；
【小问5】
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成HCOOH的电极反应为酸性条件下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸：；、，由图可知，当电解电压为时，和HCOOH的法拉第效率相同，则12n()=2 n(HCOOH)，结合碳守恒，则生成和HCOOH的选择性之比为。物质
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
-136
-242
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