2022-2023学年山东省枣庄滕州市第一中学高二上学期10月月考化学试题含解析

这是一份2022-2023学年山东省枣庄滕州市第一中学高二上学期10月月考化学试题含解析，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，原理综合题，填空题等内容，欢迎下载使用。

山东省枣庄滕州市第一中学2022-2023学年高二上学期10月月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列事实可以用勒夏特列原理解释的是
A．二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，增大压强后颜色加深
B．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  △H<0
D．FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl，增大KCl的浓度则溶液的颜色变浅
【答案】B
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A．二氧化氮和四氧化二氮之间存在可逆反应，增大压强，平衡向生成四氧化二氮方向移动，颜色应该变浅，但增大压强时体积减小，二氧化氮浓度增大，颜色加深，不可以用勒夏特里原理解释，选项A错误；
B．氯气中溶液中存在溶解平衡，在饱和食盐水中，氯离子抑制了氯气的溶解，所以能够用勒夏特列原理解释，选项B正确；
C．该反应正反应为放热反应，采用500℃的高温，利有用平衡向逆反应进行，反应物转化率与产物的产率降低，主要考虑反应速率与催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，选项C错误；
D．增大KCl的浓度，溶液中Fe3+、SCN-浓度不变，K+和Cl-不参加反应，氯化钾不影响平衡，平衡不移动，溶液颜色不变，不能用勒夏特列原理解释，选项D错误；
答案选B。
2．下列说法或表示方法正确的是
A．S(s)+O2(g)=SO2(g)  ΔH1；S(g)+O2(g)=SO2(g)  ΔH2，ΔH1>ΔH2
B．由“C(s，石墨)=C(s，金刚石)  ΔH=+1.9kJ/mol”可知，金刚石比石墨稳定
C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH=-285.8kJ/mol
D．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  △Ｈ=−38.6kJ∙mol−1
【答案】A
【详解】A．S(g)能量大于S(s)，则S(s)+O2(g)=SO2(g)   ΔH1＜0，S(g)+O2(g)=SO2(g)   ΔH2＜0，则ΔH1 ＞ΔH2，选项A正确；
B．由热化学方程式可知金刚石能量高于石墨的能量，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，选项B错误；
C．2g H2为mol，生成1mol的液态水放出的热量为285.8kJ，则氢气燃烧的热化学方程式表示为    ΔH =-285.8kJ/mol，选项C错误；
D．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，N2的转化率为40%，反应的氮气物质的量=0.5mol×40%=0.2mol，放热19.3KJ，则1mol氮气反应放热为96kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-96kJ/mol，选项D错误；
答案选A。
3．铅蓄电池在现代生活中有广泛应用，电极材料是Pb和PbO2，电解液是硫酸溶液。现用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法错误的是
A．电解后，硫酸钠溶液中有晶体析出，但c(Na2SO4)会不变
B．电解硫酸钠溶液时的阳极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．蓄电池放电时，每消耗0.1molPb，共生成0.1molPbSO4
D．蓄电池放电一段时间后其电解液中H2SO4的浓度、密度都变小
【答案】C
【分析】铅蓄电池放电时，Pb为负极，被氧化生成PbSO4，电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，正极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，电池反应式为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；
电解硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实际上是电解水，则溶液体积减小，硫酸钠溶液变成过饱和溶液，则会析出硫酸钠晶体。
【详解】A．电解Na2SO4溶液，实质就是电解水，电解后， 由于水减小，原来的饱和溶液中水溶解的溶质不能再溶解，就会溶液中有晶体析出，但是c(Na2SO4)不变，选项A正确；
B．在Na2SO4溶液中含有的阴离子是OH-、，由于放电能力：OH->，所以在电解池的阳极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，选项B正确；
C．铅蓄电池总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，由方程式可知，电池放电时，每消耗0.1molPb，共生成0.2molPbSO4，选项C错误；
D．铅蓄电池总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，由方程式可知，放电过程中，硫酸参加反应且生成水，导致溶液中硫酸的物质的量减小，硫酸浓度、密度都减小，选项D正确；
答案选C。
4．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)　ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是
①v正(B)＝v逆(C)               ②n(B)∶n(C)＝1∶1           ③容器内压强不再改变
④容器内气体的密度不再改变    ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②③④⑤ B．①③④ C．②③ D．全部
【答案】C
【详解】①二者化学计量数相同，说明正逆反应速率相等，可做标志；②物质的量相等不能说明反应达到平衡；③反应前后气体体积不变，所以压强不能做标志；④气体的总质量随着反应而改变，所以密度不变可做标志；⑤平均相对分子质量=气体的总质量 /气体总物质的量，由于气体总物质的量不变，而气体的总质量随时改变，所以平均相对分子质量不变可做标
志。
故选C。
5．下列装置及设计符合规范的是

A．装置A探究浓度对化学平衡的影响
B．装置B用于制备少量含NaClO的消毒液
C．装置C组装铜银原电池
D．装置D测定中和反应的反应热
【答案】B
【详解】A．必须有对比实验才能验证浓度对化学平衡的影响，且应该保证单一变量，故A错误；
B．下方与电源正极相连作阳极，阳极上生成氯气，阴极上生成氢气和NaOH，有利于氯气与NaOH的混合，符合涉及规范，故B正确；
C．该装置盐桥中的氯化钾会与电解质溶液硝酸银发生反应，应使用含琼胶的硝酸钾或硝酸铵溶液做盐桥，故C错误；
D．图中缺少搅拌装置，且保温效果不够好，不能测定中和热，故D错误；
故选：B。
6．在某密闭容器中发生：2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是

A．在D点时v 正 B．反应2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)的∆H>0
C．若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB=KC
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动
【答案】D
【详解】A．在D点时欲使反应达到平衡状态，同一温度下，需增大SO3的百分含量，即反应朝正向进行，故v正>v逆，A错误；
B．温度越高，SO3的百分含量越小，平衡左移，正反应是放热的，△H<0，B错误；
C．B、C点的温度不同，升温平衡左移，K减小，C错误；
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，使容积变大，相当于扩大容积平衡向左移动，D正确；
故选D。
7．以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如图所示，其中P端通入CO2，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是（    ）

A．X、Y两端都必须用铁作电极
B．不可以用NaOH溶液作为电解液
C．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
D．白色沉淀只能在阳极上产生
【答案】C
【分析】左边装置是原电池，为氢氧燃料电池，通入氢气的电极I为负极、通入氧气的电极II为正极，负极反应式为H2-2e-+CO32-═CO2+H2O，正极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，右边装置是电解池，X是阴极、Y是阳极，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、阳极反应式为Fe-2e-+2OH-= Fe(OH)2↓，则Y电极材料应该为Fe，据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知石墨电极I为负极，石墨电极II为正极，X为阴极，Y为阳极Fe。
A．通过以上分析知，Y电极为阳极，必须是Fe电极，但X电极不一定是Fe，A错误；
B．电解过程是阴极上H+放电生成H2，同时生成OH-，OH-和阳极反应产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2，溶液呈碱性，所以可以用NaOH溶液作为电解液，B错误；
C．阴极上H+放电生成氢气，阴极反应式为2H++2e-=H2↑，C正确；
D．电解时电解质溶液中阳离子向阴极移动，所以白色沉淀可以在阴极产生，D错误；
故合理选项是C。
【点睛】本题考查电解原理及化学电源新型电池，解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，难点是燃料电池电极反应式的书写。
8．工业酸性废水中的可转化为除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如下表所示（实验开始时溶液体积为50 mL，的起始浓度、电压、电解时间均相同）。下列说法中，不正确的是
实验
①
②
③
电解条件
阴、阳极均为石墨
阴、阳极均为石墨，滴加1 mL浓硫酸
阴极为石墨，阳极为铁，滴加1 mL浓硫酸
的去除率/%
0.922
12.7
57.3

A．对比实验①②可知，降低pH可以提高的去除率
B．实验②中，在阴极放电的电极反应式是
C．实验③中，去除率提高的原是
D．实验③中，理论上电路中每通过6 mol电子，则被还原
【答案】D
【详解】A.对比实验①②，这两个实验中只有溶液酸性强弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr2O72-的去除率越大，所以降低pH可以提高Cr2O72-的去除率，选项A正确；
B.实验②中，Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，选项B正确；
C.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上Fe失电子生成Fe2+，亚铁离子也能还原Cr2O72-，选项C正确；
D.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上Fe失电子生成Fe2+，亚铁离子也能还原Cr2O72-，理论上电路中每通过3mol电子，根据电极反应式Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，则有0.5 molCr2O72-在阴极上被还原，同时阳极生成1.5molFe2+，根据得失电子守恒，溶液中还有0.25mol Cr2O72-被Fe2+还原，所以共有0.75mol Cr2O72-被还原，选项D错误；
答案选D。
9．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是

A．图①中，为防止钢闸门腐蚀应与电源的正极相连
B．图②中，形成了原电池，铁锅、铁铲作负极，发生析氢腐蚀
C．图③中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极
D．图④中，实验现象说明Zn保护了Fe不被腐蚀
【答案】D
【详解】A．与原电池的正极相连作阳极，活泼金属作阳极时，金属失电子易被腐蚀，所以若将钢闸门与电源的正极相连，不能防止钢闸门腐蚀，故A错误；
B．形成了原电池，铁锅、铁铲作负极，中性溶液中发生吸氧腐蚀，故B错误；
C．Fe、Mg构成原电池时，Mg的活泼性比Fe强，Mg失电子作负极，故C错误；
D．构成原电池时，Zn为负极，Fe为正极，由操作和现象可知Zn保护了Fe不被腐蚀，故D正确；
故选：D。
10．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为1︰1。用石墨做电极电解该溶液时，下列叙述不正确的是
A．阴极只析出H2 B．溶液pH不断增大，最后为7
C．电解最后阶段为电解水 D．阳极先析出Cl2，后析出O2
【答案】B
【详解】A．根据放电顺序阳极为Cl->OH-> ，阴极为H+，所以阴极自始至终只析出H2，选项A正确；
B．最后电解水，溶剂水减少，硫酸的量不变，所以酸性增强，选项B错误；
C．电解到最后，阳极电解OH-阴极电解H+，所以是实际电解水，选项C正确；
D．根据放电顺序阳极为Cl->OH-，先是Cl-生成氯气，后面OH-生成氧气，选项D正确；
答案选B。
11．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是
A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH [NaOH]
C．NaCl [HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]
【答案】C
【分析】电解池中，要想使电解质溶液复原，遵循的原则是：电解后从溶液中减少的物质是什么，就利用元素守恒来加什么物质。
【详解】A.电解氯化铜时，阳极放出氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，A错误；
B.电解氢氧化钠时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，所以应加水让电解质溶液复原，B错误；
C.电解氯化钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应加氯化氢让电解质溶液复原，C正确；
D.电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液复原，加入氢氧化铜相当于多加入水，D错误；
故合理选项是C。
【点睛】本题考查了电解池原理，掌握电解原理，弄清两个电极上产生的物质，是本题解答的关键，本着“出什么加什么”的思想可使电解质复原。
12．一种生产和利用氢能的途径如图所示，下列说法错误的是

A．氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源
B．图中能量转化的方式至少有五种
C．太阳能、风能、氢能都属于新能源
D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
【答案】D
【详解】A．氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源，选项A正确；
B．图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，选项B正确；
C．太阳能、风能、氢能都属于新能源，选项C正确；
D．太阳能电池的供电原理实际是热能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者是不相同的，选项D错误；
答案选D。
13．在恒温恒容条件下，可逆反应2A(?)⇌2B(g)+C(?)，若随着温度升高(物质状态不发生改变)，气体密度变大，则下列判断正确的是
A．A和C可以一个是固体、一个是液体
B．A和C可以都是气体
C．若A为气体，则正反应一定是吸热反应
D．其他条件不变，平衡后压缩容器体积，B的浓度一定比原平衡大
【答案】A
【分析】在恒温恒容条件下，可逆反应2A(?) 2B(g)+C(?)，气体密度等于气体质量除以容器体积，若随着温度升高(物质状态不发生改变)，气体密度变大，说明气体质量增大。
【详解】A．A和C可以一个是固体、一个是液体，正向移动，气体质量增大，气体密度增大，故正确；
B．A和C可以都是气体，则平衡移动，气体质量不变，密度不变，故B错误；
C．若A为气体，则C为非气态物质，说明升温逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应，故C错误；
D．其他条件不变，平衡后压缩容器体积，当A和C都为非气态物质时，根据平衡常数不变，得出B的浓度不变，故D错误。
综上所述，答案为A。

二、多选题
14．在一密闭容器中，aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60％，则
A．平衡向正反应方向移动了 B．物质A的转化率减小了
C．物质B的质量分数增大了 D．a>b
【答案】AC
【详解】在一密闭容器中，反应  aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，则B的浓度是原来的50%，现达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，说明平衡正向移动，物质A的转化率变大，减小压强平衡向分子数增大方向移动，即b＞a。故答案AC正确。
15．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如下图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得、、和NaOH。下列说法正确的是

A．a电极的电极反应为：
B．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(2)电极上的电极反应为
D．电池从开始工作到停止放电，电解池阳极区理论上可生成
【答案】AC
【分析】浓差电池中，左侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，所以Cu(1)电极为正极、电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则Cu(2)电极为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜c生成NaOH、为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】A．a电极的电极反应为：+，故A正确；
B．钠离子通过离子交换膜c生成NaOH、为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜，故B错误；
C．电池放电过程中，Cu(2)电极为负极，电极上的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故C正确；
D．电池从开始工作到停止放电，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，电解池阳极区理论上可生成4molH+，故H2SO4为2mol，故D错误；
故选AC。

三、原理综合题
16．(1)反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常数为K1；
反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常数为K2；

700 ℃
900 ℃
K1
1.47
2.15
K2
2.38
1.67

在不同温度时K1、K2的值如下表：
①由表中数据可知：ΔH1 _____0(填“>”、“=”、“ < ”)
②反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH       
平衡常数为K，则ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是 ______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)采用(1)中两反应产生的CO与H2合成再生能源甲醇，反应如下:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)，据此回答下列问题：
①写出该化学反应平衡常数的表达式为：K=_____________
②该反应达平衡后升温，混合气中H2的体积百分含量增大，则合成甲醇的反应为_______(填 “放热”或“吸热”)反应。
③若将一定量CO和H2置于容器中，保持容积不变，能说明该化学反应达到化学平衡状态的是( )
A．容器内的密度保持不变       B．2v(CO)正 = v(H2)逆
C．容器内的压强保持不变        D．消耗CO和 H2的速率比为1:2
④在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是________℃；若曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为____________________。在a点时，若达平衡后，再将CO、H2、CH3OH各充入1.0mol，平衡向____________(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动。

【答案】     ＞     ΔH1－ΔH2          吸热          放热     BC     270     K1＝K2＜K3     正反应方向
【分析】(1)①根据温度升高，平衡常数变化，平衡移动分析反应热量变化。
②根据盖斯定律分析焓变，方程式相减平衡常数相除，根据平衡常数与温度变化分析反应热量变化。
(2)①根据方程式写出化学反应平衡常数的表达式；②根据温度变化，平衡移动分析反应的热量变化；③根据判断平衡的标志进行分析；④根据从b点到c点，CO的转化率变化分析；温度相同，平衡常数相同，温度不同，根据平衡移动分析平衡常数变化，在a点时，先按照三段式分析求出平衡常数，再根据浓度商分析。
【详解】(1)①由表中数据可知：温度升高，K1变大，说明平衡正向移动，正向是吸热反应，即ΔH1 ＞0；故答案为：＞。
②第一个反应减去第二个反应得到反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)  ΔH，则ΔH＝ΔH1－ΔH2，平衡常数相除，因此K＝，且由上述计算可知，变到，温度升高，K值变大，因此平衡常数反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是吸热反应；故答案为：ΔH1－ΔH2；；吸热。
(2)①写出该化学反应平衡常数的表达式为：；故答案为：。
②该反应达平衡后升温，混合气中H2的体积百分含量增大，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，则合成甲醇的反应为放热；故答案为：放热。
③A．容器内的密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器气体不变，密度始终不变，因此密度不能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；B．2υ(CO)正 = υ(H2)逆，一个正向，一个逆向，两个不同方向，速率之比等于计量系数之比，因此能作为判断平衡的标志，故B符合题意；C．该反应是体积减小的反应，正向反应，容器内压强不断减小，因此当容器内的压强不变，可以作为判断平衡的标志，故C符合题意；D．消耗CO和 H2的速率比为1:2，都是正反应方向，不能作为判断平衡的标志，故D不符合题意；综上所述，答案为：BC。
④从b点到c点，CO的转化率增大，平衡正向移动，则为降低温度，因此曲线z对应的温度是270℃；曲线上a点、b点温度相同，则平衡常数相同，从b点到c点温度低，平衡正向移动，平衡正向移动，平衡常数增大，因此K1＝K2＜K3，在a点时，若达平衡后，起始时CO的物质的量为1 mol，H2的物质的量为1.5mol，根据图中信息得到CO的转化率为50%，则，平衡常数为，再将CO、H2、CH3OH各充入1.0mol，，则平衡向正反应方向移动；故答案为：270；K1＝K2＜K3；正反应方向。
【点睛】化学平衡及平衡移动是考试常考题型，主要考查影响平衡移动的因素，三段式建立及计算平衡常数，根据浓度商分析平衡移动。
17．按照要求回答下列问题。
(1)工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-，装置如图所示，依次发生的反应有：
i.CN--2e-＋2OH-=CNO-＋H2O
ii.2Cl--2e-=Cl2↑
iii.3Cl2＋2CNO-＋8OH-=N2＋6Cl-＋2＋4H2O

①除去1molCN-，外电路中至少需要转移_______mol电子。
②为了使电解池连续工作，需要不断补充_______。
(2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

①图中a极要连接电源的_______(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是_______。
②放电的电极反应式为_______。
(3)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一、Fe还原水体中的的反应原理如图所示。

①作负极的物质是_______。
②正极的电极反应式是_______。
【答案】(1)     5     NaOH和NaCl
(2)     负     (浓度较大的)硫酸     -2e-+H2O=+2H+
(3)     铁(Fe)     +8e-+10H+=+3H2O

【分析】电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动;阴极上阳离子得电子，化合价降低，发生还原反应；阳极上阳极或离子失电子，化合价升高，发生氧化反应。
【详解】（1）①2×(i+ii)+iii可得5Cl2+2CN-+12OH—=N2+10Cl—+2+6H2O，根据反应,消耗2molCN—，转移10mol电子，则除去1molCN-，转移5mol电子；
②根据反应i、ii，为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH和NaCl；
（2）①根据电解池中离子的移动方向，阳离子向阴极移动，a电极为阴极，与电池的负极相连；b极为阳极，亚硫酸根离子失电子，与水反应生成硫酸根离子和氢离子，阳极区硫酸的浓度增大，C处流出的物质为浓硫酸；
②失电子，与水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为-2e-+H2O=+2H+；
（3）①根据图象可知，铁失电子，作负极；
②硝酸根离子得电子，与氢离子反应生成铵根离子和水，电极反应式为+8e-+10H+=+3H2O。
18．按要求回答下列问题：
I.肼(N2H4)与氧化剂N2O4(l)反应生成N2和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-195kJ·mol-1
②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2=-534kJ·mol-1
(1)写出N2H4(l)和N2O4(l)完全反应生成N2和水蒸气的热化学方程式：_______。
II.根据下图填空：
(2)图1为含有少量Zn杂质的粗银电解精炼银的示意图，则：
①_______(填“a”或“b")极为含有杂质的粗银。

②电解一段时间后电解液中c(Ag+)浓度_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_______。
(3)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图2所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是_______。

A．铁被氧化的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】(1)2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)  ΔH=-873 kJ·mol-1
(2)     a     偏小     +e-+2H+=NO2↑+H2O
(3)AC

【解析】（1）
肼(N2H4)与氧化剂N2O4(l)反应生成N2和水蒸气，根据盖斯定律，将方程式②×2-①得肼和N2H4反应的热化学方程式2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-873 kJ·mol-1，
故答案为：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-873 kJ·mol-1；
（2）
①电解精炼银时粗银与电源的正极相连，作阳极，纯银与电源的负极相连，作阴极，即a极为含有杂质的粗银，答案为a；
②由于粗银中含有杂质，杂质放电，而阴极 始终是银离子放电，所以 电解一段时间后电解液中c(Ag + )浓度偏小；
③若b极有少量红棕色气体生成， 气体是二氧化氮，说明硝酸根放电，电极反应式为+e-+2H+=NO2↑+H2O；
（3）
A．该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Fe失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，选项A正确；
B．铁腐蚀过程发生电化学反应，部分化学能转化为电能，放热，所以还存在化学能转化为热能的变化，选项B错误；
C．Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，选项C正确；
D．弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀，水代替NaCl溶液，溶液仍然呈中性，Fe发生吸氧腐蚀，选项D错误；
答案选AC。

四、填空题
19．如图所示，E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸。A、B分别为铂片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，将开关K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。请回答下列问题：

(1)R为_______(填“正”或“负”)极。
(2)通电一段时间后，M、N电极对应的电解质溶液的pH_______(填“变大”、“变小”或“不变”)；B附近发生的电极反应式为_______。
(3)滤纸上的紫色点向_______(填“A”或“B”)方向移动。
(4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间后，C、D中的气体逐渐减少，C中的电极为_______(填“正”或“负”)极，电极反应式为_______。
【答案】(1)负
(2)     变大     4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(3)B
(4)     负     2H2+4OH--4e-=4H2O或 H2+2OH--2e-=2H2O

【分析】C、D和电解池中都充满浓KOH溶液，实际是电解水，由C、D中产生的气体体积可知，C中气体为H2，D中气体为O2，则M为阴极，N为阳极，R为电源负极，S为电源正极，B为阳极，A为阴极。
（1）
由分析可知，R为负极；
（2）
M为阴极，电解消耗水电离生成的H+，生成OH-，则M极对应的电解质溶液的pH变大，生成的OH-移向N电极，故N电极对应的电解质溶液的pH变大；E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸，由分析可知，B为阳极，则电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+；
（3）
B为阳极，阴离子()向阳极移动，则滤纸上的紫色点向B方向移动；
（4）
当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池，经过一段时间，C、D中的气体逐渐减少，H2和O2反应生成水，在碱性条件下，C中H2发生氧化反应，C电极为负极，电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或 H2+2OH--2e-=2H2O。
20．电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：

①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是___________。
②精制饱和食盐水在b口加入的物质为___________(写化学式)
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
离子种类
VO
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色


①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应式是___________。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是___________
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式___________
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________
③电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向___________极室(填“阴”或者“阳”)加入___________(填化学式)。
【答案】(1)     2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑     NaOH
(2)     V2++VO+2H+=V3++VO2++H2O     紫色
(3)     PbCl+2e−=Pb+4Cl−     H+     阴     PbO

【分析】由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，右边电极为阴极，据此分析解答；全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应生成V3+，则 VO离子发生还原反应生成VO2+，据此书写反应的总方程式，电池储能时为电解池，电解的总反应为放电总反应的逆反应，据此分析解答；将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb，阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成氧气，据此分析解答。
（1）
①电解饱和食盐水总反应的离子方程式是2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-，故答案为：2Cl-+2H2O  Cl2↑+H2↑+2OH-；
②由电解食盐水的装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，A连接电源正极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边电极为阴极，B连接电源负极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，生成氢氧化钠从图中d位置流出，b口加入的物质是稀氢氧化钠溶液，故答案为：NaOH；
（2）
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，则 VO离子发生还原反应，反应的总方程式为V2++VO═V3++VO2++H2O，故答案为：V2++VO+2H+=V3++VO2++H2O；
②电池储能时为电解池，电解的总反应为V3++VO2++H2O= V2++VO+2H+，阴极发生还原反应，阴极反应式为V3++e-═V2+，阴极溶液颜色变为紫色，故答案为：紫色；
（3）
①阴极发生还原反应，Na2PbC14被还原生成Pb，阴极反应式为PbCl+2e-=Pb+4Cl-，故答案为：PbCl+2e-=Pb↓+4Cl-；
②电解时阳离子向阴极移动，通过阳离子交换膜的离子主要为氢离子，故答案为：H+；
③电解过程中，Na2PbCl4在阴极发生还原反应，阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成氧气，Na2PbCl4浓度不断减小，为恢复浓度，则应在阴极加入PbO，溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，故答案为：阴；PbO。