新疆2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能

这是一份新疆2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

新疆2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能

一、单选题
1．（2023·新疆乌鲁木齐·统考二模）纤维电池的发明为可穿戴电子设备的发展奠定了基础。一种纤维状钠离子电池放电时的总反应为: Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3 = Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其结构简图如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，向乙电极移动
B．放电时乙电极的电极反应式为:NaTi2(PO4)3+xe-+xNa+ =Na1+xTi2(PO4)3
C．该电池充电时甲电极应该与电源负极相连
D．该电池充电过程中Mn元素的化合价降低
2．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）利用下列装置(夹持部分略)和试剂进行实验，能达到实验目的的是
A．制备SO2
B．制备并收集少量NO
C．配制NaCl溶液
D．观察铁的析氢腐蚀
3．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）我国科学家近期开发了一种高性能的水系锰基锌电池。 其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。下列说法正确的是

A．电子流向:Zn电极→b膜→a膜→MnO2电极→负载→Zn电极
B．负极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．装置工作一段时间后，正极区溶液的pH降低
4．（2023·新疆·统考一模）下列实验装置不能达到实验目的的是




A．用做SO2喷泉实验
B．探究压强对平衡的影响
C．探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D．验证Cu与浓硝酸反应的热量变化

A．A B．B C．C D．D
5．（2023·新疆·统考一模）热激活电池是一种需要达到启动温度才开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示。其放电后的产物为Li7Si3和LiMn2O4。已知：LiCl 和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系如图2所示。下列说法不正确的是

A．放电时，Li+向b极区移动
B．放电时，a极的电极反应是3Li13Si4-11e- =4Li7Si3+11Li+
C．如果放电前两电极质量相等，转移0. 15 mol电子后，两极质量差是1.05 g
D．调节混合物中KCl的物质的量分数可以改变电池的启动温度
6．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）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．放电过程中正极质量减少，负极质量增加
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，则负极质量变化
7．（2023·新疆乌鲁木齐·乌鲁木齐市高级中学校考一模）盐酸羟胺(化学式为NH3OHCl，其中N为-1价)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用如图1所示的方法制备，其电池装置中含Fe的催化电极的电极反应机理如图2所示。下列说法错误的是

A．含Fe的催化电极的电极反应为NO+3e-+4H+=NH3OH+
B．图2中，A为H+，B为NH3OH+
C．电池工作时，H+从右室穿过氢离子交换膜向左室迁移
D．电池工作时，每消耗22.4LNO(标准状况)，左室溶液质量增加34g
8．（2023·新疆乌鲁木齐·乌鲁木齐市高级中学校考一模）下列解释实验事实的化学方程式正确的是
A．Na和Cl形成NaCl的过程：
B．用FeCl3溶液“腐蚀”覆铜板：Fe3++ Cu = Fe2+ + Cu2+
C．用石墨电极电解CuCl2溶液：2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑
D．“84消毒液”中加少量醋增强漂白性：ClO-+H+= HClO

二、填空题
9．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）下图是氮在生态系统中的循环。细菌和电催化可促使含氮物质进行氧化还原反应。

(1)写出N在周期表中的位置_______。中N元素的化合价为_______。
(2)依据图中所示的氮循环，写出自然界中固氮的一种途径_______。
(3)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一、实验室中检验可以用_______溶液，产生气体使湿润的_______色石蕊试纸变色。
(4)硝化过程中，含氮物质发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(5)铵态氮()与亚硝态氮()可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生氮气时，转移电子的物质的量为_______。
(6)由于过度的人为干预，水体中的硝酸盐水平正在增加。硝酸盐转化为无害氮的反硝化作用，可以通过电催化法来实现，写出在中性介质中硝酸盐转化为氮气的阴极电极反应式_______。

三、原理综合题
10．（2023·新疆·统考一模）碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理，即CO2(g) +2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2：1通入H2和CO2，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是___________。
A．容器内气体的平均相对分子质量不变
B． CO2和H2的转化率相等
C． H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D．v(H2)=v( H2O)
②ΔH___________0( 填“>”“<”或“不确定”) ；理由是___________。
③改变的条件是___________。
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：
反应I ：CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.6 kJ ·mol-1
反应II ：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-23.4 kJ·mol-1
反应III ：2CO2(g) +6H2(g) CH3OCH3 (g) +3H2O(g)
①反应III的活化能Ea(正)___________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下，将6molCO2和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和III，达到平衡状态时CH3OH( g)和CH3OCH3( g)的物质的量分别为2 mol和1 mol。则T1温度时反应I的平衡常数K=___________。
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。

①B中发生的总反应的离子方程式为___________。
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为1：1，废气中CO2和CO体积分数共为13. 44%。假设A中处理了标准状况下10 m3的废气，其中CO2和CO全部转化成CH3OH ，理论上可制得C2H4Cl2___________ kg。
11．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）为实现“碳达峰”及“碳中和”，二氧化碳甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一。请回答下列问题:
(1)二氧化碳甲烷化时发生的反应为: CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)
①298 K时，已知相关物质的相对能量如图，则该反应的 ΔH为_________kJ·mol-1。

②某温度下，向某容积为1 L的恒容密闭容器中充入冒2 mol CO2和5 mol H2，5 min时反应达到平衡， CO2的转化率为50% ，该反应的平衡常数K为_________；能判断该程反应已达化学平衡状态的标志是_________(填标号)。
A．CO2体积分数保持不变
B．容器中混合气体的质量保持不变
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变
D．CO2的生成速率与H2O的生成速率相等
③有利于提高体系中CO2平衡转化率的措施是_________(填标号)。
A．使用高效催化剂    B．增加CO2投入量
C．延长反应时间      D．及时分离CH4
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心，金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。反应相同时间，测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320 °C，以Ni—CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是____________________________________________________________。
(CH4的选择性=)

(3)Ni-CeO2催化CO2加H2生成CH4的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注) ，则发生的副反应的方程式为___________________________。

(4)某温度，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO2和4molH2，10min后达到平衡，CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90% ，则CH4的反应速率为_____________________。
(5)还可以采用微生物电化学法生产甲烷，装置如图，b电极的电极反应式为_________________________。

12．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）《自然》杂志报道，科学家设计出了“空气燃料实验系统”，其过程分三步：
第一步，利用太阳能收集空气中的和；
第二步，在太阳能作用下将和转化成合成气(CO、)；
第三步，利用合成气合成液态烃和甲醇。
Ⅰ模拟制备合成气的装置如图1所示。

回答下列问题：
(1)交换膜是_______(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。b极是_______(填“正极”或“负极”)。
Ⅱ利用合成气合成甲醇：  
已知：  ，表示的摩尔生成焓，其余类推。
(2)时，、、的摩尔生成焓分别为、0、，则上述反应的_______。
(3)某温度、催化剂作用下，该反应的速率方程为(k为速率常数，与温度、催化剂有关，与浓度无关)。测得速率与CO、的浓度关系如下表所示：
实验


速率
Ⅰ
0.10
0.10
v
Ⅱ
0.20
0.10
2v
Ⅲ
0.20
0.20
8v
Ⅳ
0.40
x
36v

计算x=_______。
(4)某温度下，向容积为的密闭容器中加入和，发生上述反应，CO转化率随时间的变化如图2所示：

该温度下反应的平衡常数为_______；若起始压强为，则时容器中的压强为_______MPa；若保持其他条件不变，起始时加入和，达到平衡，相应的点可能是图中A、B、C、D中的_______。
(5)若只改变反应的一个条件，能使平衡体系中增大的措施有_______(答出一点即可)。
(6)若投料时CO与的物质的量之比恒定，温度、压强对CO平衡转化率的影响如图3所示，图中X点的v(逆)_______ Y点的v(正)(填“>”“<”或“=”)，理由是_______。


四、工业流程题
13．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）为保护环境，充分利用钴资源，一种以废旧钴酸锂电池材料(正极材料主要含有LiCoO2、铝箔及金属钢壳)回收钴酸锂的工艺流程如下:

已知一定条件下，部分金属阳离子形成氢氧化物的pH如下表:
离子
Co3+
Fe3+
Co2+
Fe2+
Al3+
开始沉淀的pH
0.3
2.7
7.2
7.6
3.6
完全沉淀的pH
1.1
3.2
9.2
9.6
5.2

请回答下列问题:
(1)废旧钴酸锂电池需经放电、拆解、粉碎预处理。放电方式为电化学放电，可以将废旧电池浸泡在_________(填标号)中进行放电。粉碎的目的是_________。
A．Na2SO4溶液
B．98%的H2SO4溶液
C．酒精
(2)“酸浸”过程中，除加入H2SO4，还要加入H2O2。
①H2O2的作用是_________(填标号)。
A．做氧化剂
B．做还原剂
C．既做氧化剂又做还原剂
②H2O2促进了LiCoO2在H2SO4中转化为CoSO4，该反应的离子方程式为_________。
③相同条件下，“酸浸”时钴的浸出率随温度变化如右图所示，此时温度控制在80°C左右的原因为_________。

(3)“调pH”时，溶液应控制的pH范围为_________，选用的最佳试剂是_________ (填标号)。
A．H2SO4 B．CoCO3 C．石灰乳      D．NaOH
(4)高温时，CoC2O4和Li2CO3生成LiCoO2的同时放出CO2。此反应的化学方程式为_________。

参考答案：
1．A
【分析】离子电池放电时的总反应为: Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3 = Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，Na0.44MnO2发生氧化，所以甲作负极，乙作正极；据此分析解题。
【详解】A．阴离子向负极移动，所以向甲电极移动，故A错误；
B．放电时乙电极作正极，电极反应式为:NaTi2(PO4)3+xe-+xNa+ =Na1+xTi2(PO4)3，故B正确；
C．甲作负极，充电时甲电极应该与电源负极相连，故C正确；
D．充电时化学方程式为放电时的逆反应，所以充电过程中Mn元素的化合价降低，故D正确；
故答案选A。
2．B
【详解】A．铜和浓硫酸在加热条件下才能反应生成二氧化硫气体，故不选A；
B．铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，NO难溶于水，用排水法收集NO，能达到实验目的，故选B；
C．配制NaCl溶液，不能直接在容量瓶中溶解氯化钠固体，故不选C；
D．铁钉在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，不能达到实验目的，故不选D；
选B。
3．C
【分析】根据工作原理图可知，Zn反应生成Zn(OH)，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极为负极，电极反应式为：Zn+4OH――2e－=Zn(OH)；MnO2生成Mn2+，化合价降低，得到电子，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O；正极区溶液为H2SO4溶液，SO通过a膜进入中间，负极区溶液为KOH溶液，K+透过b膜进入中间，中间制得K2SO4，以此分析解答。
【详解】A．原电池中电子通过导线从负极流向正极，电子不能通过溶液，因此电子流向为Zn电极→负载→MnO2电极，故A错误；
B．MnO2为正极，正极区电极反应为：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，Zn电极为负极，电极反应式为：Zn+4OH――2e－=Zn(OH)，故B错误；
C．电池工作时，SO通过a膜进入中间，K+透过b膜进入中间，故a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，故C正确；
D．电池放电时，正极区发生电极反应：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，H+浓度减小，溶液pH增大，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．SO2易溶于浓NaOH溶液，可以用NaOH溶液做SO2喷泉实验，故不选A；
B．H2(g)+I2(g)2HI(g)反应前后气体系数和相等，压强对H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡无影响，不能用H2(g)+I2(g)2HI(g)反应探究压强对平衡的影响，故选B；
C．铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，铁在NH4Cl溶液中发生析氢腐蚀，故不选C；
D．Cu与浓硝酸反应放热，大试管内气体膨胀，致使U形管内左侧液面降低、右侧液面升高，故不选D；
选B。
5．C
【详解】A． 放电时，Li+向正极移动，即向b极区移动，故A正确；
B． 放电时，a极的Li13Si4失电子发生氧化反应，电极反应是3Li13Si4-11e-=4Li7Si3+11Li+，故B正确；
C． 由图可知，转移1个电子，a极减少1个锂原子，b极增加1个锂离子，则此时质量差为14g，则转移0. 15 mol电子后，两极质量差是2.1 g，故C错误；
D． LiCl和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系图，调节混合物中KCl的物质的量分数为0.6时，400℃时就可以启动电池，故D正确；
故选C。
6．C
【分析】镁锂双盐电池的工作原理为：放电时，电池负极材料金属镁失去电子生成Mg2+ ，电解液中的Li+得到电子嵌入正极材料，达到电荷平衡；充电时，电池正极材料中LixVS2失去电子，生成Li+ ，电解液中的Mg2+得到电子沉积到金属镁负极上去，再次达到电荷平衡。放电时负极反应为Mg-2e- =Mg2+ ，正极反应为VS2+xe-+xLi+ =LixVS2 ，总反应为xMg+ 2VS2+2xLi+=2LixVS2+xMg2+。
【详解】A．Mg为负极，VS2为正极，所以充电或放电时，b极电势均高于a极，选项A错误；
B．放电过程中正极质量增加，负极质量减少，选项B错误；
C．充电时，阳极的电极反应式为LixVS2- xe- =VS2+xLi+ ，选项C正确；
D．该电池负极为Mg电极，通过电路转移电子的物质的量为时，负极质量变化为0.05mol×24g/mol=1.2g，选项D错误；
答案选C。
7．D
【分析】由图可知，含Fe的催化电极为正极，电极反应为NO+3e-+4H+=NH3OH+，Pt电极为负极，电极反应为，据此分析解答。
【详解】A． 由分析知，含Fe的催化电极的电极反应为NO+3e-+4H+=NH3OH+，故A正确；
B． 由题意可知，盐酸羟胺化学性质类似NH4Cl，则NH2OH具有和氨气类似的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺(NH3OHCl)，所以缺少的一步反应为NH2OH+H+ = NH3OH+，图2中，A为H+，B为NH3OH+，故B正确
C． 该装置为原电池，故电池工作时，H+应从负极移动向正极，故从右室穿过氢离子交换膜向左室迁移，故C正确；
D．含Fe的催化电极为正极，电极反应式为NO+3e-+4H+=NH3OH+，22.4LNO(标况下)的物质的量为1mol，左室增加的质量为1molNO和3mol氢离子的质量，即1mol´30g/mol + 0.3mol ´ 1g/mol = 33g，故D错误；
故选D。
8．A
【详解】A．NaCl为由钠离子和氯离子形成的离子化合物，其形成过程为：，A正确；
B．选项所给离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为2Fe3++ Cu = 2Fe2+ + Cu2+，B错误；
C．电解氯化铜溶液时，阴极Cu2+先放电，总反应为2Cl-+Cu2+Cu+Cl2↑，C错误；
D．醋酸为弱酸，不能写成离子，正确离子方程式为ClO-+CH3COOH=HClO+CH3COO-，D错误；
故选A。
9．(1)     第二周期第VA族     +3
(2)生物固氮(或闪电作用)
(3)     浓氢氧化钠     红
(4)氧化
(5)0.06
(6)2NO +10e- + 6H2O = N2↑ + 12OH-

【详解】（1）N是7号元素，在周期表中的位置是第二周期第VA族；设中N元素的化合价为x，x-2×2=-1，x=+3。
（2）自然界中固氮的途径主要为生物固氮或闪电作用；
（3）根据+OH-NH3↑+H2O，检验可以用浓氢氧化钠溶液，氨气是碱性气体，产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
（4）硝化过程中，N元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。
（5）与反应生成氮气，中N元素化合价由-3升高为0、中N元素化合价由+3降低为0，根据得失电子守恒，配平反应的离子方程式为+=N2↑+2H2O，生成1mol氮气转移3mol电子，当产生氮气时，转移电子的物质的量为0.06。
（6）在中性介质中在阴极得电子生成氮气，阴极电极反应式2NO +10e- + 6H2O = N2↑ + 12OH-。
10．(1)     AC     <     随着反应进行，压强先变大后变小，说明反应为放热反应，使得开始的温度升高，压强增大(其他合理表述也可)     加入催化剂
(2)     <     2. 5
(3)     2H2O+2C1-H2↑+2OH- +Cl2↑     14.85

【详解】（1）①A．容器内气体的质量和物质的量均是变化的量，气体的平均相对分子质量不变，说明反应已达到平衡状态，A符合题意；
B．和的投料比等于系数比，故两者的转化率相等，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．与的物质的量之比随着反应的进行不断变化，当该比例保持不变时，说民反应已达到平衡状态，C符合题意；
D．时，由于未指明两个速率的反应方向，故不能说明达到平衡状态，D不符合题意；
故选AC。
②由图可知，随着反应进行，压强先变大后变小，5min时达到平衡状态，说明反应为放热反应，使得开始的温度升高，压强变大，故＜0。
③改变的条件化学反应速率加快，而平衡状态没有移动，说明加入了催化剂。
（2）①根据盖斯定律，III=I×2+II，其反应热ΔH=(-49.6) kJ ·mol-1×2+(-23.4 )kJ·mol-1=-122.6 kJ·mol-1，为放热反应，生成物的能量低于反应物的能量，则反应Ⅱ的活化能(正)＜；
②②由三段式得：


在温度下，的恒容密闭容器中平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol-2mol -2mol=2mol、14mol-6mol-6mol=2mol、2mol、2mol+3mol=5mol；则温度时反应Ⅰ的平衡常数=2.5。
（3）①由图可知，B中发生的总反应为电解氯化钠溶液的反应，离子方程式为2H2O+2Cl-=H2↑+2OH-+Cl2↑。
②的废气中和总体积为10×103L×13.44%=1344L，和的体积均为672L，两者的物质的量均为30mol，和全部转化成，～6e-、～4e-，则转移电子的总的物质的量为300mol；C2H4生成C2H4Cl2，C2H4～2e-，则根据电子守恒可知，生成的物质的量为150mol，质量为150mol×99g/mol=14850g=14.85kg。
11．(1)     -166     4     AC     D
(2)320°C时，以Ni-CeO2为催化剂时，CO2甲烷化反应已达到平衡，升高温度平衡左移,而以Ni为催化剂时，CO2甲烷化反应未达到平衡，升高温度反应速率加快
(3)CO2+ H2CO+ H2O
(4)0.072 mol/(L·min)
(5)CO2+ 8H++ 8e—=CH4+ 2H2O

【详解】（1）①由图可知，反应的焓变ΔH=[0+(—393)]kJ/mol—[(—75+(—242)] kJ/mol=—166kJ/mol，故答案为：—166；
②A．二氧化碳体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，反应中混合气体的质量始终保持不变，则容器中混合气体的质量保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
D．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，二氧化碳的生成速率与水的生成速率相等不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
故选AC；
③A．使用高效催化剂，化学平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，故错误；
B．增加二氧化碳投入量，平衡向正反应方向移动，但二氧化碳的转化率减小，故错误；
C．延长反应时间不能改变化学平衡的移动方向，二氧化碳的转化率不变，故错误；
D．及时分离甲烷，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故正确；
（2）由图可知，320°C时，以Ni—CeO2为催化剂时，二氧化碳甲烷化反应已达到平衡，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳转化率略有下降，而以Ni为催化剂时，二氧化碳甲烷化反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，所以二氧化碳转化率却仍在上升，故答案为：320°C时，以Ni-CeO2为催化剂时，CO2甲烷化反应已达到平衡，升高温度平衡左移,而以Ni为催化剂时，CO2甲烷化反应未达到平衡，升高温度反应速率加快；
（3）由图可知，二氧化碳甲烷化反应时，发生的副反应为二氧化碳与氢气反应生成一氧化碳和水，反应的方程式为CO2+ H2CO+ H2O，故答案为：CO2+ H2CO+ H2O；
（4）由10min后达到平衡，CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90%可知，甲烷的反应速率为=0.072 mol/(L·min)，故答案为：0.072 mol/(L·min)；
（5）由图可知，与直流电源的负极相连的b电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为CO2+ 8H++ 8e—=CH4+2H2O，故答案为：CO2+ 8H++ 8e—=CH4+2H2O。
12．(1)     阳离子     负极
(2)-90.75kJ/mol
(3)0.3
(4)     4     6.72     B
(5)增加CO的浓度(降低温度或增大压强)
(6)     <     Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率

【详解】（1）电解池右侧电极发生氧化反应生成氧气，右侧为阳极，阳极反应式为 ，左侧电极为阴极，阴极反应式为，阳离子由阳极向阴极移动，根据箭头方向，可知交换膜是阳离子交换膜。B与阴极相连，b极是负极。
（2）   。
（3）由Ⅰ、Ⅱ得，可知n=1；由Ⅱ、Ⅲ得，可知m=2；由Ⅲ、Ⅳ得，可知x=0.3。
（4）根据图示，反应达到平衡，CO的平衡转化率为0.5，
该温度下反应的平衡常数4；
根据图示，10min时CO的转化率为0.38，

同温同压，压强比等于物质的量比，若起始压强为，则时容器中的压强为；若保持其他条件不变，起始时加入和，增大CO的浓度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，CO的平衡转化率降低，达到平衡，相应的点可能是图中的B。
（5）平衡体系中增大，平衡正向移动，措施有增加CO的浓度、降低温度、增大压强等。
（6）X、Y都是平衡点，正逆反应速率相等，Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率，所以X点的v(逆) 13．(1)     A     增大接触面积，加快反应速率，使充分灼烧
(2)     B     2LiCoO2+ 6H++ H2O2= 2Li++ 2Co2+ + 4H2O+O2↑     低于80°C，浸出反应速率随温度升高而增大，超过80°C，Co2+水解加剧及H2O2 分解导致浸出反应速率下降
(3)     5.2≤pH<7.2     B
(4)4CoC2O4+ 2Li2CO3+3O2 4LiCoO2+ 10CO2

【分析】废旧钴酸锂电池材料正极材料主要含有LiCoO2、铝箔及金属钢壳，灼烧得到LiCoO2、氧化铝、氧化铁，用硫酸、双氧水浸取生成Li2SO4、CoSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3；“调pH”生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除去Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3；滤液1加草酸铵生成草酸钴沉淀，过滤，滤液2加碳酸钠生成碳酸锂沉淀，碳酸锂、草酸钴高温加热生成LiCoO2。
【详解】（1）Na2SO4溶液能导电，将废旧电池浸泡在Na2SO4溶液中，构成电解池，废旧电池放电；98%的H2SO4溶液不导电，将废旧电池浸泡在98%的H2SO4溶液中，不能构成电解池，废旧电池不放电；酒精是非电解质，将废旧电池浸泡在酒精中，不能构成电解池，废旧电池不放电；故选A。粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，使充分灼烧。
（2）①H2O2促进了LiCoO2在H2SO4中转化为CoSO4，Co元素化合价降低，发生还原反应，H2O2的作用是作还原剂，选B。
②H2O2促进了LiCoO2在H2SO4中转化为CoSO4，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为2LiCoO2+ 6H++ H2O2= 2Li++ 2Co2+ + 4H2O+O2↑。
③低于80°C，浸出反应速率随温度升高而增大，超过80°C，Co2+水解加剧及H2O2 分解导致浸出反应速率下降，所以温度控制在80°C左右。
（3）调节pH的目的是使Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，Co2+不能生成沉淀，所以 “调pH”时，溶液应控制的pH范围为5.2≤pH<7.2，为不引入新杂质，选用的最佳试剂是CoCO3，选B。
（4）高温时，CoC2O4和Li2CO3生成LiCoO2和CO2，反应的化学方程式为4CoC2O4+ 2Li2CO3+3O2 4LiCoO2+ 10CO2。