2024届高三新高考化学大一轮专题训练-电解池

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-电解池，共22页。试卷主要包含了单选题，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训练-电解池
一、单选题
1．（2023·全国·模拟预测）我国科学家设计了一种太阳能驱动的H2S分解装置，工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．隔膜为质子交换膜
B．整个装置中总反应为H2S=H2+S↓
C．工作过程中，丙中溶液的pH减小
D．工作过程中，甲、乙两装置中Fe3+和Fe2+总浓度均保持不变
2．（2023春·辽宁沈阳·高三校联考阶段练习）一种碳纳米管能够吸附氢气，可做二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池用的KOH溶液作电解质溶液，下列说法中正确的是

A．充电时碳电极发生氧化反应
B．充电时将镍电极与外加电源的负极相连
C．放电时碳电极反应为：
D．放电时镍电极反应为：
3．（2023·全国·高三专题练习）电解合成1，2­二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法错误的是

A．该装置工作时，阴极的电极反应是2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B．液相反应为CH2=CH2+2CuCl2→ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)
C．Y、X分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D．电路中每转移1mole-，两极共产生标准状况下22.4L气体
4．（2023春·安徽·高三统考阶段练习）乙醛酸(OHCCOOH)是非常重要的化工产品，利用双极膜(由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，双极膜中间层中的水解离成H+和OH-，并在直流电场作用下，分别向两极迁移)技术电解制备乙醛酸的装置如图所示。下列说法错误的是

A．M为电源的负极
B．双极膜b为阴离子交换膜
C．电路中转移2mole-，最多可得到1molOHCCOOH
D．Pb电极反应式为HOOCCOOH+2H++2e-=OHCCOOH+H2O
5．（2023·湖北武汉·校联考模拟预测）2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

A．a为电源正极
B．双极膜中间层中的在外电场的作用下移向铅电极
C．制得1molFDCA，理论上消耗2mol
D．阴极区的电极反应为： -6e-+2H2O→+6H+
6．（2023·全国·模拟预测）次磷酸钴[]广泛应用于化学镀钴。工业上利用电渗析法制备次磷酸钴的装置如图所示。下列有关说法错误的是

A．Co电极与电源正极相连
B．膜Ⅲ应选择阳离子交换膜
C．石墨电极上发生的电极反应式为
D．该方法在制备次磷酸钴的同时还能制备硫酸和NaOH两种副产物
7．（2023·全国·模拟预测）处理废水中氨氮的电解装置如图1所示，向溶液中加入NaCl，测得氨氮氧化速率及去除时间如图2所示：

已知：水在阳极表面会生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH)，会将氨氮转化为。
下列说法正确的是
A．二氧化铅阳极应与电源负极相连
B．未加入时，氨气与·OH发生反应而被除去，反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3
C．加入时，阳极会发生反应溶液中会发生反应
D．利用该装置的原理可将废水中的除去
8．（2023·天津·模拟预测）氯气是一种重要的工业原料，在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新工艺方案，如图所示。下列说法正确的是

A．A电极发生还原反应O2+4e-+4H+=2H2O
B．电极B与外接电源的负极相连
C．电解时，电流经电极B、电解质溶液流向电极A
D．当有2mol电子转移时，两室溶液中H+数目理论上相差4NA
9．（2023·全国·模拟预测）利用光伏电池与膜电解法制备溶液的装置如下图所示，下列说法不正确的是

A．该光伏电池的电极为正极
B．该离子交换膜为阴离子交换膜，由左池向右池迁移
C．电解池中阴极的电极反应式为
D．电路中有电子通过时，阳极室生成
10．（2023春·江西赣州·高三校考期中）某课题组用单原子锚定在氮掺杂的碳纳米片上的催化剂构建二次锌-空气电池，其放电原理如图所示：

下列叙述错误的是
A．放电时，空气扩散层有利于得电子
B．当锌箔消耗时，有通过阴离子交换膜移向锌箔
C．充电时，阴极的电极反应式为
D．放电时，锌箔电极电势低，充电时，锌箔电极电势高
11．（2023春·江西赣州·高三校考期中）关于下列装置的叙述正确的是




A．负极的电极反应式：
B．该装置可以保护铁不被腐蚀
C．粗铜质量减少时，电路中转移电子
D．一段时间后，若金属a质量增加，则金属活泼性：

A．A B．B C．C D．D
12．（2023秋·浙江·高三期末）一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。下列有关说法正确的是

A．金属Ag可作为a电极的材料
B．改变工作电源电压，反应速率不变
C．b电极为阴极，电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-
D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少
13．（2023·广东·高三专题练习）我国科学家设计了一种新型的溴基液流可充电电池用于大规模储能，其放电时的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是

A．放电时，M为正极
B．放电时，N极发生的电极反应为Br-+2Cl--2e-=
C．充电时，每生成1molTiO2+，有2molH+穿过质子交换膜进入N极室
D．充电时，总反应为2Ti3+++2H2O=2TiO2++Br-+2Cl-+4H+
14．（2023·山东济南·山东省实验中学校考一模）以红土镍镉矿(、，含、、、等杂质)为原料回收部分金属单质，其工艺流程如图所示：

已知：电极电位是表示某种离子或原子获得电子而被还原的趋势。在25℃下，部分电对的电极电位如表：
电对





电极电位
+0.337
-0.126
-0.402
-0.442
-0.257
下列说法错误的是
A．“浆化”的目的是增大接触面积，加快酸浸反应速率，提高某些金属元素浸取率
B．“物质A”可以是，“调”后，经加热得沉淀
C．“金属A”是和混合物，“金属B”是
D．该工艺流程中可以循环利用的物质有、、等

二、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秋·甘肃天水·高三天水市第一中学校考期末）乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的有机物。乙醇来源丰富，可以通过含糖有机物的发酵进行大规模的生产。如图是以乙醇燃料电池为电源，电解含的废气制备示意图(c、d均为石墨电极)。

(1)请判断该装置的电极名称：a__________、c__________。
(2)甲池中a极上的电极反应式为：__________，乙池中c极上的电极反应式：__________。
(3)甲池中向______极迁移，乙池中向______极迁移(用a、b、c、d表示)。
(4)假设电解前，乙池两侧溶液体积均为，左侧溶液中为。电解结束后，左侧溶液中变为，若忽略溶液体积变化，则处理的体积为______mL(标准状况)；乙池右侧溶液与电解前相比__________(填“增大”、“减小”、“不变”)。

参考答案：
1．C
【分析】
区域
涉及的反应
区域
涉及的反应
甲区

乙区

丁区

丙区

由上述分析可知，阳极区为乙区，阴极区为丙区，总反应为。
【详解】A．丙中电极为阴极，电极反应式为，当电路中通过2mol电子时，丙中电极上消耗2mol，同时甲中发生反应，有2mol和2mol从甲装置通入乙装置中，2mol通过隔膜继续向丙装置中迁移，故隔膜为质子交换膜，丙中溶液的pH保持不变，选项A正确；
B．由上述分析可知，阳极区为乙区，阴极区为丙区，总反应为，选项B正确；
C．丙中电极为阴极，电极反应式为，当电路中通过2mol电子时，丙中电极上消耗2mol，同时甲中发生反应，有2mol和2mol从甲装置通入乙装置中，2mol通过隔膜继续向丙装置中迁移，故隔膜为质子交换膜，丙中溶液的pH保持不变，选项C错误；
D．甲、乙装置通过管道连通，乙中电极为阳极，电极反应式为，结合甲中的反应可知，甲、乙装置中、相当于中间产物与催化剂，故甲、乙两个装置中和总离子浓度均保持不变，选项D正确；
答案选C。
2．D
【分析】原电池中失电子的为负极，电解池中失电子的为阳极，根据电子移动方向可知：原电池工作时，碳电极为负极，镍电极为正极；电解池工作时，碳电极为阴极，镍电极为阳极。
【详解】A．充电时为电解池，碳电极为阴极，得到电子发生还原反应，A错误；
B．充电时为电解池，镍电极为阳极，与外加电源的正极相连，B错误；
C．放电时碳电极为负极，H2在负极失电子，电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，C错误；
D．放电时镍电极为正极，电极反应为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，D正确；
故答案为：D。
3．D
【分析】根据实验装置，产生氢气的电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，右端产生NaOH，说明Y为阳离子交换膜。
【详解】A．该装置工作时，产生氢气的电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，选项A正确；
B．根据图中物质的关系可知，液相反应为CH2=CH2+2CuCl2→ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)，选项B正确；
C．左端电极为阳极，发生的电极反应为CuCl-e-+Cl-=CuCl2，Cl-透过交换膜X进入阳极反应，所以X为阴离子交换膜，选项C正确；
D．电路中每转移1mol电子，阴极生成标准状况下的氢气11.2L，阳极不产生气体，选项D错误；
答案选D。
4．C
【分析】如图电解池，乙二酸转化为乙醛酸发生还原反应，故铅电极为阴极，反应为：HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O，石墨极为阳极，反应为：2Br--2e-=Br2，H+移向铅电极，OH-移向石墨极；
【详解】A．根据分析可知，铅电极为阴极，M为电源的负极，A正确；
B．由分析可知，H+移向铅电极，OH-移向石墨极，故双极膜b为阴离子交换膜，B正确；
C．根据阴极反应HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O，阴极区生成的乙醛酸与得电子数之比为1：2，阳极区反应：OHC-CHO+Br2+2OH-=HOOC-CHO+H2O+2Br-，生成的乙醛酸与消耗的Br2之比为1：1，根据阳极反应2Br--2e-=Br2，阳极区生成的乙醛酸与阳极区失电子数之比为1：2，故电路中转移2mole-，最多可得到1mol+1mol=2molOHCCOOH，C错误；
D．由分析可知，Pb电极反应式为HOOCCOOH+2H++2e-=OHCCOOH+H2O，D正确；
故选C。
5．C
【分析】铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，催化电极为阳极。
【详解】A．铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，因此a为电源的负极，A项错误；
B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向阳极(催化电极)，B项错误；
C．制得1mol FDCA，阳极消耗 ，转移6mol e-，阴极转移6mol e-时，消耗1 mol，共消耗2 mol，C项正确；
D．电解池中负极区即为阴极，阴极发生还原反应， 中醛基和醇羟基转化为羧基为氧化反应，是阳极区的电极反应，D项错误；
故答案选C。
6．D
【分析】由题图和题干信息可知，Co电极应与电源正极相连，做阳极，Co原子失电子生成钴离子，通过膜I移向产品室，原料室中的次磷酸根通过膜Ⅱ移向产品室，石墨为阴极，水放电生成氢气和氢氧根，原料室中的钠离子通过膜Ⅲ进入阴极，阴极氢氧化钠的浓度增大，据此进行分析。
【详解】A．Co电极与电源正极相连，做阳极，A正确；
B．原料室中的钠离子通过膜Ⅲ进入阴极，故膜Ⅲ为阳离子交换膜，B正确；
C．石墨为阴极，水放电生成氢气和氢氧根，电极反应为，C正确；
D．氢氧化钠的浓度增大，硫酸的物质的量不变，所以该方法不能制备硫酸，D错误；
故选D。
7．C
【详解】A．电解池中，阳极应与电源正极相连，故A错误；
B．未加入时，氨气与·OH发生反应的化学方程式为，氧化剂为·OH，还原剂为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1，故B错误；
C．加入时，会在阳极发生反应，生成的会与水反应生成HClO， HClO再氧化，故C正确；
D．中N元素为+3价，需要被还原才能被除去，该装置的原理是氧化，故D错误；
选C。
8．C
【分析】由图分析，B极Cl-进入变为Cl2反应为2Cl--2e-=Cl2↑，发生氧化反应，为电解池的阳极与电源正极相连。A为电解池的阴极发生还原反应，Fe3+变为Fe2+，Fe2+再经O2氧化变回Fe3+。
【详解】A．从图看在A极上发生反应的为Fe3+变为Fe2+，电极反应为Fe3++e-=Fe2+，A项错误；
B．由上分析，电极B为电解池的阳极，与电源正极相连，B项错误；
C．电流从正极流出经B，再由电解质流经电极A，再到负极，C项正确；
D．A极区发生的反应为4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，该反应中每转移2mol电子需要消耗2molH+。同时，电解池工作时，每转移2mol电子，2molH+从B极经膜流向A极，即A极H+没有发生变化。而B极H+由于移走而减少了2mol，所以两极H+差为2NA，故D项错误；
故选C。
9．B
【详解】A．从图示看出，光伏电池内负电荷向极移动，则极为负极，电极为正极，故A正确；
B．在石墨极发生反应后变为，发生了氧化反应，与结合变为而流出，消耗了硫酸根离子，因此右池中的向左池迁移，不断进行补充，故B错误；
C．由图可知，纯铜为阴极，电极反应式为： ，故C正确；
D．串联电路中转移电子数相等，石墨极为阳极，发生氧化反应，，电路中有电子通过时，阳极生成，质量为，故D正确；
故选B。
10．D
【分析】根据图示，放电时锌箔失去电子，则锌做负极，氧气在正极得到电子。
【详解】A．放电时，氧气在正极得到电子，空气扩散层有利于氧气得电子，故A正确；
B．当锌箔消耗 6.5g 时，转移0.2mol电子，阴离子移向负极，则有 0.2molOH-通过阴离子交换膜移向锌箔，故B正确；
C．锌为负极，则充电时为阴极，发生还原反应，[Zn(OH)4]2-得到电子生成锌和OH-，故C正确；
D．放电时，锌箔为负极，电极电势低，充电时，锌箔为阴极，电极电势低，故D错误；
故选D。
11．D
【详解】A．电解质溶液呈碱性，负极的电极反应式：，选项A错误；
B．该装置中，作阳极，被腐蚀，选项B错误；
C．粗铜中含有多种杂质，质量减少时，电路中不一定转移电子，选项C错误；
D．一段时间后，若金属a质量增加，则铜离子在a极得电子产生铜单质，a极为正极，则金属活泼性：，选项D正确；
答案选D。
12．C
【详解】A．由图可知固体氧化物电解质的O2-,在a极失电子生成氧气，故a为阳极，若金属Ag作为a电极的材料，则电极Ag失电子，不符合题意，A错误；
B．改变工作电源电压，电流强度发生改变，反应速率会改变，B错误；
C．由图可知b极的N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极反应式为：2N2+6H2O+12e-=4NH3+6O2-，C正确；
D．电解过程中，阴极电极反应式为,2N2+6H2O+12e-=4NH3+6O2-，阳极反应式为：6 O2--12 e-=3O2，因此固体氧化物电解质中O2-不会改变，D错误；
故选C。
13．C
【分析】从图中可以看出，放电时，M极TiO2+→Ti3+，Ti由+4价降低为+3价，则M极为正极，N极Br-→，Br元素由-1价升高到+1价，则N极为负极。
【详解】A．由分析可知，放电时，M为正极，A正确；
B．放电时，N极为负极，Br-失电子产物与电解质反应生成，发生的电极反应为Br-+2Cl--2e-=，B正确；
C．充电时，M极为阳极，发生反应Ti3+-e-+H2O=TiO2++2H+，依据电荷守恒，每生成1molTiO2+，有1molH+穿过质子交换膜进入N极室，C不正确；
D．由图中信息可知，充电时，Ti3+与反应生成TiO2+、Br-、Cl-等，总反应为2Ti3+++2H2O=2TiO2++Br-+2Cl-+4H+，D正确；
故选C。
14．C
【分析】由题给流程可知，镍镉矿浆化后，在空气中加入稀硫酸酸浸，硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得到硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸铅的滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入碳酸镍或氧化镍调节溶液pH，经加热将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液；向滤液中加入镍，将溶液中铜离子转化为铜，过滤得到含有铜、镍的金属A和硫酸镍、硫酸镉的滤液；滤液经电解、过滤得到含有镉和镍的固体和稀硫酸溶液；固体通入一氧化碳气化分离得到四羰基合镍和镉；四羰基合镍受热分解生成一氧化碳和镍，则该工艺流程中可以循环利用的物质为一氧化碳、硫酸和镍等。
【详解】A．由题意可知，浆化的目的是增大反应物的接触面积，加快酸浸反应速率，提高某些金属元素浸取率，故A正确；
B．由分析可知，向滤液中加入碳酸镍或氧化镍调节溶液pH，经加热将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，则物质A可能为碳酸镍，故B正确；
C．由分析可知，金属A为铜、镍的混合物，故C错误；
D．由分析可知，该工艺流程中可以循环利用的物质为一氧化碳、硫酸和镍等，故D正确；
故选C。
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．(1) 负极 阳极
(2)
(3) b d
(4) 448 不变

【详解】（1）a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，b极进入氧气，为正极，与正极相连的c极就是阳极。
（2）a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，发生氧化反应，a极上的电极反应式：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+。乙池中c极与正极相连则为阳极，阳极NO失电子发生氧化反应，根据题意可知生成硝酸根，电极反应式:NO-3e-+2H2O=+4H+。
（3）甲池为原电池，向正极（b极）迁移，乙池为电解池，向阴极（d极）迁移。
（4）乙池两侧溶液体积均为100ml，左侧溶液中c(HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后，左侧溶液中c(HNO3)变为0.3 mol/L，反应后增加了(0.3 mol/L-0.1 mol/L)×0.1L=0.02mol，根据N原子守恒可知，处理NO的物质的量为0.02mol，体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL。生成的氢离子会通过质子交换膜向右侧移动，所以乙池右侧溶液的pH与电解前相比不变。