1.我國科學(xué)家發(fā)明了一種“可固氮”的鎂一氮二次電池，其裝置如圖所示。下列說法不正確的是

釘復(fù)合電極

鎂

金

屬

片

LiCIMgCI,

A.固氮時(shí)，電池的總反應(yīng)為3Mg+N2=Mg：）N2

B.脫氮時(shí)，釘復(fù)合電極的電極反應(yīng)式為、愴：此一6?一==3Mg”+用

C.固氮時(shí)，外電路中電子由釘復(fù)合電極流向鎂電極

D.當(dāng)無水LiCl-MgCk混合物受熱熔融后電池才能工作

解析：A項(xiàng)，固氮時(shí)該裝置為原電池裝置，鎂為活潑金屬，作負(fù)極，被氧化成z儲(chǔ)+,釘復(fù)合電極為

正極，氮?dú)庠陔姌O上發(fā)生還原反應(yīng)生成N*,與熔融電解質(zhì)中鎂離子反應(yīng)生成她此，所以總反應(yīng)為3Mg+

N2=Mg3N2,正確；B項(xiàng)，脫氮時(shí)，一3價(jià)的氮要被氧化，釘復(fù)合電極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，卜屆凡失電子發(fā)生氧

化反應(yīng)生成氮?dú)猓姌O反應(yīng)：Mg岫-6e-==3M/++N2t,正確；C項(xiàng)，固氮時(shí)，鎂電極為負(fù)極，外電路中

電子由負(fù)極鎂電極流向釘復(fù)合電極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，無水LiCl-MgCL混合物常溫下為固體，無自由移動(dòng)離子,

不能導(dǎo)電，受熱熔融后產(chǎn)生自由移動(dòng)離子導(dǎo)電，電池才能工作，正確；故選C。

答案：C

2.某微生物燃料電池能將污水中的乙二胺（H?NCH2cH網(wǎng)切氧化成環(huán)境友好的物質(zhì)，示意圖如圖所示，

a、b均為石墨電極。下列說法錯(cuò)誤的是（）

+

A.a電極的電極反應(yīng)為H2NCH2CH2NH2-16e-+4H20=2C021+N21+16H

B.電池工作時(shí)質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)

C.a電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低

D.電池工作時(shí)b電極附近溶液的pH保持不變

解析：根據(jù)原電池裝置圖分析，HMCH2cHzNHz在a電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)?、二氧化?/p>

-+

和水，則a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為H2NCH2CH2NH2+4H20-16e=2C02t+N2t+16H,氧氣在正極b上得電

+

子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為0z+4e+4H=2H20,據(jù)此分析解答。A項(xiàng)，H2NCH2cHzNH?在負(fù)極a上失電子

發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)?、二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為HzNCH2cH2陽2—16/+4H20=2C02t+N2t+16H+,

正確；B項(xiàng)，原電池中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，因此，電池工作時(shí)質(zhì)子(H+)通過質(zhì)子交

換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，由上述分析可知，a電極為負(fù)極，b電極為正極，故a電極上的

電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低，正確；D項(xiàng)，電池工作時(shí)，氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生的電極

反應(yīng)式為0z+4e-+4H+=2HQ,H*濃度減小，故b電極附近溶液的pH增大，錯(cuò)誤。

答案：D

3.(?成都市第七中模擬)鋅一空氣燃料電池有比能量高、容量大、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可用作電動(dòng)

2-

車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Zn+02+40H-+2H2[Zn(0H),1]o

下列說法正確的是()

A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn—2e-=Zn2+

B.該隔膜為陽離子交換膜，允許K，通過

C.充電時(shí)，當(dāng)0.1molO2生成時(shí)，流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個(gè)數(shù)約為1.204X10〃

D.采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面

解析：由放電時(shí)總反應(yīng)2Zn+02+40『+2H20==2[Zn(0H)J-和裝置圖可知，金屬Zn為負(fù)極，放電時(shí)

2

發(fā)生反應(yīng)：Zn+40H'—2e"=[Zn(0H)4]＞多孔炭為正極，反生反應(yīng)：02+4e+2H20=40H,充電時(shí)總

反應(yīng)為2[Zn(0H)F=2Zn+(M+401T+2H20,金屬Zn為陰極,多孔炭為陽極，以此分析。A項(xiàng),放電

時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn+40K—2e-=[Zn(0H)/2,,錯(cuò)誤;B項(xiàng)，正極發(fā)生反應(yīng)：0z+4e+2Hz0=40H,可知

該隔膜為陰離子交換膜，允許通過，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，不論放電還是充電，電子都不會(huì)流經(jīng)電解質(zhì)溶液，

錯(cuò)誤；D項(xiàng)，采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，正確。

答案：D

4.(?寧夏三校聯(lián)考)我國某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置(如圖所示)。閉合⑹、斷

開Ki時(shí)，制氫并儲(chǔ)能；斷開電、閉合K時(shí)，供電。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.制氫時(shí)，溶液中K+向Pt電極移動(dòng)

B.供電時(shí)，Zn電極附近溶液的pH不變

C.供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)

D.制氫時(shí)，X電極反應(yīng)式為Ni(0H)2-e-+0I「=Ni00H+【b0

解析：閉合及、斷開K時(shí)，制氫并儲(chǔ)能，構(gòu)成電解池，Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，X電極發(fā)生

氧化反應(yīng)，為陽極；斷開及、閉合氏時(shí)，構(gòu)成原電池，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，Zn電極發(fā)生氧化反

應(yīng)，為負(fù)極。A項(xiàng)，制氫時(shí)，Pt電極為陰極，電子從X電極向Pt電極移動(dòng)，溶液中K卡向Pt電極移動(dòng)，正

確；B項(xiàng)，供電時(shí)，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)Zn-2e-+4OH-=ZnO7+2Ha,消耗0H\pH減小，

錯(cuò)誤；C項(xiàng)，供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)z,正確；I)項(xiàng)，制氫時(shí)，X電極為陽極，

-

反應(yīng)式為Ni(0H)2-e+0Fr=Ni00H+H20,正確。

答案：B

5.(?咸陽模擬)碳酸二甲酯［(CHQzCO］是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品。電化學(xué)法合成碳

酸二甲酯的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()

石墨I(xiàn)質(zhì)子交換膜石墨I(xiàn)I

A.石墨I(xiàn)與直流電源正極相連

B.H'由石墨n通過質(zhì)子交換膜向石墨I(xiàn)移動(dòng)

+

C.石墨I(xiàn)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2cH30H+C0—2e-=(CH30)2C0+2H

D.電解過程中，陰極和陽極消耗氣體的物質(zhì)的量之比為1：2

解析：該裝置有外接電源，是電解池，由圖可知甲靜和一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸二甲

酯，則電極石墨I(xiàn)為陽極，陽極反應(yīng)為2CHQH+C0-2e-=（CH：Q）2C0+2H+,電極石墨H為陰極，陽極產(chǎn)

生的氫離子從質(zhì)子交換通過移向陰極，氧氣在陰極得電子與氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)為02+4院+4N

據(jù)此解答。項(xiàng)，石墨為陽極，與直流電源正極相連，正確；項(xiàng)，電解池工作時(shí)，陽離子向

=2H20,AIB

陰極移動(dòng)，即射由石墨I(xiàn)通過質(zhì)子交換膜向石墨H移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，石墨I(xiàn)為陽極，陽極上是甲醇和一

氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為+正確；項(xiàng)，常溫常

2CH：QH+C0-2e-=（CH:,O）2C0+2H,D

壓下甲醇是液體，電解池工作時(shí)轉(zhuǎn)移電子守恒，根據(jù)關(guān)系式2co?4e-?02可知陰極消耗的氧氣與陽極消耗

的一氧化碳物質(zhì)的量之比為1：2,正確。

答案：B

6.（?成都市樹德中學(xué)模擬）已知某種二次鋰離子電池工作時(shí)反應(yīng)為LiC+Li（1>Co02=LiCo02+nC。

電池如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.放電時(shí)，碳材料極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)外電路，Li+經(jīng)內(nèi)電路同時(shí)移向正極

B.放電時(shí)正極反應(yīng)為Lia-?Co（）2+xLi++xe-=LiCo02

C.充電時(shí)，Li卡從負(fù)極脫出，又嵌入正極

D.鋰離子二次電池正、負(fù)極之間充、放電時(shí)發(fā)生傳輸Li+的反應(yīng)，少有副反應(yīng)

解析：放電時(shí)的反應(yīng)為元素的化合價(jià)降低，元素的化合價(jià)

LiC+LiufCoO?=LiCo02+nC,CoLi

升高，原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為LiC-xe-=xLi++nC,正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為Li?

+-再由放電時(shí)的反應(yīng)分析充電時(shí)的反應(yīng)。項(xiàng),放電時(shí)，碳材料極為負(fù)極，發(fā)

-x）Co02+xLi+xe=LiCo02,A

生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)外電路，Li+經(jīng)內(nèi)電路同時(shí)移向正極，正確；B項(xiàng)，由上述分析可知，C。元素的化合

價(jià)降低，正極反應(yīng)式為+-正確；項(xiàng),充電時(shí),卡應(yīng)從正極脫出,嵌

Li（i-x）Co02+xLi+xe=LiCo02,CLi

入陰極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由上述正負(fù)極反應(yīng)可知，鋰離子二次電池正、負(fù)極之間充放電時(shí)發(fā)生傳輸Li卡的反

應(yīng)，少有副反應(yīng)，正確。

答案：c

7.(?廈門質(zhì)檢)一種雙電子介體電化學(xué)生物傳感器，用于檢測(cè)水體急性生物毒性，其工作原理如圖。

下列說法正確的是()

"飛丫冒嘴

NAD(P)-A-<gg.人K,Fe(CN)」,

細(xì)胞膜Y電極

甲蔡醍

A.圖中所示電極為陽極，其電極反應(yīng)式為KFe(CN)6-e=K：Fe(CN)6

B.甲蔡醍在陰極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.工作時(shí)K+向圖中所示電極移動(dòng)

D.NAD(P)H轉(zhuǎn)化為NAD(P)*的過程失去電子

解析：A項(xiàng)，根據(jù)圖示可知KiFe(CN)6在電極表面失電子生成LFeGN”，故圖不電極為陽極，其電極

方程式為KFe(CN)6-e-=K3Fe(CN)6+K+,錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲蔡醍應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，工作

時(shí)在電解池中陽離子應(yīng)向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)圖示，該過程N(yùn)AD(P)H被甲蔡醛氧化，即失去電子,

正確。

答案：1)

8.(?南寧第二次適應(yīng)性測(cè)試)DBFC燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖，該電池的總反應(yīng)為NaBH.+4H202=NaB02

+6乩0。下列關(guān)于電池工作時(shí)的相關(guān)分析不正確的是()

NaBH4(aq)+-*f^

NaOII(aq)

IW叫)+

鈉離了?交換膜NHOH(叫)

A.X極為正極，電流經(jīng)X流向外電路

B.Y極發(fā)生的還原反應(yīng)為H202+2e-=20H

C.X極區(qū)溶液的pH逐漸減小

-1

D.每消耗1.0L0.50mol?L的H202電路中轉(zhuǎn)移1.0mole

解析：由工作原理裝置圖可知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH,+80H-8e=B0：+6H20,

正極H2O2發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OIF,電極反應(yīng)式為Ha2+2e-=20H，A項(xiàng)，由圖知X極為

負(fù)極，電子經(jīng)X流向外電路流入Y,錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Y極為正極，H。發(fā)生還原反應(yīng)：HA+2e-=2OH-,正確；

-

C項(xiàng)，X極發(fā)生氧化反應(yīng)：BH；+80IF-8e=BO；+6H20,故X極區(qū)溶液的pH逐漸減小，正確；D項(xiàng)，由

電極反應(yīng)式HG+2e-=20H一知,每消耗1.0L0.50mol?的丑0?電路中轉(zhuǎn)移1.0mole",正確。

答案：A

9.電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。

(1)圖1中，為了減緩海水對(duì)鋼閘門A的腐蝕，材料B可以選擇(填字母)。用電化學(xué)原理解

釋材料B需定期拆換的原因:

a.碳棒b.鋅板c.銅板

(2)圖2中，鋼閘門C作極。若用氯化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，D為石墨塊，則D上的電

極反應(yīng)式為，檢測(cè)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

(3)鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂一次氯酸鹽”燃

料電池原理示意圖，電極為鎂合金和粕合金。

①E為該燃料電池的極(填“正”或“負(fù)”)。F電極上的電極反應(yīng)式為

②鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語解釋其原因:

⑷乙醛酸（H——C—C——OH）是有機(jī)合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)

乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電

極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。

①N電極上的電極反應(yīng)式為。

②若有2molH+通過質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為mole

解析：（1）根據(jù)電化學(xué)原理，材料B對(duì)應(yīng)的金屬的活潑性應(yīng)強(qiáng)于被保護(hù)的金屬，所以材料B可以為鋅

板。（2）圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源負(fù)極相連，作陰極，則D作陽極，在陽

極發(fā)生失電子反應(yīng)生成Ch。可以用濕潤的淀粉-KI試紙或淀粉-KI溶液來檢驗(yàn)Ck。（3）①鎂具有較強(qiáng)的還

原性，且由圖示可知Mg轉(zhuǎn)化為Mg（0H）2,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故E為負(fù)極。次氯酸根離子具有強(qiáng)氧化

性，且由圖示可知在F電極（正極）C1（T轉(zhuǎn)化為C廣，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。②鎂可與水緩慢反應(yīng)生成氫

氣（與熱水反應(yīng)較快），即發(fā)生自腐蝕現(xiàn)象。（4）①由Q的遷移方向可知N為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng),

結(jié)合題意“兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸”，可知N電極為乙二酸發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成乙醛酸。②1mol乙

二酸在陰極得到2mol電子，與2mol反應(yīng)生成1mol乙醛酸和1molH20,同時(shí)在陽極產(chǎn)生的1molCl2

能將1mol乙二醛氧化成1mol乙醛酸，兩極共產(chǎn)生2mol乙醛酸。

答案：（l）b鋅等作原電池的負(fù)極（失電子，Zn-2e-===Zn2+）,不斷遭受腐蝕，需定期拆換

（2）陰2Cr-2e-=CLt將濕潤的淀粉-KI試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣（或取

陽極附近溶液滴加淀粉-KI溶液，變藍(lán)）

（3）①負(fù)C10^+2e-+H20=Cl_+20H-

@Mg+2H20=Mg（OH）2+H21

+

（4）?HOOC—COOH+2e-+2H=HOOC—CHO+H20

②2

10.（?漳州第一次質(zhì)檢）化學(xué)電池的研究一直是化學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)之一。

I.美國科學(xué)家s-魯賓成功開發(fā)鋅汞紐扣式電池，以鋅和氧化汞為電極材料，氫氧化鉀溶液為電解

液的原電池，有效地解決電池使用壽命短，易發(fā)生漏液等問題。電池總反應(yīng)為Zn+HgO=ZnO+Hg。

(1)該電池的正極反應(yīng)式為0

(2)含汞電池生產(chǎn)企業(yè)的污水中會(huì)含有一定量的+2價(jià)的汞離子，通常采用處理成本較低的硫化物沉

淀法，即向污水中投入一定量的硫化鈉，反應(yīng)的離子方程式為—

____________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)該方法的缺點(diǎn)是產(chǎn)物的顆粒比較小，大部分懸浮于污水中，通常采用投入一定量的明研晶體進(jìn)行

后續(xù)處理，請(qǐng)解釋其原因

II.鋰離子電池由于輕便、比能量大等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今社會(huì)最為常見的電池。其中的重要材料磷酸亞

鐵鋰(LiFePO)通常按照下列流程進(jìn)行生產(chǎn):

LiOH-H2()

氣體XC()、H?()

?0?IJOC||

混合攪拌121。?48(),?iH2P()」|上六|I」FcP()i

150?210℃

(NH|)2HP()|

(4)生產(chǎn)過程中“混合攪拌”的目的是

氣體X的化學(xué)式為。

⑸請(qǐng)寫出一定條件下由LiHzPO,生成LiFePO,的化學(xué)方程式:

當(dāng)生成1mol磷酸亞鐵鋰時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為

(6)生成LiFePOi的過程可能產(chǎn)生一種雜質(zhì)對(duì)電池有致命的影響，則該雜質(zhì)可能為

解析：I.（1）正極發(fā)生還原反應(yīng)，HgO獲得電子生成Hg,堿性條件下還生成氫氧根離子，該電池的

正極反應(yīng)式為HgO+HQ+2e-=Hg+20H。（2）硫離子與汞離子反應(yīng)生成HgS沉淀，反應(yīng)離子方程式為H-

++S2-=HgSI?（3）鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體具有吸附性，吸附HgS顆粒，加快HgS微粒的沉降。

H.（4）生產(chǎn)過程中“混合攪拌”的目的：使反應(yīng)物充分混合，增大反應(yīng)速率，鏤根離子與氫氧根離

子反應(yīng)生成氨氣，即X為陽3。（5）流程圖中LiHzPO,與FezO”C反應(yīng)生成LiFePO,,Fe元素被還原，C元素

被氧化生成C0,還有水生成，反應(yīng)方程式為2LiH2PCh+Fe2a+C=2LiFeP0l+C0t+2H20,當(dāng)生成1mol磷酸

亞鐵鋰時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為1mol,即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6.02X10“。（6）碳可能將氧化鐵中Fe元素還原為Fe

單質(zhì)，對(duì)電池有致命的影響。

答案：I.（l）Hg0+H20+2e-=Hg+20H-

⑵Hg2++S2-=HgSI

（3）鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體具有吸附性，吸附HgS顆粒，加快HgS微粒的沉降

II.（4）使反應(yīng)物充分混合，增大反應(yīng)速率NH:1

23

（5）2LiH2P01+Fe203+C=2LiFeP01+C0t+2HQ6.02X10

（6）Fe

11.（?深圳第一次調(diào)研等匯編）（1）利用LiOH和鉆氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電

解法制備，鉆氧化物可通過處理鉆渣獲得。利用如圖1裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH

和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為（填化學(xué)式）溶液，陽極電極反應(yīng)式為

電解過程中Li+向（填"A"或"B”）電極遷移。

陽離子交換膜

圖1

⑵用NaOH溶液吸收煙氣中的S02,將所得的NaSO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH,同時(shí)得到H6O”

其原理如圖2所示（電極材料為石墨）。圖中a極要連接電源的（填“正”或“負(fù)”）極，C口流出

的物質(zhì)是，S0k放電的電極反應(yīng)式為，電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解

釋原因:

NaSO；溶液

,1,

—

BEZZZ：：：：￡?

稀NUOH溶液Tyiiiiji;七一稀硫酸

二二I

陽離廣交換膜陰離子交換膜

圖2

解析：（DB極區(qū)生成上，同時(shí)會(huì)生成LiOH,則B極區(qū)電解液為LiOH溶液；電極A為陽極，在陽

極區(qū)LiCl溶液中CL放電，電極反應(yīng)式為2C『-2e-=Cht；在電解過程中Li+（陽離子）向B電極（陰極

區(qū)）遷移。（2）根據(jù)Na+、SOT的移向判斷陰、陽極。Na+移向陰極區(qū)，a極應(yīng)接電源負(fù)極，b極應(yīng)接電源正

-+--

極，其電極反應(yīng)式分別為，陽極：S0r-2e+H20==S0r+2H,陰極：2H2O+2e==H2t+20H,所以從CD

流出的是HB0,,在陰極區(qū),由于H+放電,破壞水的電離平衡，c（H+）減小，c（放一）增大,生成NaOH,堿性

增強(qiáng)，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。

-

答案：（l）LiOH2Cr-2e=Cl2tB

+

⑵負(fù)硫酸SOr-2e-+H20=S0T+2H水中存在平衡：肛）、在陰極1廣放電

生成Hz,c（H+）減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)

12.（?江淮十校聯(lián)考等匯編）I.高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀（KzFeO,）

不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：

==/氫氧化鉀

溶液

（1）該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為

若維持電流強(qiáng)度為1A,電池工作10min,理論消耗Zng（已知F=96500C?mol。

（2）鹽橋中盛有飽和KC1溶液，此鹽橋中氯離子向（填“左”或“右”，下同）池移動(dòng)；若用

陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向移動(dòng)。

(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有

高鐵電池

高能堿性電池

0.20.61.0放電H寸間/h

圖2

II.(4)電解制取KI03,電解前先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3L+

6K0H=5K1+KI0：S+3H20,將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。電解時(shí),

陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為；電解過程中陰極附近溶液pH(填“變大”“變小”或“不

變”)。

解析：1.(1)根據(jù)電池裝置，Zn作負(fù)極，C為正極，高鐵酸鉀的氧化性很強(qiáng)，正極上高鐵酸鉀發(fā)生

--

還原反應(yīng)生成Fe(0H)3,正極電極反應(yīng)式：FeOr+4H20+3e=Fe(OH)3+50H,若維持電流強(qiáng)度為1A,

電池工作10min,通過電子為“?「-----，則理論消耗Zn的質(zhì)量為二丁，,----尸?*3、65g?mol

96500C,mol96500C,mol2

-1^0.2g?(2)鹽橋中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋起的作用是使兩個(gè)半電池連成一個(gè)通路，使兩溶液保持電

中性，起到平衡電荷，構(gòu)成閉合回路的作用，放電時(shí)鹽橋中氯離子向右池移動(dòng)，用某種高分子材料制成陽

離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向左移動(dòng)。(3)由圖可知高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有：使用時(shí)間長、工作電壓穩(wěn)定。

I[.(4)陽極附近的陰離子有碘離子、碘酸根離子和氫氧根離子，電解過程中陽極上碘離子失去電子生成碘

酸根離子，電極方程式為「+60r—6e=期+3叨(或2「一2e-L)；陰極上氫離子放電生成氫氣，所以

陰極附近水的電離平衡破壞，溶液中的氫氧根離子濃度增大，pH變大。

-

答案：I.(l)Fe0r+4H20+3e=Fe(0H)3+50H~0.2

(2)右左(3)使用時(shí)間長、工作電壓穩(wěn)定

H.(4)「+60［「-6「==10-+31420(或21-—2r=12)變大

專題強(qiáng)化練（八）

1.（?北京市東城區(qū)新高考適應(yīng)試卷）下列事實(shí)不能用平衡移動(dòng)原理解釋的是（）

圖1圖2

圖3圖4

A.開啟啤酒瓶后，瓶中馬上泛起大量泡沫（如圖1）

B.由Hz（g）、Mg由HI（g）組成的平衡體系加壓后顏色變深（如圖2）

C.實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯時(shí)，將乙酸乙酯不斷蒸出（如圖3）

D.石灰?guī)r受地下水長期溶蝕形成溶洞（如圖4）

解析：A項(xiàng)，啤酒中存在平衡：僅0八'HQ+COz,開啟啤酒瓶，瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低，平衡向氣體體

積增大的方向移動(dòng)，即向生成二氧化碳?xì)怏w的方向移動(dòng)，故能用平衡移動(dòng)原理解釋，不符合題意；B項(xiàng)，

反應(yīng)Hz+L、是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變并不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，混合

氣體加壓后顏色變深，是因?yàn)長的濃度增大，不能用平衡移動(dòng)原理解釋，符合題意；C項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室制取乙

酸乙酯時(shí)，采用加熱的方式將乙酸乙酯不斷蒸出，從而平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)，能用平衡移動(dòng)原

理解釋，不符合題意；D項(xiàng)，石灰?guī)r形成溶洞CaCOs+COz+HQ,'Ca（HCOj,能用平衡移動(dòng)原理解釋，

不符合題意?

答案：B

2.（?天津市和平區(qū)模擬）在300mL的密閉固定容器中，一定條件下生Ni（s）+

4C0（g）vvNi（CO）,（g）的反應(yīng)，該反應(yīng)平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系如下表所示。下列說法不正確的

是（）

T/℃2580230

K5X10'21.9X10-5

A.上述生成Ni(CO),(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.2300c時(shí)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為不自發(fā)的反應(yīng)

C.80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)=0.3mol,則Ni(CO)”的平衡濃度為2mol?

D.25℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO),(g)^^^^Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為2X10f

解析：A項(xiàng)，由圖表數(shù)據(jù)分析可知，平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，逆

向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，230℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=l.9X10一,，只是說明正

反應(yīng)進(jìn)行的程度低，但仍為自發(fā)的反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(C0)=0.3mol,c(C0)=

=1mol?「，依據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算式，K=$[\，W=2,則Ni(CO),的平衡濃度為2moi?「,

0.3Lc(CO)

正確；D項(xiàng)，25℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)f(g)、、Ni(s)+4C0(g)的平衡常數(shù)為Ni(s)+

4co(g)、Ai(CO),(g)的平衡常數(shù)的倒數(shù)=，"=2XKT：正確。

答案：B

3.(?成都七中考前熱身)某小組探究實(shí)驗(yàn)條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，并記錄結(jié)果如下。

下列說法正確的是()

現(xiàn)淀粉溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)

編號(hào)溫度HzSO,溶液KI溶液

體積間

0.10mol?L-10.40mol?L-1

①20℃1mL40s

10mL5mL

0.10mol?L-10.80mol?L-1

②20℃1mL21s

10mL5mL

0.10mol?L-10.40mol?L-1

③50℃1mL5s

10mL5mL

④80℃0.10mol?L-10.40mol?L-11mL未見

10mL5mL藍(lán)色

A.由實(shí)驗(yàn)①②可知，反應(yīng)速率v與c(「)成正比

B.實(shí)驗(yàn)①?④中，應(yīng)將H?SO,溶液與淀粉溶液先混合

C.在廣被6氧化過程中，酎只是降低活化能

D.由實(shí)驗(yàn)③④可知，溫度越高，反應(yīng)速率越慢

解析：A項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)①②中其他條件相同，c(U)：①〈②，且反應(yīng)速率：①〈②，所以反應(yīng)速率v與c(I

一)成正比，正確；B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)①?④中，應(yīng)將K1溶液與淀粉溶液先混合，再加入H60,溶液，在酸性條件

下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)，測(cè)定溶液變色的時(shí)間，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在廣被&氧化過程中，H+除了作為

催化劑降低活化能，還作為反應(yīng)物參加反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由實(shí)驗(yàn)④溫度較高，生成的碘單質(zhì)能被氧氣繼

續(xù)氧化，所以④不變色，錯(cuò)誤。

答案：A

4.(?杭州高級(jí)中學(xué)模擬)在容積為2L的剛性密閉容器中加入1molCOZ和3molH2,發(fā)生反應(yīng)：

CO2(g)+3H2(g)VCH30H(g)+HQ(g)。在其他條件不變的情況下，溫度對(duì)反應(yīng)的影響如圖所示(注：

「、T?均大于300℃)。下列說法正確的是()

"（甲靜）/m"

A.該反應(yīng)在Z時(shí)的平衡常數(shù)比在0時(shí)的小

B.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從「變到Tz,達(dá)到平衡時(shí)差：*：、減小

C.4時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇的反應(yīng)速率v(CHQH)=

~nnol,L-!,min1

tB

D.7時(shí)，若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為x,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為(2—x)：2

解析：A項(xiàng)，由圖象分析可知先拐先平溫度高，T.<T2,溫度越高平衡時(shí)生成甲醇物質(zhì)的量越小，說

明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度越高，平衡常數(shù)越小，該反應(yīng)在"時(shí)的平衡常數(shù)比4時(shí)的大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，

分析可知TV”，A點(diǎn)反應(yīng)體系從「變到T2,升溫平衡逆向進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)增大,錯(cuò)誤；C項(xiàng),

n(CH3OH)

-1

%下達(dá)到平衡狀態(tài)甲醇物質(zhì)的量nB,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇的平均速率為v(CHQH)=Anol?L-min」

ZLB

I錯(cuò)誤；D項(xiàng)，「下，若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2轉(zhuǎn)化率為x,則

--CH3OH+H2O

C02+3H2T——

起始量/mol1300

轉(zhuǎn)化量/molx3xxx

平衡量/mol1-x3—3xxx

1—V-4-q—qV-4-vxp—Y

則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比正確。

1IO乙

答案：D

5.25℃,向40mL0.05moi?的FeCL溶液中加入10mL0.15moi?的KSCN溶液，發(fā)

生反應(yīng)：Fe"+3SCN、'Fe(SCN)3,混合溶液中c(Fl+)與反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如圖所示(鹽類的水解

影響忽略不計(jì))。下列說法正確的是()

A.在該反應(yīng)過程中，A點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率

B.E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為(0,0.05)

004—m

C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

m(昔3m—0n.0―9)―

D.?時(shí)向溶液中加入50mL0.1mol-L-1KC1溶液，平衡不移動(dòng)

解析：A項(xiàng)，A點(diǎn)反應(yīng)物濃度大于B點(diǎn)反應(yīng)物濃度，A和B兩點(diǎn)均沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，則在該反應(yīng)過

程中，A點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，E點(diǎn)混合后溶液的濃度為(0.04LX

0.05mol?L-1)4-0.05L=0.04mol?L-1,則E點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0.04),錯(cuò)誤；C項(xiàng),由圖可知，平衡時(shí)Fe計(jì)

濃度為m,則絡(luò)合離子濃度為0.04—m,SCV的濃度為(0.01X0.15)+0.05-3X(0.04—m)=3m-0.09,則

而尸正確；D項(xiàng),t耐向溶液中加入5。成0.1molKC1溶液，溶液總體積增大，濃度減

小，平衡向濃度增大的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤。

答案：C

6.(?寧波市五校適應(yīng)性考試)1L恒容密閉容器中充入2molNO和1molCL反應(yīng)：2N0(g)+

CL(g)、、2N0Cl(g),在溫度分別為「、Tz時(shí)測(cè)得NO的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如表所示。下列說法正

確的是()

不同時(shí)間N0的物質(zhì)的量/mol

溫度/℃

05min8min13min

Ti21.51.31.0

21.151.01.0

T2

A.T,>T2

B.Ti時(shí),反應(yīng)前5min的平均速率為v(Ck)=0.5mol??mirT'

C.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，升高溫度促進(jìn)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行

D.Tz時(shí),向反應(yīng)后的容器中充入2molNOCI(g),再次平衡時(shí)，c(N0Cl)>2mol?L-'

解析：A項(xiàng)，其他條件一定下，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越大。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，單位時(shí)間內(nèi)，

溫度下，NO的反應(yīng)速率大，因此TKT2,錯(cuò)誤；B項(xiàng)，"時(shí)，反應(yīng)前5min,NO的物質(zhì)的量減少了0.5mol,

根據(jù)化學(xué)方程式，則Ck減少了0.25mol,則v(Clz)==0.05mol??min,錯(cuò)誤；C項(xiàng)，

1：L(Xj5"min

根據(jù)表格，該反應(yīng)在Tz溫度下，在8min時(shí)，已經(jīng)達(dá)到平衡，平衡時(shí)N0的物質(zhì)的量為1mol。而TKT2,

溫度低，化學(xué)反應(yīng)速率小：反應(yīng)在「溫度下，反應(yīng)13minN0的物質(zhì)的量為1mol,與該反應(yīng)在“下的平

衡時(shí)的量相同。其他條件相同下，溫度不同，同一反應(yīng)的平衡狀態(tài)一定不同。因此該反應(yīng)在溫度Z下，反

應(yīng)13min還未平衡，反應(yīng)還在向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可知降低溫度，平衡正向移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，七時(shí)，向

反應(yīng)后的容器中充入2molNOCl(g),相當(dāng)于再次加入了2moiNO和1molCL,達(dá)到新的平衡時(shí)，其效果相

等于壓縮體積，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，因此c(NOCl)增大，因此c(N0Cl)>2mol-L

t,正確。

答案：D

7.(?北京大學(xué)附中階段性測(cè)試)反應(yīng)：2SiHCh(g):^=±$iH2Ck(g)+SiCT(g)在催化劑作用下，

于323K和343K時(shí)充分反應(yīng)，SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是()

0100200300400//min

A.343K時(shí)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為22%

B.a、b處反應(yīng)速率大?。簐a>Vb

C.要提高SiHCh轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是降溫和及時(shí)移去反應(yīng)產(chǎn)物

D.已知反應(yīng)速率v=v(正)一v(逆)=1<正?xlSiHCLj-k；s?

x(SiH2CL)?x(SiC"),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則343K時(shí)獸=再

解析：A項(xiàng)，由圖示，溫度越高反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡用得時(shí)間就越少，所以曲線a代表343K

的反應(yīng)，從圖中讀出343K時(shí)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為22%,正確；B項(xiàng)，a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等，可以認(rèn)

為各物質(zhì)的濃度對(duì)應(yīng)相等，而a點(diǎn)的溫度更高，所以速率更大，即va>v”正確；C項(xiàng)，由圖可知，溫度

越高轉(zhuǎn)化率越大，減少生成物，根據(jù)勒夏特列原理，平衡正向移動(dòng)，則轉(zhuǎn)化率增大，所以要提高SiHCL

轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是升溫和及時(shí)移去反應(yīng)產(chǎn)物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，假設(shè)開始時(shí)SiHCk的物質(zhì)的量濃度為c

mol-L-1,343K時(shí)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為22%,則有：

2SiHCl3(g)：^^=^SiH2Cl2(g)+SiCll(g)

起始濃度/(mol?LT)。00

變化濃度/(mol?P)0.22c0.11c0.11c

平衡濃度/(mol?「)0.78c0.11c0.11c

...0.78c

=

x(SiHCls)—n7Q~?C_~?n_-?-78,

0.78c+0.llc+0.11c

x(SiH2cl2)=1~-77-=0.11>x(SiCli)—7?~—.