2025北京高三（上）期末化學(xué)匯編

化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化章節(jié)綜合（魯科版）

一、單選題

1.（2025北京海淀高三上期末）堿性鋅錦干電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。該電池放電時(shí)發(fā)生反應(yīng):

Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH?下列說法正確的是（）

鋅粉和

氫氧化鉀

二氧化鎰

,/和石墨

A.Zn發(fā)生還原反應(yīng)

B.正極發(fā)生反應(yīng)MnOz+lT+e-=MnOOH

C.電池工作時(shí)OFT向正極方向移動(dòng)

D.理論上，每轉(zhuǎn)移O.lmol電子，有8.8gMnOOH生成

2.（2025北京西城高三上期末）下列方程式與所給事實(shí)不相行的是（）

+

A.金屬鈉與水反應(yīng)：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2T

催化劑

B.氨的催化氧化反應(yīng)：4NH3+5O24NO+6H2O

A

C.鐵絲和氯氣在加熱條件下反應(yīng)：Fe+Cl2=FeCl2

D.鋼鐵在中性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)：O2+4e+2H2O=4OH

3.（2025北京西城高三上期末）一種二次電池的工作原理示意圖如圖所示，采用惰性電極材料，將

和K/FeCN%］分別溶解在KOH溶液中配成電解質(zhì)溶液，關(guān)閉K「電子由電源

沿導(dǎo)線流向M極。

陽離子交換膜

下列說法不F俄的是（）

A.充電時(shí)，M極為陰極

B.充電時(shí)，N極反應(yīng)：[Fe（CN）6;-e-=[Fe（CN）6r

C.放電時(shí)，K+通過陽離子交換膜從負(fù)極室移向正極室

D.放電時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moi片時(shí)，生成0.5molX

4.（2025北京房山高三上期末）回收利用工業(yè)廢氣中的CO?和SO2,實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。

含CO2和

SO2的廢氣

下列說法不正確的是（）

A.裝置aNaHCOs溶液中c（CO；）＞c（H2cO3）

B.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的SO?

C.裝置b中陰極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=HCOOH

D.通電一段時(shí)間后，裝置b中陽極區(qū)溶液pH降低

5.（2025北京石景山高三上期末）一種基于電解原理的濕法冶鐵裝置如圖所示，電解過程中，下列說法不

正確的是（）

A.陽極生成的氣體為Cb

B.OH-移向陽極區(qū)補(bǔ)充溶液中陰離子的減少

C.陰極反應(yīng)：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-

D.陰極區(qū)溶液的pH升高

6.（2025北京石景山高三上期末）下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)說法不正確的是（）

A.燃料電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能

B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)可將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.物質(zhì)的化學(xué)能可經(jīng)過放熱反應(yīng)被人們利用

D.化石能源內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的能量

7.（2025北京石景山高三上期末）下列電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛟聿幌喾氖牵ǎ?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛟瑼.鐵與硫酸銅的反應(yīng)形成原

B.鐵片上鍍銅

理電池

ft

Fe

實(shí)驗(yàn)裝置

C11SO4溶液C11SO4溶液

實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛟璂.電解食鹽水制備Cb和

C.鐵的吸氧腐蝕

理NaOH

fi

FeCuCu

實(shí)驗(yàn)裝置I

食鹽水食鹽水

A.AB.BC.CD.D

8.（2025北京房山高三上期末）一種分解氯化鏤實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物分離的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下，其中b、d代表MgO

或Mg（OH）Cl中的一種。下列說法不正確的是（）

ab

①②

NH4C1(S)d

A.a、c分別是NH3、HC1

B.反應(yīng)制得ImolHCl,須投入ImolMg。

C.己知MgCl?為副產(chǎn)物，則通入水蒸氣可減少M(fèi)gCl?的產(chǎn)生

D.等壓條件下，反應(yīng)①、②的反應(yīng)熱之和與氯化鏤直接分解的反應(yīng)熱相等

9.（2025北京石景山高三上期末）習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫氯堿工業(yè)，一個(gè)單元槽的電解原

理示意圖如下，下列說法不正確的是（）

7I----r

精制飽和離子交換膜

NaCl溶液

凡0（含少量NaOH）

A.陰極的電極反應(yīng)：2H2O+2e=H2T+2OH

B.在陽極，CT比OIF容易失去電子

C.中間的離子交換膜選用陰離子交換膜

D.電解飽和食鹽水可以得到三種重要的化工產(chǎn)品：Cl2,凡和NaOH

10.（2025北京石景山高三上期末）一種全乳液流電池放電狀態(tài)的工作原理示意圖如下。

A.放電時(shí)，H+穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入負(fù)極室

B.放電時(shí)，正極的反應(yīng)為VO；+e-+2H+=VO2++H2。

C.充電時(shí)，負(fù)極室的pH升高

D.充電時(shí)，電極a應(yīng)連接電源的負(fù)極

11.(2025北京石景山高三上期末)已知腫N2H4的部分化學(xué)鍵的鍵能如表所示。則反應(yīng)

N2H4(g)+。2(g),?N2(g)+2HzO(g)的△”為

化學(xué)鍵N-HN-N02中的化學(xué)鍵O-HN=N

鍵能kJ-mol1391193497463946

A.-1882kJmor'B.-544kJ-moF1C.-483kJ-mo『D.-285kJ-moL

二、填空題

12.(2025北京海淀高三上期末)氯堿工業(yè)是以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)的工業(yè)，電解裝置的示意圖如下。

精制飽和交換膜水

食鹽水(含少量NaOH)

(1)電解飽和食鹽水總反應(yīng)的化學(xué)方程式為o電解時(shí)需加鹽酸控制陽極區(qū)溶液pH在2~3,結(jié)合生

產(chǎn)目的解釋原因：=

(2)儲(chǔ)存飽和食鹽水的金屬設(shè)備容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，食鹽水的流動(dòng)和攪拌會(huì)加劇腐蝕，原因

是_________

(3)淡鹽水補(bǔ)食鹽后可循環(huán)利用，但其中溶解的C1,會(huì)部分轉(zhuǎn)化為CIO],造成設(shè)備腐蝕。需向淡鹽水中加入

鹽酸脫除CIO；,補(bǔ)全該反應(yīng)的離子方程式：o

口___________=□

Ocio;+Ocr++0ci2To

(4)陽離子交換膜是一種復(fù)合高分子材料，其靠近陰極的一側(cè)富含-COCK,可排斥陰離子，因而具有離子

選擇透過性。若陽極室酸性過強(qiáng)，陽離子交換膜的選擇透過性會(huì)降低，原因是。

三、解答題

13.(2025北京海淀高三上期末)釘(Ru)是貴金屬，在醫(yī)療、催化等方面有重要應(yīng)用。熔融-氧化-蒸儲(chǔ)法是

工業(yè)上回收廢釘催化劑中Ru的一種方法，流程如下。

已知：i.RuO,易揮發(fā)，加熱時(shí)容易分解成Ru。,和5。

ii.隨溫度升高，RuC§溶解度增大。

(1)廢釘催化劑中的釘單質(zhì)和Ru。2經(jīng)堿熔焙燒生成K2RuO4,其中KNO3的作用是。

⑵如圖1所示，蒸儲(chǔ)溫度高于80℃時(shí)，RuC\蒸儲(chǔ)收率隨著溫度的升高而降低，可能的原因是

溫度空

圖I

(3)氧化-蒸儲(chǔ)時(shí)選用硫酸酸化而非鹽酸，原因是(用離子方程式表示)。

(4)獲得RuCls-3凡。晶體的操作A包括加熱濃縮、、0

⑸用交替電解法可剝落舊電極表面的RuOz催化涂層，再用熔融-氧化-蒸儲(chǔ)法回收Ru。

已知：L電解時(shí)會(huì)生成Ru、Rue2和RUG)”新生成的含釘物質(zhì)在電極上的附著力弱。

ii.電解一段時(shí)間后，惰性陽極可能被部分氧化，導(dǎo)電能力降低。

①交替電解裝置如圖2,每隔5~6分鐘改變一次電流方向。電解時(shí)兩電極上均有少量氣泡產(chǎn)生。剛通電

時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為、o

圖2

②用交替電解法剝落RuOz涂層的效率較高，可能的原因有(填序號(hào))。

a.含釘物質(zhì)可同時(shí)從a、b兩電極上脫落

b.陰極上，全部電子均用于還原RUO2

c.電流變向后，部分氧化的陽極被還原，電阻減小

14.(2025北京房山高三上期末)碳酸二甲酯［(CHQ)2cO］是一種環(huán)保且用途廣泛的化工原料，可采用多

種方法進(jìn)行制備。

(1)方法一：早期以CHQH、CO和為原料，CuCl為催化劑，采用液相法合成(CRO)；。。反應(yīng)分兩

步進(jìn)行：

反應(yīng)i.4CH3OH+O2+4CUC1=4CU(CH3O)Cl+2H2O

寫出反應(yīng)ii的化學(xué)方程式：—=

⑵方法二：用CH30H和CO2直接合成(CH3O)2CO。

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2CH3OH(g)+CO2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)AH<0o

①在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列措施能提升甲醇平衡轉(zhuǎn)化率的是—(填序號(hào))。

a.增大壓強(qiáng)

?(CHOH)

b.增大CH30H和CO?的投料比3

w(CO2)

C.及時(shí)分離出（CHsO^CO

②一定條件下，測得（CHsO）?CO單位時(shí)間的產(chǎn)率隨溫度變化如圖所示。分析（CHsO^CO產(chǎn)率隨溫度變化

的原因—（忽略溫度對催化劑活性的影響）。

%

*

o

q

(

o

K

)。

（3）方法三：以CH30H為原料，通過電化學(xué)法合成（CKO%CO,工作原理如圖所示。

電源

質(zhì)子交換膜

①b是電解池的一極。

②電解過程中生成仁耳。）?CO的電極反應(yīng)式是—。

（4）以CO?為原料制備（CHsO^CO,有助于實(shí)現(xiàn)碳中和，請結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理對方法二提出優(yōu)化建

議—o

15.（2025北京石景山高三上期末）NH3在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。可采取不同的方法制備NH3。

（D氨的發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家在加熱氯化鏤和石灰（主要成分是CaO）混合物時(shí)發(fā)現(xiàn)氨，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程

式o

（2）氧化法制氨：以N2為氮源兩步合成氨。

III

iooo℃℃

rCaCN200rNH

N223

CaC2H2O'

①第I步產(chǎn)物還有單質(zhì)C,則反應(yīng)中CaC?（填序號(hào)）。

a.是氧化劑b.是還原劑c.既是氧化劑又是還原劑

②第II步產(chǎn)物還有CaCOs，反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(3)直接合成法制氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：

N2(g)+3H2(g).2NH3(g)AH=-92.4kJ/mol

若斷裂ImolH-H、ImolN-H需要吸收的能量分別為akJ、bkJ,則斷裂1molN三N需要吸收的能量為

kJo

(4)電化學(xué)氮還原合成氨是未來合成氨工藝最有潛力的前沿技術(shù)。水相電解是最早實(shí)現(xiàn)低溫合成氨的體系。

①以KOH溶液為離子導(dǎo)體的示意圖如圖所示，陰極的電極反應(yīng)是0

②以稀硫酸為離子導(dǎo)體，氮還原的選擇性較低。在稀硫酸中添加聚乙二醇，能顯著提高氮還原的選擇性,

其原理如下。

聚乙二醇不影響N2的擴(kuò)散。聚乙二醇能,有效抑制H2O/H3O+的擴(kuò)散。

16.(2025北京石景山高三上期末)某小組探究銅和雙氧水在不同條件下的反應(yīng)。

資料：還原反應(yīng)中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，氧化劑的氧化性增強(qiáng)；氧化反應(yīng)中，增大反應(yīng)物

濃度或降低生成物濃度，還原劑的還原性增強(qiáng)。

(1)實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)I實(shí)驗(yàn)n實(shí)驗(yàn)ni

50mL30%的Hz。？溶液

的溶液中，力口

50mL30%的H2O2溶液50mL30%HzO?

操中，滴加5moi/L的氨

中，加入0.5g光亮銅入0.5g光亮銅片，滴加5moi/L

作水8mL,加入Q5g光亮

片稀硫酸8mL

銅片

開始無明顯現(xiàn)象，較銅片表面產(chǎn)生少量氣泡，隨著立即產(chǎn)生大量氣泡，溶

現(xiàn)長時(shí)間溶液變?yōu)闇\藍(lán)反應(yīng)的進(jìn)行，氣泡越來越多，液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色，取

象色，取出銅片晾干，溶液很快變藍(lán)，取出銅片晾出鋼片晾干，表面有藍(lán)

表面有藍(lán)色沉淀物干，鋼片依然保持光亮色沉淀物

①實(shí)驗(yàn)I中的藍(lán)色沉淀物是

②實(shí)驗(yàn)II中發(fā)生的反應(yīng)有O

③實(shí)驗(yàn)ni中溶液呈深藍(lán)色，是因?yàn)楹须x子。

④參照實(shí)驗(yàn)ni的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)iv：凡。?溶液加入氨水后，加入一定量的—_____固體，攪拌溶解后，

加入光亮的銅片，立即產(chǎn)生大量氣泡，溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色，取出銅片晾干,銅片依然保持光亮。解釋銅

片依然保持光亮的原因________。

(2)分析解釋

①實(shí)驗(yàn)I中銅和HQ?的電極反應(yīng)式：

i.還原反應(yīng)：H2O2+2e=2OH-

ii.氧化反應(yīng)：。

②實(shí)驗(yàn)n比實(shí)驗(yàn)I溶液更快變藍(lán)的原因可能是：加入稀硫酸，應(yīng)。？的氧化性,采用下圖電化學(xué)

③實(shí)驗(yàn)in比實(shí)驗(yàn)I溶液更快變藍(lán)的原因可能是

參考答案

1.D

【分析】堿性鋅錦電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH,負(fù)極為鋅失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正

極為二氧化鋅，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：MnO2+H2O+e=MnOOH+OH-,據(jù)此分析。

【詳解】A.負(fù)極是金屬鋅，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極的電極反應(yīng)式為：MnO2+H2O+e=MnOOH+OH,故B錯(cuò)誤；

C.電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則OH-通過向負(fù)極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)中鎰元素的化合價(jià)由+4價(jià)降低到+3價(jià)，則每轉(zhuǎn)移O.lmol電子，有0.1molx88g/mol=8.8gMnOOH

生成，故D正確；

故選：D。

2.C

【詳解】A.金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，離子方程式為2Na+2Hq=2Na++2OH-+H2T,故

A正確；

催化劑

B.氨的催化氧化生成一氧化氮和水，化學(xué)方程式為4NH3+5C)2^=4NO+6H2。，故B正確；

A

C.鐵絲和氯氣中加熱生成三氯化鐵，化學(xué)方程式為2Fe+3cl2=2FeCk，故C錯(cuò)誤；

D.吸氧腐蝕的正極反應(yīng)為氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2。=4011-，故D正

確；

故答案為Co

3.D

【分析】

當(dāng)關(guān)閉Ki時(shí)，此裝置為電解池裝置，電子由電源沿導(dǎo)線流向M極，說明M極為陰極，電極反應(yīng)式為：

OO

N極為陽極，電極反應(yīng)式為：

4-3

[Fe(CN)6]-e-=[Fe(CN)6]*；當(dāng)關(guān)閉K2時(shí)，此裝置為原電池裝置，M極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為:

N極為正極，電極反應(yīng)式為：

[Fe(CN)6「+e-=[Fe(CN%廣，據(jù)此作答。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，關(guān)閉Ki時(shí)，此裝置為電解池裝置，電子由電源沿導(dǎo)線流向M極，說明M極

為陰極，故A不符合題意；

B.根據(jù)分析可知，N極為陽極，陽極上[Fe(CN%廣失電子生成[Fe(CN)6;，電極反應(yīng)式為：

3

[Fe(CN)6廣-e-=[Fe(CN)6]\故B不符合題意；

C.根據(jù)分析可知，放電時(shí)，即關(guān)閉K2時(shí)，M極為負(fù)極，N極為正極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng),

因此K+通過陽離子交換膜從負(fù)極室移向正極室，故C不符合題意；

題意；

故選D。

4.A

【分析】根據(jù)圖知，含CCh和S02的廢氣通入NaHCO3溶液中，得至UNaHCO3和Na2SO3的混合溶液和

C02,發(fā)生的反應(yīng)為2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,電解池中，左側(cè)電極上SO：失電子生成SOj,

該電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，電解質(zhì)溶液呈堿性，陽極反應(yīng)式為SO；”2e-+2OH=SO；+H2O,

+

則通入C02的電極為陰極，陰極反應(yīng)式為C02+2e+2H=HC00Ho

【詳解】A.NaHCCh溶液呈堿性，碳酸氫根離子水解程度大于其電離程度，c(CO：)<c(H2co3),故A

錯(cuò)誤；

B.NaHCCh溶液能和S02反應(yīng)生成CCh,且不能和CC)2反應(yīng)，所以NaHCCh溶液能吸收SC>2,故B正

確；

+

C.分析可知，裝置b中陰極反應(yīng)式為：CO2+2H+2e=HCOOH,故C正確；

D.通電一段時(shí)間后，裝置b中陽極電極反應(yīng)：陽極反應(yīng)式為SO”2e-+2OH-=SOj+H2O,氫氧根濃度減

小，溶液酸性增強(qiáng)，陽極區(qū)溶液pH降低，故D正確；

故選：Ao

5.B

【分析】裝置圖中右側(cè)為飽和食鹽水，右側(cè)電極上生成氣體，則右側(cè)為電解池的陽極，氯離子放電生成氯

氣，電極反應(yīng)：2Cl--2e-=CbT；左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)ezCh在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe,電極反

應(yīng)：Fe2O3+6e+3H2O=2Fe+6OH-,中間為陽離子交換膜，Na+由陽極移向陰極。

【詳解】A.右側(cè)為陽極，氯離子失去電子生成氯氣，A正確；

B.中間是陽離子交換膜，0H-離子不能移動(dòng)，B錯(cuò)誤；

C.由分析可知，陰極反應(yīng)：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,C正確；

D.根據(jù)陰極反應(yīng)：FezCh+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,生成有OH:陰極區(qū)pH值升高，D正確；

答案選B。

6.A

【詳解】A.燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；

B.綠色植物通過光合作用，將CCh和H20轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，可將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；

C.物質(zhì)通過燃燒或化學(xué)反應(yīng)，將物質(zhì)的化學(xué)能可經(jīng)過放熱反應(yīng)被人們利用，C正確；

D.化石能源通過燃燒釋放出熱量，化石能源內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的能量，D正確；

答案選A。

7.D

【詳解】A.Fe、Cu與硫酸銅溶液可以形成原電池，活潑金屬Fe為負(fù)極，Cu為正極，A不符合題意；

B.鐵片上鍍銅用銅作陽極，鐵片做陰極，含銅離子的溶液做電解質(zhì)溶液，B不符合題意；

C.Fe和Cu做電極，NaCl溶液做電解質(zhì)溶液，可以發(fā)生吸氧腐蝕，C不符合題意；

D.電解食鹽水不能用Cu做陽極，應(yīng)該用惰性電極作陽極，D符合題意；

答案選D。

8.B

【分析】Mg(OH)Cl可以分解為MgO和HC1,因此b為Mg(OH)Cl,c為HCLd為MgO,MgO與NH4cl

反應(yīng)生成Mg(OH)Cl和NH3,即a為NH3O

【詳解】A.由分析可知，a為NH3,c為HCL故A正確；

B.由圖可知，MgO是整個(gè)反應(yīng)的催化劑，在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變，催化劑的量不作一定要求，故B

錯(cuò)誤；

C.MgCL為副產(chǎn)物，則通入水蒸氣氯化鎂會(huì)水解，可抑制MgCb的產(chǎn)生，故C正確；

D.等壓條件下，反應(yīng)①、②的反應(yīng)熱之和與氯化鏤直接分解的反應(yīng)熱相等，即焰變與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，

與過程無關(guān)，故D正確；

故選：Bo

9.C

【分析】在左側(cè)電極氯離子失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，該電極為陽極，則右側(cè)為陰極，陰極水中

氫離子放電生成氫氣，鈉離子通過離子交換膜移向陰極，故離子交換膜為陽離子交換膜，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.陰極水中氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2T+2OH,故A正確；

B.在陽極，同時(shí)存在Cr、OH,最終生成氯氣，可知Cr放電能力強(qiáng)于OH-,故B正確；

C.由上述分析可知鈉離子通過離子交換膜移向陰極，故離子交換膜為陽離子交換膜，故C錯(cuò)誤；

D.電解飽和食鹽水時(shí)陽極得到C1?,陰極得到H?和NaOH,故D正確；

故選：Co

10.B

+2+

【分析】放電時(shí)，正極室發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：VO^+e+2H=VO+H2O,負(fù)極室發(fā)生氧化

反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：V2+-e=V3+,H+通過質(zhì)子交換膜由負(fù)極室移向正極室。

【詳解】A.放電時(shí)，H+穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極室，A錯(cuò)誤；

+2+

B.根據(jù)電子的移動(dòng)方向，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極的反應(yīng)為：VO^+e-+2H=VO+H2O,

B正確；

C.充電時(shí)，H+由正極室移向負(fù)極室，負(fù)極室H+濃度增大，pH降低，C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，電極a為陽極，應(yīng)連接電源的正極，D錯(cuò)誤；

答案選B。

11.B

【詳解】反應(yīng)N2H4(g)+O?(g)N2(g)+2H2O(g)的4H=4E(N-H)+E(N-N)+E(O2)-E(N=N)-4E(O-

H)=(4x391+193+497-946-4x463)kJ-moH=-544kJmol1,故選B?

通電小小

12.(1)2H2O+2NaCl^=H2T+C12T+2NaOHc(H+)增大，使平衡Qz+H?。HC1+HC1O逆

向移動(dòng)，減少氯氣的消耗

(2)增加氧氣與食鹽水的接觸，促進(jìn)氧氣的溶解，加劇金屬的吸氧腐蝕

,A

+

⑶CIO；+5Cr+6H=3Cl2+3H2O

(4)H+通過陽離子交換膜遷移至陰極室一側(cè)，與膜上的-COO-生成-COOH,對陰離子的排斥力降低

【詳解】(1)電解飽和食鹽水過程中C1在陽極失去電子生成CL,H20在陰極得到電子生成H2和OH,總

通電小小

方程式為：2H2O+2NaCl—H2T+C12T+2NaOH,解時(shí)需加鹽酸控制陽極區(qū)溶液pH在2~3,原因是：

c(H+)增大，使平衡Cb+H?。HC1+HC1O逆向移動(dòng)，減少氯氣的消耗。

(2)儲(chǔ)存飽和食鹽水的金屬設(shè)備容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，食鹽水的流動(dòng)和攪拌會(huì)加劇腐蝕，原因是：增加

了氧氣與食鹽水的接觸，促進(jìn)氧氣的溶解，加劇金屬的吸氧腐蝕。

(3)CIO；和C1-在酸性環(huán)境中發(fā)生歸中反應(yīng)生成Cb,C1元素化合價(jià)由+5價(jià)下降到。價(jià)，又由-1價(jià)上升到

A

+

0價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：ClO；+5Cr+6H=3Cl2+3H2Oo

(4)若陽極室酸性過強(qiáng)，陽離子交換膜的選擇透過性會(huì)降低，原因是：H+通過陽離子交換膜遷移至陰極

室一側(cè)，與膜上的-COCT生成-COOH,對陰離子的排斥力降低。

13.(1)作氧化劑

(2)RUO4受熱易分解或生成HC1O受熱分解等

-+

(3)cr+CIO+2H=Cl2T+H2O

(4)冷卻結(jié)晶過濾(洗滌)

-++

(5)2H2O-4e=O2T+4HRUO2-4e^+2H2O=RuO4+4Hac

【分析】廢釘催化劑和KOH、KNO3在650℃進(jìn)行焙燒，廢釘催化劑中的釘單質(zhì)和RuO?經(jīng)堿熔焙燒生成

K2RUO4,堿熔渣與NaClO、硫酸在減壓蒸情下得到RUO4蒸氣，RuC)4與濃鹽酸反應(yīng)得到RuCls溶液，由

于隨溫度升高，RuCL溶解度增大，故RuCi溶液經(jīng)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)即可得到

RuCLSHq晶體，RuC§3H2。通入H2還原即可得到Ru,據(jù)此回答。

【詳解】(1)由分析知，廢釘催化劑和KOH、KNO3在650℃進(jìn)行焙燒，廢釘催化劑中的釘單質(zhì)和RuO?經(jīng)

堿熔焙燒生成K?RUC)4,打單質(zhì)和如。，中區(qū)!!的化合價(jià)均升高，被氧化，故KNO3作為氧化劑；

(2)由已知i知：RuO”易揮發(fā)，加熱時(shí)容易分解成Rut)。和。2,故蒸儲(chǔ)溫度高于80℃時(shí)，RuO,蒸儲(chǔ)收

率隨著溫度的升高而降低，可能的原因是RUO4受熱易分解或生成HC1O受熱分解等；

(3)由分析知，氧化-蒸儲(chǔ)時(shí)，用NaClO作為氧化劑，若使用鹽酸，NaClO與鹽酸發(fā)生

+

cr+CIO+2H=C12T+H2O反應(yīng)，故選用硫酸酸化而非鹽酸；

(4)由已知ii知：隨溫度升高，RuCy溶解度增大，故RuCL溶液經(jīng)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)即

可得到RuCkSH。晶體；

(5)①剛通電時(shí)，由于電解時(shí)兩電極上均有少量氣泡產(chǎn)生，故水會(huì)在陽極失去電子生成氧氣，電極反應(yīng)

式為2H2。-4片=。21+411+,RuCh也會(huì)在陽極失去電子生成Ru。,，電極反應(yīng)式為

+

RUO2-4e~+2H2O=RUO4+4H；

②a.由于每隔5~6分鐘改變一次電流方向，使得電極a、b交替作為陽極和陰極，含釘物質(zhì)可同時(shí)從a、b

兩電極上脫落，提高了剝落RuCh涂層的效率，a正確；

b.陰極上除了RuCh得到電子被還原外，溶液中的H+也可能得到電子生成H2(因?yàn)殡娊鈺r(shí)兩電極上均有

少量氣泡產(chǎn)生)，并非全部電子均用于還原RuCh,b錯(cuò)誤；

c.已知電解一段時(shí)間后，惰性陽極可能被部分氧化，導(dǎo)電能力降低，而電流變向后，原來被氧化的陽極

變?yōu)殛帢O，部分氧化的陽極被還原，電阻減小，有利于電解的進(jìn)行，從而提高了剝落RuCh涂層的效率，c

正確；

故選aco

14.(l)2Cu(CH3O)C1+CO=2CUC1+(CH3O)9CO

(2)ac溫度低于140C時(shí)，隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，(CHsO^CO單位時(shí)間產(chǎn)率增大。溫度高

于140c時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡向著逆反應(yīng)方向移動(dòng)，產(chǎn)率降

低

-+

(3)陰2cH30H+CO-2e=(CH3O),CO+2H

(4)高效分離碳酸二甲酯或水、尋低溫高效催化劑、二氧化碳和甲醇循環(huán)使用、回收熱量用于原料預(yù)熱(其

他合理答案)

【詳解】(1)早期以CH3OH、CO和02為原料，CuCl為催化劑，采用液相法合成(CH3O)2CO方程式為

4CH3OH+2CO+O2=2(CH3O)2CO+2H2O,反應(yīng)i.4cH3OH+C)2+4CUC1=4CU(CH3O)C1+2H?0,總反應(yīng)減去反

應(yīng)i,可得反應(yīng)ii,化學(xué)方程式：2CU(CH3O)C1+CO=2CUC1+(CH3O)2CO。

(2)①a.該反應(yīng)是氣體體積減小得反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，甲醇平衡轉(zhuǎn)化率提高，故a正確；

b.增大CH30H和C02的投料比WJ,相當(dāng)于減小CO2的濃度，平衡逆向移動(dòng)，甲醇平衡轉(zhuǎn)化

磯CC)2)

率降低，故b錯(cuò)誤；

C.及時(shí)分離出(CH3O)2CO,平衡正向移動(dòng)，甲醇平衡轉(zhuǎn)化率提高，故C正確;

故答案為：ac；

②(CH3CO2CO產(chǎn)率隨溫度變化的原因溫度低于140℃時(shí)，隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，(CH3O)2CO單位時(shí)

間產(chǎn)率增大，溫度高于140℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡向著逆反

應(yīng)方向移動(dòng)，產(chǎn)率降低。

(3)①陰極上Ch得到電子，陽極連接電源正極，陰極連接電源負(fù)極，則b為陰極，a為陽極；

②a電極上是甲醇、一氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],為電解池的陽極，陽極的電極反

+

應(yīng)式為2CH3OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H,

(4)以CO2為原料制備(CH3O)2CO,有助于實(shí)現(xiàn)碳中和，優(yōu)化建議高效分離碳酸二甲酯或水、尋低溫高

效催化劑、二氧化碳和甲醇循環(huán)使用、回收熱量用于原料預(yù)熱。

A小

15.(l)2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3T+H20

.200℃,.

(^)bCaCN2+3H2O2NH3+CaCO3

(3)(6b-3a-92.4)

-

(4)N2+6e+6H2O=2NH3+6OH-與H2O/H3O+形成氫鍵

【詳解】(1)根據(jù)加熱氯化鏤和石灰(主要成分是CaO)混合物時(shí)發(fā)現(xiàn)氨，知道反應(yīng)物是氯化鏤和CaO,生

成物是氨氣、氯化鈣和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH4cl+CaO=CaCL+2NH3個(gè)+國0。

(2)①根據(jù)氧化法制氨合成流程圖，可知反應(yīng)I是N2和CaC2反應(yīng)生成CaCN2和單質(zhì)C,CaC?中C元素

的化合價(jià)是-1價(jià)，CaCNz中C元素的化合價(jià)是+4價(jià)，單質(zhì)C中為。價(jià)，反應(yīng)過程中，碳元素化合價(jià)是升

高的，則反應(yīng)中CaC?是反應(yīng)物，是還原劑，故答案為b。

②第二步反應(yīng)是CaCN2和水在200℃反應(yīng)生成氨氣和CaCO3,故反應(yīng)的化學(xué)方程式是

200℃

CaCN2+3H2O^=2NH3+CaCO3o

(3)一個(gè)反應(yīng)的婚變等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，斷裂ImolH-H、ImolN-H需要吸

收的能量分別為akJ、bkJ,設(shè)斷裂ImolN三N需要吸收的能量為x,則有x+3a-6b=-92.4,故x等于

(6b-3