电解池 章节测试题 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.2电解池章节测试题高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1一、单选题1．锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn+2OH–−2e–=Zn(OH)2D．放电时，电路中通过4mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)2．下列有关电化学实验装置的说法错误的是（）A．用装置甲组装铜锌原电池B．用图乙所示装置可实现反应：Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑C．用图丙装置可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出D．用图丁装置可验证铁钉发生了析氧腐蚀3．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯。下列叙述中正确的是A．电解时以精铜作阳极B．电解时阳极上发生的反应为Cu-2e-=Cu2+C．粗铜连接电源的负极，其电极反应为Cu2++2e-=CuD．电解后，电解槽底部会形成含有少量Fe、Zn、Ag、Pt等金属的阳极泥4．科学家利用质子导体反应器实现了电化学合成，证明了作为氢源的可行性。以替换作为氢源，可以免除的生产和提纯成本，进一步降低氨气的生产成本，且可以以最低成本生产纯，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A．该电池工作时，电能全部转化为化学能B．若以铅酸蓄电池为电源，氨电极应与铅酸蓄电池的电极相连C．氢电极上的电极反应式为D．该电池工作时，每生成，同时消耗水的物质的量为5．某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是A．装置(1)中铜棒上没有气体产生B．装置(2)中Zn棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为：C．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，Zn棒的质量变化相等D．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为1g6．某小组用如图装置模拟电镀铜和精炼铜。下列说法错误的是（）A．电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是：Cu2+＋2e－=CuB．电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品C．精炼铜时，X电极是粗铜，比铜活泼的金属最终变成阳极泥D．电镀铜时，X电极是铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变7．环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率η和选择性S的定义：η(B)=×100%S(B)=×100%，下列说法不正确的是（）A．电源M为正极B．溶液a为KOH溶液C．若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为KClD．当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，则η(CO2)≈13%8．关于如图所示装置的判断，叙述正确的是（）A．左边的装置是电解池，右边的装置是原电池B．该装置中铜为正极，锌为负极C．电子流向：Cu→经过CuSO4溶液D．当铜片的质量变化为25.6g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为4.48L9．利用废料制备的工作原理如图，下列说法错误的是A．电极b为阴极，发生还原反应B．电解总方程式：C．离子交换膜为阴离子交换膜D．X可以是溶液10．利用CO2与H2电化学催化还原制备HCOOH的反应机理(M为催化剂)和不同催化剂(Bi、BiIn或In)下的相对能量变化如图所示(*表示吸附态)。下列说法错误的是A．存在2个副反应B．电化学还原时，HCOOH是阴极产物C．使用BiIn作催化剂更优D．降低温度有利于提高CO2制甲酸的平衡转化率11．双极膜(CM/AM)在电场作用下能将水解离为H+和OH-，用双极膜电解槽电解糠醛()溶液制备糖醇()和糠酸盐()，电解时在电极与糠醛之间传递电子，电解过程如图所示。下列说法正确的是（）A．通电时双极膜将水解离为H+和OH-，H+向Y电极方向移动B．X接直流电源负极，糠醛在阴极表面得到电子被氧化为糠醇C．电解时，阳极反应为D．生成糠酸盐的反应为+MnO2+H2O+MnOOH12．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知：①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解；②氧化性：Ni2+(高浓度)＞H+＞Ni2+(低浓度)A．碳棒上发生的电极反应：4OH--4e-=O2↑+2H2OB．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变C．电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小D．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH13．我国科学家成功研制出CO2/Mg二次电池，在潮湿条件下的放电反应：3CO2+2Mg+2H2O=2MgCO3·H2O+C，模拟装置如图所示(已知放电时，Mg2+由负极向正极迁移)。下列说法正确的是A．充电时，Mg电极接外电源的正极B．放电时，电子由镁电极经电解质溶液流向石墨电极C．充电时，阳极的电极反应式为2MgCO3·H2O+C-4e-=3CO2+2Mg2++2H2OD．放电时，CO2在正极被还原，每消耗6.72LCO2转移的电子的物质的量为0.2mol14．羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是A．M极为阴极，电极反应式：B．双极膜中解离出的透过膜a向N极移动C．每处理甲醛，理论上有透过膜bD．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶715．以Sn−Cu−C复合电极材料(锂单质镶嵌其中)为电极的一种锂离子电池，容量高、循环性能好，总反应为，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A．电解质溶液可选用溶液B．放电时M极的反应为C．充电时N极的反应为：D．放电时，当转移0.1mol电子时，N电极增重1.4g16．从电子废料(含、和等)中可回收金，主要流程如下：已知：王水溶金发生反应(稀)(浓)下列说法不正确的是A．浓盐酸促进了和的反应，其原因是降低了，增强了的还原性B．以为电解质进行粗金的电解精炼，可能会有覆盖在阴极发生针化C．可实现析金发生反应：D．依据王水溶金原理，溶液与浓盐酸也可使溶解17．一种光照充电Li－O2电池(如图所示)。光照时，阴极反应：Li++e-=Li；阳极反应：Li2O2-2e-=2Li++O2对电池进行充电。下列叙述错误的是A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2B．充电时，是将光能直接转化为电能C．放电时，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O218．如图是一种锂钒氧化物热电池装置，电池总反应为xLi+LiV3O8=Lil+xV3O8。下列说法正确的是（）A．放电时Cl-移向LiV3O8电极B．放电时正极反应为：Lil+xV3O8–xe-=LiV3O8+xLi+C．充电时，Li-Si合金接电源的正极D．放电时每消耗7gLi，就会有1mol电子通过电路19．水系双离子电池原理如图所示，下列有关叙述正确的是（）A．放电时，电极a作电源的正极，发生氧化反应最终变为B．充电时，水系电池中，a电极附近溶液的碱性增强C．充电时，b电极上的电极反应式为D．当完全放电时，则b电极质量减轻20．某钠离子电池的负极材料为NaxCy，正极材料为Na2Mn[Fe(CN)6]，其充放电过程是Na+在正负极间的镶嵌与脱嵌（图中箭头指示电子的转移方向）。下列说法正确的是（）A．放电时，电子的流向为A→外电路→B→电解质溶液→AB．该电池可以选择NaOH溶液为电解质C．充电时，Na+从B极脱嵌，在A极嵌入D．放电时，B极的电极反应式为：NaxCy-xe－═xNa+＋Cy二、综合题21．化学能与电能的相互转化，是能量转化的重要形式之一。（1）化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等。下列属于二次电池的是a．普通锌锰干电池b．铅蓄电池c．氢氧燃料电池（2）碱性锌锰电池是一种高性能电池产品。其构造如下图所示，其电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，请回答下列问题：①该电池的正极为正极反应式为。②该电池的负极为负极反应式为。③该反应每消耗1molZn理论上转移的的电子数目为。（3）氯碱工业中，通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料——烧碱和氯气。①写出电解饱和食盐水的化学反应方程式。②图中a为。(填“阳极”或“阴极”)③b上发生的电极反应式为。22．综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题：（1）Ⅰ.利用-干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现：①②上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：-干重整反应的热化学方程式为(选用、、、、的关系式表示反应热)，反应Ⅱ是(填“慢反应”或“快反应”)。（2）在恒压条件下，等物质的量的(g)和(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应：，则表示平衡转化率的是曲线(填“A”或“B”)，判断的依据是。（3）Ⅱ.在一密闭容器中，通入1mol和3mol(g)发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应：③④如图所示，压强为kPa，温度低于700℃时，加入CaO可明显提高平衡体系混合气中的物质的量，原因是。（4）500℃时，反应相同时间后测得的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点的浓度大小关系为c(G)c(E)(填“>”“<”或“=”)，结合两图中的相关数据，计算此温度下反应③的压力平衡常数(用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。（5）我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式。23．回答下列问题：（1）I．铅蓄电池是最常用的二次电池，电池总反应式为：PbO(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)放电时，铅蓄电池的负极反应式是。（2）充电时，PbSO4（s）____（填序号）。A．在阳极生成 B．在阴极生成C．在两个电极上除去 D．在两个电极上生成（3）用铅蓄电池作电源，以惰性电极电解浓的Na2SO4溶液制备烧碱和硫酸，装置如图所示，其中a、b为离子交换膜。①a为离子交换膜（填“阴”或“阳”）。②溶液1是。③当铅蓄电池内消耗2molH2SO4时，理论上产生气体2的体积是L（标准状况）。（4）II．一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，发生反应：，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如下图。反应从开始至达到平衡时，H2的平均反应速率是。（5）平衡时CO2的转化率为。（6）第9分钟时v逆（CH3OH）（填“＞”“＜"或“=”）第3分钟时v正（CH3OH）。（7）能说明上述反应达到平衡状态的是____（填编号）。A．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等B．混合气体的密度不随时间的变化而变化C．CO2在混合气体中的体积分数保持不变D．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2O（8）为加快该反应速率，可采取的措施是____（填编号）。A．恒容时充入Ne B．适当升高温度C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂24．电镀是一种提高金属抗腐蚀能力的方法，某研究小组尝试利用下面的装置实现在铁钉上镀铜，以防止铁钉被腐蚀。（1）I为碱性氢氧燃料电池装置示意图，电极a上发生的电极反应式是，电极b发生反应(填“氧化”或“还原”)。（2）II为铁钉镀铜装置示意图，结合装置I，铁钉应在(填“c极”或“d极”)，电镀过程中，溶液的浓度基本保持不变，请结合化学用语解释原因。（3）实际工业电镀铜过程中，常加入氯离子作为添加剂。适量的氯离子形成不溶于水的，在镀件表面有强吸附作用，形成一层致密的膜，阻碍铜的过快电沉积，从而使镀层更均匀、致密。①写出镀件表面生成的电极反应：。②氯离子含量过多或过少均会对镀层效果产生影响，因此要测定电镀液中氯离子的含量。实验室中用以下方法原理测定氯离子的浓度：取的电镀液，向其中加入3-5滴的溶液，用的标准溶液进行滴定，至出现稳定的粉红色时消耗标准溶液。资料：为粉红色沉淀。测得电镀液中。③过量的可通过向电镀液中加入(微溶)固体除去，结合化学用语解释原因：。25．一氯甲烷主要用于生产甲基氯硅烷，一氯乙烯主要用于生产聚氯乙烯等高聚物，1，2－二氯乙烷常用作有机溶剂和化工原料。回答下列问题：I.在加热或光照条件下，“甲烷一氯气”法得到一氯甲烷是按自由基机理进行的，即CH4(g)+Cl2(g)Δ或光照CH3Cl(g)+HCl(g)△H。该反应涉及两个基元步骤①②（1）已知H3C－H键能为4.56eV，H－Cl键能为4.46eV，1eV相当于96.5kJ/mol。则步骤①的焓变△H1=kJ/mol；一氯取代反应的总焓变△H=(用△H1、△H2表示)。Ⅱ.一氯乙烯(CH2=CHCl)的工业生产方法之一是乙烯氯化裂解法，该方法分以下两个过程进行：乙烯氯化加成：CH2=CH2(g)+Cl2(g)ClCH2CH2Cl(g)△H1=-171.7kJ/mol1，2－二氯乙烷裂解：ClCH2CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H2=+73.4kJ/mol（2）乙烯氯化加成反应在热力学上进行的趋势很大，原因是。1，2－二氯乙烷裂解反应的△S=+145.7Jmol/K，则该裂解反应能自发进行的最低温度约为K(保留整数)。（3）在某恒压密闭容器中通入一定量的ClCH2CH2Cl(g)，仅发生1，2－二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢，实验测得ClCH2CH2Cl(g)的转化率随温度和反应时间的关系如图所示。①T1、T2、T3的大小关系为，原因是。②若M点刚好达到平衡状态，则N点的v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。Ka是以物质的量分数表示的平衡常数，则T2温度下1，2－二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢的反应的Kx=保留2位小数)。Ⅲ.一种电化学合成1，2－二氯乙婉的实验装置如图所示（4）交换膜X是离子交换膜(填“阴”或“阳”)，该实验装置合成1，2－二氯乙烷的总反应的化学方程式为。

答案解析部分1．【答案】D2．【答案】A【解析】【解答】A．装置甲中把铜棒插入硫酸铜溶液、锌棒插入硫酸锌溶液组装铜锌原电池，故A符合题意；B．图乙所示装置，若铜连接电源正极，可实现反应：Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑，故B不符合题意；C．用图丙装置，氯气在阳极生成、氢氧化钠在阴极生成，气泡上升过程中与氢氧化钠充分接触，可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出，故C不符合题意；D．图丁装置铁钉发生吸氧腐蚀，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】A、锌电极对应硫酸锌溶液，铜电极对应硫酸铜溶液；

B、阳极为铜放电，阴极为氢离子放电，铜离子结合氢氧根离子生成氢氧化铜；

C、生成的氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，减少了氯气逸出；

D、析氢腐蚀应该发生在酸性介质中。3．【答案】B4．【答案】D5．【答案】D6．【答案】C【解析】【解答】A．由分析可知，电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是：Cu2+＋2e－=Cu，A不符合题意；B．由分析可知，电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品，B不符合题意；C．精炼铜时，X电极是粗铜，比Cu活泼的金属在Cu之前失电子，以离子形式进入溶液中，没有Cu活泼的金属不失电子，以金属形式进入阳极附近的溶液中成为阳极泥，C符合题意；D．电镀铜时，阳极X为Cu，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极Y为待镀金属，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，由此可知：电镀时，溶液中Cu2+浓度保持不变，D不符合题意。故答案为：C。【分析】电镀铜时，阳极X为Cu，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极Y为待镀金属，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu；精炼铜时，阳极X为粗Cu，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极Y为纯Cu，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu。7．【答案】B【解析】【解答】A．根据图示信息，电解液中Cl-失电子生成Cl2，说明与电源M相连的电极是阳极，则M是正极，A不符合题意；

B．阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极氯离子放电后，钾离子通过阳离子膜进入阴极，生成KOH，从而得到KCl和KOH的混合溶液，所以溶液a是KCl和KOH的混合溶液，B符合题意；

C．若η(EO)=100%，则说明反应中只有乙烯中碳的化合价发生变化，其他元素化合价不变，所以溶液b的溶质为KCl，C不符合题意；

D．设EO的物质的量a，则转化的乙烯的物质的量为：，生成EO转移的电子的物质的量为：2a，此过程转移的电子的总物质的量为，生成CO2的物质的量为：，生成CO2转移的电子的物质的量为，则η(CO2)=，D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】A.电解池中阳极失电子阴极得电子，阳极与正极相连，阴极与负极相连。

B.根据电解池中电极反应式进行分析，注意电解液中的离子膜。

C.若η(EO)=100%，则说明反应中只有乙烯中碳的化合价发生变化，其他元素化合价不变。

D.设EO的物质的量a，则转化的乙烯的物质的量为：，生成EO转移的电子的物质的量为：2a，此过程转移的电子的总物质的量为，生成CO2的物质的量为：，生成CO2转移的电子的物质的量为，则η(CO2)=。8．【答案】D【解析】【解答】A．图示装置中左边的装置是原电池，右边的装置是电解池，A不符合题意；B．该装置中铜电极连接电源的正极为阳极，锌电极连接电源的负极为阴极，B不符合题意；C．电子不能通过电解质溶液，电子流向是由b→Zn，然后由Cu→A→a，C不符合题意；D．Cu为阳极，发生氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，当铜片的质量变化为25.6g时，n(Cu)=，则电子转移的物质的量是n(e-)=2n(Cu)=0.8mol。由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以a电极反应消耗O2的物质的量为n(O2)=n(e-)=0.2mol，其在标准状况下的体积V(O2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.原电池和电解池的判断关键是原电池有自发进行的氧化还原反应，电解池与电源相连；

B.右边为原电池，电池反应为，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极；

C.电子不会流入电解质溶液；

D.根据整个电路中电子转移数目相等求算。9．【答案】C【解析】【解答】A．由分析可知，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，故A不符合题意；B．由分析可知，电解的总反应方程式为，故B不符合题意；C．由分析可知，电解时，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，故C符合题意；D．由分析可知，X为硫酸溶液，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；电解时，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。10．【答案】D11．【答案】C【解析】【解答】A．电解池中阳离子流向阴极，即H+向X电极方向移动，A不符合题意；B．糠醛在阴极表面得到电子被还原为糠醇，B不符合题意；C．Y电极为阳极，据图可知Y电极上MnOOH失电子被氧化生成MnO2，结合电子守恒和元素守恒可知电极反应为，C符合题意；D．选项所给离子方程式元素和电荷均不守恒，符合题意离子方程式应为+2MnO2+OH-+2MnOOH，D不符合题意；故答案为：C。【分析】X电解上糠醛被还原为糠醇，所以X电极为阴极，Y电极为阳极。12．【答案】C【解析】【解答】A.碳棒与电源正极相连，为阳极，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，A正确；

B.若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，在阳极Cl-放电：2Cl--2e-=Cl2，电解反应总方程式发生改变，B正确；

C.电解过程中，A室的Na+穿过阳离子交换膜向B室移动，C室的Cl-穿过阴离子交换膜向B室移动，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将增大，C错误；

D.由于H+的氧化性强于Ni2+(低浓度)，因此为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH，D正确；

答案：C

【分析】碳棒与电源正极相连，为阳极，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；镀镍铁棒与电源负极相连，为阴极，电极反应式：Ni2++2e-=Ni，2H++2e-=H2；

A.A.碳棒与电源正极相连，为阳极；

B.Cl-优先于OH-放电；

C.电解过程中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动；

D.H+的氧化性强于Ni2+(低浓度)。13．【答案】C【解析】【解答】A．充电时，Mg作阴极，石墨作阳极，故A不符合题意；B．放电时为原电池，电子经导线传导，故B不符合题意；C．充电时，石墨作阳极，电极反应式为2MgCO3·H2O+C-4e-=3CO2+2Mg2++2H2O，故C符合题意；D．放电时，CO2在正极被还原为C，C由+4价变为0价，每消耗6.72LCO2转移的电子的物质的量为1.2mol，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】放电时，Mg作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，石墨作正极，电极反应式为3CO2+2Mg2++2H2O+4e-=2MgCO3·H2O+C，充电时，Mg作阴极，石墨作阳极。14．【答案】C【解析】【解答】A.根据图示知，O2在M极得电子，因此M极是阴极，发生的反应是：：，A选项是正确的；B.在电解质溶液中，阴离子移向阳极，所以双极膜中解离出的透过膜a向N极移动，因为N极是阳极，B选项是正确的；C.甲醛与羟基自由基反应生成CO2的反应是：HCHO-4e-+4OH-+·OH=CO2+4H2O，则消耗6.0g甲醛是0.2mol，又0.8molH+透过膜b，C选项是错误的；D.1mol甲醛生成CO2转移4mole-，苯酚与·OH反应生成CO2，1mol苯酚转移28mole-，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7，D选项是正确的。故答案为：C。

【分析】在电解池中，阳极与外加电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应，阴极与外加电源的负极相连，得到电子，发生还原反应。在电解质溶液中，阴阳离子遵循“正负相吸”的原则，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。15．【答案】B【解析】【解答】A．负极材料为Sn−Cu−C复合电极材料(锂单质镶嵌其中)，Li易与溶液中水反应，因此电解质溶液不能选用溶液，故A不符合题意；B．根据总反应，分析得到M为负极，其放电时M极的反应为，故B符合题意；C．根据总反应方程式得到放电时N极的反应为：，故C不符合题意；D．放电时，当转移0.1mol电子时，则有0.1mol转移到N电极，则N电极增重0.1mol×7g∙mol−1＝0.7g，故D不符合题意。故答案为：B。

【分析】放电时，M极为负极，电极反应为，N极为正极，电极反应为，充电时M极为阴极，发生还原反应，N极为阳极，发生氧化反应，据此解答。16．【答案】B17．【答案】B【解析】【解答】A．充电时，阳极放出氧气、阴极生成金属锂，充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，故A不符合题意；B．光照时，阴极反应：Li++e-=Li；阳极反应：Li2O2-2e-=2Li++O2，将光能转化为化学能，故B符合题意；C．放电时，阳离子向正极移动，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，故C不符合题意；D．放电时，正极氧气得电子，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】光照充电时，阴极反应：Li++e-=Li，阳极反应：Li2O2-2e-=2Li++O2，总反应即阴阳极反应式相加，可得：Li2O2=2Li+O2。放电时，正极反应：O2+2Li++2e-=Li2O2，负极反应：Li-e-=Li+。18．【答案】D【解析】【解答】A．放电时为原电池，原电池中阴离子向负极移动，因此Cl-移向Li-Si电极，A不符合题意；B．根据上述分析可知，放电时正极反应式为xLi++LiV3O8+xe﹣=Li1+xV3O8，B不符合题意；C．充电时，Li-Si合金接电源的负极，C不符合题意；D．根据负极的电极反应式xLi-xe﹣=xLi+可知，每消耗7gLi(即1molLi)，转移1mol电子，即有1mol电子通过电路，D符合题意；故答案为：D。【分析】根据电池总反应可知，放电时，Li化合价升高失去电子，则Li-Si合金为负极，电极反应式为xLi-xe﹣=xLi+，LiV3O8作正极，正极反应式为xLi++LiV3O8+xe﹣=Li1+xV3O8，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，据此分析解答。19．【答案】D【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，a极为正极、b极为负极，Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu，故A错误；

B、充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极上OH-失电子生成水，阳极附近的碱性减弱，故B错误；

C、充电时，a极为阳极、b极为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式为Na0.44-xMnO2+xNa++xe-=Na0.44MnO2，故C错误；

D、放电时为原电池，a极上发生反应Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，则1molCu3(PO4)2完全放电时，转移电子6mol，有6molNa+发生迁移，则b电极质量减轻6mol×23g/mol=，故D正确；故答案为：D。【分析】由图可知，放电时为原电池，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu、发生得电子的还原反应，b极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2、发生失电子的氧化反应，则a极为正极、b极为负极，负极反应式为Na0.44MnO2-xe-═Na0.44-xMnO2+xNa+，充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源的正负极相接，即a极为阳极、b极为阴极，阴阳极反应与负正极反应相反。20．【答案】C【解析】【解答】A.电子无法经过电解质溶液，A选项是错误的；

B.若选NaOH溶液为电解质溶液，会是Mn2+沉淀，B选项是错误的；

C.充电时，B极为阳极释放Na+，即Na+从B极脱嵌，A极为阴极，电极反应式为：xNa++Cy+xe-=NaxCy，即Na+在A极嵌入，C选项是正确的；

D.放电时，B极为正极，应该发生还原反应，但是NaxCy-xe－═xNa+＋Cy为氧化反应，D选项是错误的。

故答案为：C。

【分析】A.电子只能在外电路移动；

B.该电池的电解质溶液应该选用酸性电解质溶液；

C.放电时，原电池的负极失去电子发生氧化反应，充电时，负极变为电解池的阴极，此时发生的是还原反应；

D.电解池的正极得到电子发生的是还原反应。21．【答案】（1）b（2）MnO2；2MnO2+2H2O+2e-﹦2MnO(OH)+2OH-；Zn；Zn+2OH-－2e-﹦Zn(OH)2；2NA（3）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；阳极；2H2O+2e-﹦H2↑+2OH-【解析】【解答】(1)化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等，其中普通锌锰干电池是一次电池、铅蓄电池是二次电池、氢氧燃料电池是燃料电池，故答案为：b；(2)①碱性锌锰电池中二氧化锰是电池的正极，在水分子作用下，二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-﹦2MnO(OH)+2OH-，故答案为：MnO2；2MnO2+2H2O+2e-﹦2MnO(OH)+2OH-；②碱性锌锰电池中锌为电池的负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为Zn+2OH-－2e-﹦Zn(OH)2，故答案为：Zn；Zn+2OH-－2e-﹦Zn(OH)2；③碱性锌锰电池中锌为电池的负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，则反应每消耗1mol锌理论上转移的的电子数目为1mol×2×NAmol-1=2NA，故答案为：2NA；(3)①电解饱和食盐水的反应为饱和食盐水电解生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；②由图可知，与直流电源正极相连的a极为电解池的阳极，故答案为：阳极；③由图可知，与直流电源正极相连的b极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-﹦H2↑+2OH-，故答案为：2H2O+2e-﹦H2↑+2OH-。

【分析】（1）二次电池是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池；

（2）碱性锌锰电池中，二氧化锰是电池的正极。电极反应式为：2MnO2+2H2O+2e-﹦2MnO(OH)+2OH-；锌为电池的负极，电极反应式为：Zn+2OH-－2e-﹦Zn(OH)2；

（3）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠，与电源正极相连的电极为阳极，与电源负极相连的电极为阴极；b为阴极，电极反应式为2H2O+2e-﹦H2↑+2OH-。22．【答案】（1）+=2CO+2H2=E3-E1；快反应（2）B；CO2的转化率大于（3）加入CaO和反应使浓度降低，反应④平衡正向移动，平衡体系混合气中H2的物质的量增大（4）>；0.75（5）CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2【解析】【解答】（1）-干重整反应生成CO和H2，由图可知反应物的能量高于生成物，该反应为吸热反应，=生成物能量-反应物能量=E3-E1，热化学方程式为：+=2CO+2H2=E3-E1；由图可知，反应Ⅱ的活化能小于反应Ⅰ，反应Ⅱ是快反应。（2）等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应+=2CO+2H2，同时还发生了副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，则CO2的转化率大于，则表示CH4平衡转化率的是曲线B。（3）压强为P0kPa，温度低于700℃时，加入CaO和反应使浓度降低，反应④平衡正向移动，平衡体系混合气中H2的物质的量增大。（4）温度、投料量相同，由图乙可看出E、G两点CH4转化率相同，可知E、G两点CH4物质的量相等，但G点压强大，所以G点对应的体积小，CH4的浓度大，即c(G)>c(E)；500℃时由图甲可知平衡时n(H2)=2.1mol，由图乙可知，相同反应时间，G点CH4转化率小于F点，但G点压强大于F点，则G点已达到平衡，CH4平衡转化率为0.6，列三段式：平衡时气体总物质的量为：0.4mol+0.3mol+2.1mol+0.3mol+2.1mol=5.2mol，此温度下反应③的压力平衡常数。（5）由外接直流电源可以判断是电解池，根据元素化合价变化，Ni-YSZ电极上发生CH4→H2+CO2的转变，则该电极为阳极，发生氧化反应，结合图示，电极反应式为CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2。

【分析】（1）利用=生成物能量-反应物能量分析；活化能越大，反应速率越慢；（2）依据题目中的信息判断；（3）依据影响化学平衡的因素分析；（4）利用三段式法计算；（5）根据元素化合价变化判断。23．【答案】（1）Pb-2e-+=PbSO4（2）C（3）阳；NaOH溶液；11.2（4）0.25mol·L-1·min-1（5）75%（6）＜（7）C（8）B；D【解析】【解答】（1）从电池的总反应式看，放电时，Pb失电子生成的Pb2+与电解质反应生成PbSO4，附着在负极表面，则铅蓄电池的负极反应式是Pb-2e-+=PbSO4。答案为：Pb-2e-+=PbSO4；（2）充电时，阳极上的PbSO4（s）失电子生成PbO2和，阴极上的PbSO4得电子生成Pb和，所以PbSO4在两个电极除去，故答案为：C。答案为：C；（3）用铅蓄电池作电源，以惰性电极电解浓的Na2SO4溶液制备烧碱和硫酸，与电源负极相连的电极为阴极，H2O得电子生成H2和OH-，所以a、b两个隔膜间的电解液中的Na+透过交换膜移向阴极，a为阳膜；与电源正极相连的电极为阳极，H2O失电子生成O2和H+，则a、b两个隔膜间的电解液中的透过交换膜移向阳极，b为阴膜。①由以上分析可知，a为阳离子交换膜。②溶液1是NaOH溶液。③由铅蓄电池总反应及阳极反应，可建立如下关系式：4H2SO4——4e-——O2，则当铅蓄电池内消耗2molH2SO4时，线路中转移2mole-，理论上产生气体2（O2）的体积是=11.2L（标准状况）。答案为：阳；NaOH溶液；11.2；（4）反应从开始至达到平衡时，CO2的物质的量浓度的变化量为0.75mol/L，H2的平均反应速率是=0.25mol·L-1·min-1。答案为：0.25mol·L-1·min-1；（5）平衡时CO2的转化率为=75%。答案为：75%；（6）第9分钟时反应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，而随着反应的进行，正反应速率不断减小，所以v逆（CH3OH）＜第3分钟时v正（CH3OH）。答案为：＜；（7）A．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态；B．混合气体的质量不变，体积不变，密度始终不变，所以当密度不变时，反应不一定达平衡状态；C．CO2在混合气体中的体积分数保持不变，则CO2的物质的量不变，反应达平衡状态；D．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2O，则反应进行的方向相同，不管反应是否达平衡状态，此关系都成立，所以反应不一定达平衡状态；综合以上分析，C正确，故答案为：C。答案为：C；（8）A．恒容时充入Ne，反应物和生成物的浓度都不改变，反应速率不变；B．适当升高温度，可增大反应物和生成物的能量，有效碰撞的次数增多，化学反应速率加快；C．增大容器的体积，反应物和生成物