高考化习题（新高三化学）

新高三化学练习题

电化学针对性训练

1.（2022年北京房山改）机电池是目前发展势头强劲的绿色环保储能电池之一，其工作原理如图所示，放

电时电子由B极一侧向A极移动，电解质溶液含硫酸。下列说法不正确的是（）

A.放电时，负极上发生反应的电极反应是：V2+-e-=V"

B.放电时，通过离子交换膜由B极向A极移动

C.充电时，A接外加电源的正极，发生氧化反应

2+2++2+3+

D.充电时，电池总反应为：V0+V+2H=V0+V+H20

答案：D

2.（2021成都市高三模拟）聚乙烯具有广泛用途，可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电

源电解014和C02制得乙烯，原理如图。下列说法错误的是（）

太跳|睡也.池

眦传导O"tl9

固体心鼾吟

A.该装置实现了光能一电能一化学能的转化

B.电极A的反应为2CH,-4院+2(r===C2H4+2H2()

2

C.催化活性电极B的电极反应为：C02+2e-=C0+0~

D.固体电解质将A极产生的O'-传导到B极

答案D

3.某学习小组设计如图所示实验装置，利用氢银电池为钠硫电池充电。已知氢银电池放电时的总反应式为

NiOOH+MH===Ni(OH)2+Mo

下列说法正确的是（）

A.a极为氢银电池的正极

B.氢银电池的负极反应式为MH+OfT—2—===M++H2O

C.充电时，Na+通过固体AI2O3陶瓷向M极移动

D.充电时，外电路中每通过2moi电子，N极上生成ImolS单质

答案c

4.（2021•福建漳州市高三模拟）我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作

触电

原理如图所示。已知电池反应：Na—JlnOz+NaC,NaMM+M。下列说法错误的是（）

无电

A.电池放电过程中，NaMnO2/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势

+-

B.电池放电时，正极发生反应Naj_AMnO2+ANS+A-e===NaMnO2

C.电池充电时，外接电源的负极连接NaMnO2/Al电极

+

D.电池充电时，Na由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极

答案C

5.（2021•湖北重点中学试题）我国科学家研发了一种水系可逆Zn—CO2电池，电池工作时，复合膜（由a、b

膜复合而成）层间的HzO解离成H*和OH,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合Ki时，

Zn-CO2电池工作原理如图所示：

下列说法不正确的是（）

A.闭合Ki时，Zn表面的电极反应式为Zn+4OIT—2b===[Zn（OH）"2-

B.闭合Ki时，反应一段时间后，NaQ溶液的pH减小

C.闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连

D.闭合Kz时，H+通过a膜向Pd电极方向移动

答案D

6.（2020年北京海淀一模）银镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为:

Cd+2NiOOH+2H2。=2Ni（OH）2+Cd（OH）2

制造密封式银镉电池的部分工艺如下：

II,银镉电池的组装

主要步骤：

①将Ni（0H）2和Cd（0H）2固定，中间以隔膜隔开（如下图所示）；

②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。

2

III,过度充电的保护

电池充电时，若Cd(0H)2和Ni(0H)2耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。

制造电池时，在镉电极加入过量的Cd(0H)2可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。

(5)Cd(OH”耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质为。

(6)已知：①隔膜可以透过阴离子和分子；②Ch可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2o

请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理：o

答案(5)H2(或氢气)(1分)

(6)过度充电时，由于镉电极Cd(0H)2过量，阴极电极反应为2cd(OH)2+4e===2Cd+40H;避免生成H2,

阳极电极反应为4OH-4e===O2t+2H2O,；Ch通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+C)2+2H2O

===2Cd(OH)2,将阳极生成的02消耗，同时生成Cd(0H)2可继续作为阴极反应物；0H透过隔膜进入阳极室

补充消耗的使反应循环发生。(3分)

7.(2022北京顺义期末原创)某化学小组对FeCl,溶液与NaHSOs溶液反应进行探究。

(3)该小组同学预测Fed,溶液与NaHSOs溶液混合时，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，他们预测的理论依

据为：。

(5)小组同学认为没有观察到预期的实验现象，是因为混合产生气体的反应，干扰了氧化还原反应的发

生，小组同学通过如下实验证明了猜想的正确性。

装置实验步骤操作实验现象

I向烧杯中装好溶液、链接灵敏电流表指针未发生偏

I-®—1好装置、闭合开关转

%向左侧烧杯中滴加少量的灵敏电流表指针向左侧偏

IfII

1饱和FeCL溶液转

二阴T

\mol-Lmol,L1左侧烧杯中产生蓝色沉

FcCL饵曲飞iHSOa溶液继续向左侧烧杯中再滴加

pH*i):(pH=5)III淀、灵敏电流表指针向左

少量的铁氧化钾溶液

侧偏转幅度更大

①分析实验I电流计指针不偏转(没有形成原电池)的原因是

②分析实验II电流计指针偏转以及实验HI电流计指针偏转幅度更大的原因o

答案(3)FeCb有氧化性，NaHSCh有还原性，混合时发生氧化还原反应，Fe3+变成Fe?+变成浅绿色。2分

(5)①在此条件下，FeCb溶液和NaHSCh溶液因为浓度低不能发生氧化还原反应2分

②步骤II中，加入FeCb饱和溶液，氧化性增强，FeCb溶液和NaHSCh溶液发生氧化还原反应，该装置构

成了原电池，右侧为原电池的负极，左侧为原电池的正极，电流计指针偏转；步骤IL［中，加入铁氧化钾

溶液，和Fe?+反应产生蓝色沉淀，降低了Fe2+的浓度，FeCb溶液氧化性增强，电流表指针变大。2分

K的应用针对性训练

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1.［2018•银川模拟］已知，相关数据见下表:

温度

编号化学方程式平衡常数979K1173K

IFe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)Ki1.472.15

CO(g)+HO(g)CO(g)+H(g)

II222K21.62b

3

IIIFe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)K3a1.68

根据以上信息判断，下列结论错误的是()

A.a>bB.增大压强，平衡状态I［不移动

c.升高温度平衡状态m向正反应方向移动D.反应n、in均为放热反应

2.［湖南省2022届高三下学期第二次模拟］SCb可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充

入0.2molSCb(g),发生反应：2SC。(g)、、S2CI2(g)+CI2(g)0图中所示曲线分别表示反应在amin

时和平衡时SCL的转化率与温度的关系。下列说法正确的是()

190X2)

8O

%7O

x

q6Q

u

s5O

r4O

3O

(g)、、S2CI2(g)+C12(g)

的AH>0、AS<0

B.当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态

C.55℃,向体积为0.5VL的容器中充入0.2molSCb(g),amin时SCb(g)的转化率大于50%

D.82℃,起始时在该密闭容器中充入SCL、S2CI2和CL各0.Imol,此时v(逆)>v(正)

二、填空题

3.［2018年全国m节选］三氯氢硅(SiHCb)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

(3)对于反应2SiHCh(g)SiH2Cl2(g)+SiC14(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K

和343K时SiHCL的转化率随时间变化的结果如图所示。

0100200MX)-un

/mtn

③反应速率u=u正-%=除总HC4-左逆Xsm2cI/SQ，k"：、k迪分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数,

计算a处「正

(保留1位小数)。

“

4

4.[2020•山东卷]探究CH30H合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH30H的产率。以CO2、H?为原

料合成CH30H涉及的主要反应如下：

1

I.CO2(g)+3H2(g)<CH3OH(g)4-H2O(g)AHi=-49.5kJ.mol-

1

II.CO(g)+2H2(g)<CH3OH(g)△星=-90.4kJ.mol-

III.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)△%=+40.9kJ.mol-1

回答下列问题：

(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入ImolCCh和3m01缶发生上述反应，达到平衡时，

容器中CH30H(g)为amol,CO为bmol,此时HzCXg)的浓度为mol,L1(用含a、b、V的代数式表

示，下同)，反应III的平衡常数为o

5.「2021全国乙卷・28」一氯化碘(IC1)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用

作有机合成中的碘化剂。回答下列问题:

⑵氯钳酸领(BaPtCh)固体加热时部分分解为BaCL、Pt和Ch,376.8℃时平衡常数^=1.0xl04Pa2o

在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCk,抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在376.8℃,

碘蒸气初始压强为20.0kPao376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa,贝Up©=_______kPa,反应2ICl(g)

=C12(g)+h(g)的平衡常数K=(列出计算式即可)。

(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数KP

2NO(g)+2ICl(g).2NOCl(g)+l2(g)即

2NOCl(g)<2NO(g)+Cl2(g)KP2

得到igKPr!和坨埠2、1均为线性关系，如下图所示：

TT

①由图可知，N0C1分解为NO和Ch,反应的AH0(填"大于"或"小于")。

②反应21cl(g)=Cb(g)+l2(g)的K=(用Kpi、&2表示)；

6.[2021•湖南，16改编]氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面

两种方法由氨气得到氢气。

1

已知反应2NH3(g)<N2(g)+3H2(g)△W=+90.8kJ-mol；

5

(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.lmolNH3通入3L的密闭

容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。

［已知：分压=总压x该组分物质的量分数，对于反应r©(g)+eE(g)、、gG(g)+〃H(g)

群四।i2a>其中0e=10°kPa,PG、pH、PD、次为各组分的平衡分压］。

IpQ\d.\pQle

K的应用答案与解析

1.【答案】C

【解析】由I+II=111,得K=KK,则a=2.38,氏0.78,a>b,A项正确；II是等体积反应，增大压强,

312

平衡不移动，B项正确；由。=2.38,。=0.78可知，随温度升高K、K均减小，故反应H、III均为放热反

23

应，D项正确；升温时平衡HI向逆反应方向移动，C项错误。

答案选C„

2.【答案】C

【解析】

A.由图可知，温度升高，SCL的转化率增大，可知该反应为吸热反应，AH>0；由方程式2SCL(g)「

S2CI2(g)+CL(g)可知该反应气体分子总数不变，AS=0,A错误；

B.兀=生，该反应在恒容密闭容器进行，V不变，反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，则生为

VV

一个恒定值，即P永远不变，所以当容器中气体密度恒定不变时，不能确定该反应是否到达平衡状态，B

错误；

C.由图可知，55℃,在体积为VL的密闭容器中充入0.2molSC12(g),amin时SCb(g)的转化率等于50%,

但反应未到达平衡，55℃,体积缩小为0.5VL,浓度增大，反应速率加快，且等效于加压，平衡往正向移

动,所以amin时SCb(g)的消耗程度一定加大，故转化率大于50%,C正确；

6

2SCl2(g)=S2Cl2(g)+Cl2(g)

0.2

初始mol/L00

V

D.由图可知82℃,SCL的转化率为90%,得出三段式：

0180.090.09求出平衡常数

变化mol/L

VVV

0.020.090.09

平衡加。//L

VVV

fii

K二彳,在该密闭容器中充入SC12、S2c12和02各0.Imol,此时浓度商Qc=1<K,平衡正向移动，所以

v（逆）<v（正）,D错误;

答案选Co

3.【答案】1.3

【解析】

根据题目表述得到=J，,当反应达平衡时v=,

=kac

=k.xav.a，所以鼻=2；口气，实际就是平衡常数K值，所

*k«

以殳"MOOZ。a点时,

转化率为20%,所以计算出:

%

2SiHChSiH2c12+SiCl4

起始：100

反应：0.20.10.1（转化率为20%）

平衡：0.80.10.1

；所暗等黑T3

所以・一^=0.8;X,

a+bb(a+b)

4.【答案】⑵

V(l-a-b)(3-3a-b)

【解析】

（2）假设反应II中，CO反应了xmol,则II生成的CH30H为xmol,I生成的CH30H为(a-x)mol,山生

成CO为（b+x）mol,根据反应

I：CO2(g)+3H2(g)wCH30H(g)+H2O(g)

(a-x)3(a-x)(a-x)(a-x)

反应II:CO(g)+2H2(g)CH30H(g)

x2xX

反应in：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

7

(b+x)(b+x)(b+x)(b+x)

所以平衡时水的物质的量为(a-x)mol+(b+x)mol=(a+b)mol,浓度为:i---2------=-----mol.U1；平衡时CO2

VLV

的物质的量为lmol-(a-x)mol-(b+x)mol=(l-a-b)mol,H2的物质的量为

3mol-3(a-x)mol-2x-(b+x)mol=(3-3a-b)mol,CO的物质的量为bmol，水的物质的量为(a+b)mol,则反应III

ba+t

xbx(a+b)

的平衡常数为：VV

x(l-a-b)x(3-3a4>)

VV

10Qx7.6xlQ3

5.【答案】24.8大于K=Kpi，Kp2

(24.8X103)2

【解析】

42

(2)376.8℃,BaPtCk发生分解反应：BaPtCk(s)BaCl2(s)+Pt(s)+C12(g)7CP=l.OxlOPa,该反

应的平衡常数M<=p2(C12)，即平衡时p(Ch)=0.1kPa；

376.8℃,在装有BaPtCh的硬质玻璃烧瓶中通入碘蒸气，发生反应：I2(g)+Cl2(g)、、210(g),设达

到平衡时L(g)的压强减小p,列出“三段式”:

I2(g)+C12(g)2ICl(g)

初始压强/kPa20.00

转化压强/kPaP2p

平衡压强/kPa20.0-p0.12p

说明：平衡时CL(g)的压强由376.8C时平衡常数K「=1.0x104pa2计算得到。

由376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa可得：(20.0—p)+0.l+2p=32.5kPa,即p=12.4kPa,所以

pici=24.8kPa；

反应21cl(g)=Cb(g)+l2(g)的平衡常数右旗注色，平衡时p(l2)=7.6kPa=7.6xl€)3pa,p(Cl2)=0.1kPa=100

,100x76x10s

Pa,XIC1)=24.8kPa=24.8xlO3Pa,所以

(248*1时

(3)①根据图像分析反应2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+l2(g)KPi,横坐标向右，数值(点增大，温度T

降低，1g%增大，平衡正向移动，即该反应为放热反应，小于0；反应2NOCl(g)2NO(g)+C12(g)KP2,

横坐标向右，数值日)增大，温度T降低，lg&2减小，平衡逆向移动，即该反应为吸热反应，AH大于0；

②反应21cl(g)=C12(g)+h(g)的K=,―丽狷oa)内加尔珊,由K、⑹、后的

pm用初刑。)「(NOO)

表达式可知K=KPVKP2,

设T>T,由图可知：坨32(7)一坨&2⑺>lg&i⑺一坨弓1(7),则有：lgXp2(r)+lgXpi(r)>lgXp2(7)+lgKpi(7),

即1g的2(7)•6(7)]>lg[(2⑺•6⑺],即K(T)>K(T)，温度越高，反应21cl(g)=Cb(g)+l2(g)的K越大，说

8

明平衡正向移动，即正反应为吸热反应，AH大于0；

当温度降低相同的值时，lg增大的幅度小于lg62减小的幅度，所以K=&r&2减小，所以反应21cl（g）

=Ch(g)+l2(g)的AH大于0；

6.【答案】0.48

【解析】

③由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为120kPa、40kPa.120kPa,反应的标准平衡常数群=

。小以、。.48。

电解之多膜及双极膜针对性训练

一、选择题

1.[2021•天津等级考，11]如下所示电解装置中，通电后石墨电极n上有02生成，FezCh逐渐溶解。下列

判断错误的是（）

B.通电一段时间后，向石墨电极n附近滴加石蕊溶液，出现红色

C.随着电解的进行，CuCb溶液浓度变大

D.当O.OlmolFezCh完全溶解时，至少产生气体336mL（折合成标准状况下）

2.[2021•广东选考，16].钻（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液

中电解制备金属钻的装置示意图。下列说法正确的是（）

I室n熨m室

A.工作时，I室和n室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液质量理论上减少16g

C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变

D.电解总反应：2Co2++2H2。叁£=2Co+O2T+4H+

3.[2021•全国甲，13]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如下图所示的电化学装置合成，图中的双

极膜中间层中的H2O解离为H+和OIF,并在直流电场作用下分别向两级迁移。下列说法中正确的是（）

9

I1业源I-

o0

oo<—f-H

留HO-€-C—

屯（乙假般:忆收）KM

极

1o0O<）："

HO-C-C-Oil—C—U—H

（乙二制亿S

通和乙：般溶液双极服乙二箫+KBr闻藩液

A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用

0OOO

IIII

B.阳极上的反应式为：HO-C-C-OH+2H+2e—►HO-C-C-H+2H2O

C.制得2moi乙醛酸，理论上外电路中迁移了Imol电子

D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移

4.[2021.重庆选考适应性测试，10]双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复

合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H20解离成H+和0H-,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁

移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。

AOI出口N出口3出口4出口S

下列说法正确的是

A.出口2的产物为HBr溶液B.出口5的产物为硫酸溶液

C.Br-可从盐室最终进入阳极液中D.阴极电极反应式为2H++2e=H2f

、填空题

5.[2021.河北选考模拟演练，18节选]我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2电池，电解质为K2SO4、

H2sO4和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下:

巧

回答下列问题:

10

（1）电池中，Zn为极，B区域的电解质为（填“K2sod”、“H2so4”或

“KOH”）.

（2）电池反应的离子方程式为.

（3）阳离子交换膜为图中的膜（填“a”或"b”）.

6.双极膜由阳离子交换膜、催化剂层和阴离子交换膜组合而成，在直流电场作用下可将水解离，在

双极膜的两侧分别得到H+和0H,将其与阳离子交换膜（阳膜）、阴离子交换膜（阴膜）组合，可有多种应用。

（1）海水淡化：模拟海水淡化，双极膜组合电解装置示意图如图甲。

①X极是极（填“阴”或“阳”）。

②电解后可获得较浓的盐酸和较浓的NaOH溶液，图甲中双极膜的右侧得到的是（填“H，”或

“OUT”）。

电解之多膜及双极膜答案与解析

1.【答案】C

【解析】

通电后石墨电极n上有02生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极n为阳极，则电源b为正极，a为负

极，石墨电极I为阴极，据此解答。

A.由分析可知，a是电源的负极，故A正确；

B.石墨电极n为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极n附近滴加石蕊溶液，

出现红色，故B正确；

C.随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCb溶液浓度变小，故C错误；

D.当O.OlmolFezCh完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol,根据阳极电极反应式：

+

2H2O-4e=O2t+4H,产生氧气为0.015mol,体积为336mL（折合成标准状况下），故D正确。

2.【答案】D

【解析】

由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，

电极反应式为2H2O-4e-=ChT+4H+,I室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离

子交换膜由I室向H室移动，钻电极为阴极，钻离子在阴极得到电子发生还原反应生成钻，电极反应式

为

11

Co?++2e-=co,ni室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由HI室向n室移动，电解

2+

的总反应的离子方程式为2Co+2H2O叁叵=2Co+02T+4H+。

A.由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由I室向II室移动，使II室中氢离子浓度增大，

溶液pH减小，故A错误；

B.由分析可知，阴极生成Imol钻，阳极有Imol水放电，则I室溶液质量减少18g,故B错误；

C.若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，

则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；

D.由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2co2++2H2O空迄2co+CM+4H+,故D正确。

3.【答案】D

【解析】

该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上

Br被氧化为Br2,B。将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，0H-移向阳

极。

A.KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的B"为

乙二醛制备乙醛酸的中间产物，A