高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题10 电化学

试卷更新日期：2023-02-21 类型：三轮冲刺

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一、单选题

1. 含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 $L i [P {(C N)}_{2}]$ ，过程如图所示( $M e$ 为甲基)。下列说法正确的是（）

A、生成 $1 m o l L i [P {(C N)}_{2}]$ ，理论上外电路需要转移 $2 m o l$ 电子 B、阴极上的电极反应为： $P_{4} + 8 C N^{-} - 4 e^{-} = 4 {[P {(C N)}_{2}]}^{-}$ C、在电解过程中 $C N^{-}$ 向铂电极移动 D、电解产生的 $H_{2}$ 中的氢元素来自于 $L i O H$

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2. 武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是（）

A、鎏金工艺利用了汞的挥发性 B、鎏金工艺中金发生了化学反应 C、鎏金工艺的原理可用于金的富集 D、用电化学方法也可实现铜上覆金

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3. 利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。

装置示意图	序号	电解质溶液	实验现象
	①	$0.1 m o l / L C u S O_{4} + 少量 H_{2} S O_{4}$	阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有 $F e^{2 +}$
	②	$0.1 m o l / L C u S O_{4} + 过量氨水$	阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无 $F e$ 元素

下列说法错误的是（）

A、①中气体减少，推测是由于溶液中

c (H^{+})

减少，且

C u

覆盖铁电极，阻碍

H^{+}

与铁接触 B、①中检测到

F e^{2 +}

，推测可能发生反应：

F e + 2 H^{+} = F e^{2 +} + H_{2} 、 F e + C u^{2 +} = F e^{2 +} + C u

C、随阴极析出

C u

，推测②中溶液

c (C u^{2 +})

减少，

C u^{2 +} + 4 N H_{3} ⇌_{}^{} {[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}

平衡逆移 D、②中

C u^{2 +}

生成

{[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}

，使得

c (C u^{2 +})

比①中溶液的小，

C u

缓慢析出，镀层更致密

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4. 一种采用 $H_{2} O (g)$ 和 $N_{2} (g)$ 为原料制备 $N H_{3} (g)$ 的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是（）

A、在b电极上， $N_{2}$ 被还原 B、金属Ag可作为a电极的材料 C、改变工作电源电压，反应速率不变 D、电解过程中，固体氧化物电解质中 $O^{2 -}$ 不断减少

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5. 海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是（）

A、海水起电解质溶液作用 B、N极仅发生的电极反应： $2 H_{2} O + 2 e^{-} = 2 O H^{-} + H_{2} ↑$ C、玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D、该锂-海水电池属于一次电池

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6. 以熔融盐为电解液，以含 $Cu 、 Mg$ 和 $Si$ 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 $Al$ 的再生。该过程中（）

A、阴极发生的反应为 $Mg - 2 e^{-} {=Mg}^{2}$ B、阴极上 $Al$ 被氧化 C、在电解槽底部产生含 $Cu$ 的阳极泥 D、阳极和阴极的质量变化相等

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7. 科学家基于 ${Cl}_{2}$ 易溶于 ${CCl}_{4}$ 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a的反应为： ${NaTi}_{2} {({PO}_{4})}_{3} + 2 {Na}^{+} + {2e}^{-} {=Na}_{3} {Ti}_{2} {({PO}_{4})}_{3}$
下列说法正确的是（）

A、充电时电极b是阴极 B、放电时 $NaCl$ 溶液的 $pH$ 减小 C、放电时 $NaCl$ 溶液的浓度增大 D、每生成 ${1mol Cl}_{2}$ ，电极a质量理论上增加 $23g$

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二、综合题

8. 工业上以铬铁矿(FeCr₂O₄ ，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na₂Cr₂O₇•2H₂O)的工艺流程如图。回答下列问题：

(1)、焙烧的目的是将FeCr₂O₄转化为Na₂Cr₂O₄并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是。

(2)、矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10^-5mol•L^-1时，可认为已除尽。

中和时pH的理论范围为；酸化的目的是；Fe元素在(填操作单元的名称)过程中除去。

(3)、蒸发结晶时，过度蒸发将导致；冷却结晶所得母液中，除Na₂Cr₂O₇外，可在上述流程中循环利用的物质还有。

(4)、利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na₂Cr₂O₄为主要原料制备Na₂Cr₂O₇的总反应方程式为：4Na₂Cr₂O₄+4H₂O $\begin{matrix} \underline{\underline{通电}} \end{matrix}$ 2Na₂Cr₂O₇+4NaOH+2H₂↑+O₂↑。则Na₂Cr₂O₇在(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为。

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9. 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。
方法I：氨热分解法制氢气

相关化学键的键能数据

化学键

$N \equiv N$

$H - H$

$N - H$

键能 $E/ (kJ \cdot {mol}^{-1})$

946

436.0

390.8

一定温度下，利用催化剂将 ${NH}_{3}$ 分解为 $N_{2}$ 和 $H_{2}$ 。回答下列问题：

(1)、反应 $2 {NH}_{3} (g) ⇌ N_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $ΔH=$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ；

(2)、已知该反应的 $Δ S = 198.9 J \cdot {mol}^{- 1} \cdot K^{- 1}$ ，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)

A、25℃ B、125℃ C、225℃ D、325℃

(3)、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 $0.1 {molNH}_{3}$ 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。

①若保持容器体积不变， $t_{1}$ 时反应达到平衡，用 $H_{2}$ 的浓度变化表示 $0 ~ t_{1}$ 时间内的反应速率 $v (H_{2}) =$ $mol \cdot L^{- 1} \cdot \min^{- 1}$ (用含 $t_{1}$ 的代数式表示)

② $t_{2}$ 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后 $N_{2}$ 分压变化趋势的曲线是(用图中a、b、c、d表示)，理由是；

③在该温度下，反应的标准平衡常数 $K^{Θ} =$ 。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 $dD(g)+eE(g) ⇌ gG(g)+hH(g)$ ， $K^{Θ} = \frac{{(\frac{p_{G}}{p^{Θ}})}^{g} \cdot {(\frac{p_{H}}{p^{Θ}})}^{h}}{{(\frac{p_{D}}{p^{Θ}})}^{d} \cdot {(\frac{p_{E}}{p^{Θ}})}^{e}}$ ，其中 $p^{Θ} = 100 kPa$ ， $p_{G}$ 、 $p_{H}$ 、 $p_{D}$ 、 $p_{E}$ 为各组分的平衡分压)。

方法Ⅱ：氨电解法制氢气

利用电解原理，将氮转化为高纯氢气，其装置如图所示。

(4)、电解过程中 ${OH}^{-}$ 的移动方向为(填“从左往右”或“从右往左”)；

(5)、阳极的电极反应式为。
KOH溶液KOH溶液

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10. CO₂/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

(1)、CO₂催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO₃溶液(CO₂与KOH溶液反应制得)中通入H₂生成HCOO^- ，其离子方程式为；其他条件不变，HCO₃^-转化为HCOO^-的转化率随温度的变化如图-1所示。反应温度在40℃~80℃范围内，HCO₃^-催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是。

(2)、HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图-2所示，两电极区间用允许K⁺、H⁺通过的半透膜隔开。

①电池负极电极反应式为；放电过程中需补充的物质A为(填化学式)。

②图-2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O₂的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为。

(3)、HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO₂和H₂可能的反应机理如图-3所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成CO₂外，还生成(填化学式)。

②研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是。

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11. 天然气的主要成分为CH₄ ，一般还含有C₂H₆等烃类，是重要的燃料和化工原料。

(1)、乙烷在一定条件可发生如下反应：C₂H₆(g)= C₂H₄(g)+H₂(g) ΔH ，相关物质的燃烧热数据如下表所示：

物质

C₂H₆(g)

C₂H₄(g)

H₂(g)

燃烧热ΔH/( kJ·mol⁻¹)

-1560

-1411

-286

①ΔH=kJ·mol⁻¹。

②提高该反应平衡转化率的方法有、。

③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(2)、高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH₄ $\overset{高温}{\to}$ C₂H₆+H₂。反应在初期阶段的速率方程为：r=k× $c_{{CH}_{4}}$ ，其中k为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r₁ ，甲烷的转化率为α时的反应速率为r₂ ，则r₂= r₁。

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是。

A．增加甲烷浓度，r增大 B．增加H₂浓度，r增大

C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小

(3)、CH₄和CO₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：

①阴极上的反应式为。

②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的CH₄和CO₂体积比为。

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化学键	$N \equiv N$	$H - H$	$N - H$
键能 $E/ (kJ \cdot {mol}^{-1})$	946	436.0	390.8

物质	C₂H₆(g)	C₂H₄(g)	H₂(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol⁻¹)	-1560	-1411	-286

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一、单选题

二、综合题

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