I.锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池，可使其中的Li电极表面生成只允许Li+通过的Li2CO3和C保护层，工作原理如图1，具体操作如下。
i.将表面洁净的Li电极和MoS2电极浸在溶有CO2的有机电解质溶液中。
ii.0~5min，a端连接电源正极，b端连接电源负极，电解，MoS2电极上生成Li2CO3和C。
iii.5~10min，a端连接电源负极，b端连接电源正极，电解，MoS2电极上消耗Li2CO3和C，Li电极上生成Li2CO3和C。
步骤ii和步骤iii为1个电沉积循环。
iv.重复步骤ii和步骤iii的操作，继续完成9个电沉积循环。
(1)步骤ii内电路中的Li+的迁移方向为____ 。
a.由Li电极向MoS2电极迁移 b.由MoS2电极向Li电极迁移
(2)已知下列反应的热化学方程式。
2Li(s)+2CO2(g)=Li2CO3(s)+CO(g) ΔH1=-539kJ•mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172kJ•mol-1
步骤ii电解总反应的热化学方程式为____ 。
(3)步骤iii中，Li电极的电极反应式为____ 。
(4)Li2CO3和C只有在MoS2的催化作用下才能发生步骤iii的电极反应，反应历程中的能量变化如图。下列说法正确的是____ (填字母)。
a.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
b.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
c.MoS2催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率增大
II.如图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
(5)①腐蚀过程中，负极是____ (填“a”“b”或“c”)。
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极产物和负极产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_____ 。
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上消耗氧气的体积为____ L(标准状况)。
i.将表面洁净的Li电极和MoS2电极浸在溶有CO2的有机电解质溶液中。
ii.0~5min，a端连接电源正极，b端连接电源负极，电解，MoS2电极上生成Li2CO3和C。
iii.5~10min，a端连接电源负极，b端连接电源正极，电解，MoS2电极上消耗Li2CO3和C，Li电极上生成Li2CO3和C。
步骤ii和步骤iii为1个电沉积循环。
iv.重复步骤ii和步骤iii的操作，继续完成9个电沉积循环。
(1)步骤ii内电路中的Li+的迁移方向为
a.由Li电极向MoS2电极迁移 b.由MoS2电极向Li电极迁移
(2)已知下列反应的热化学方程式。
2Li(s)+2CO2(g)=Li2CO3(s)+CO(g) ΔH1=-539kJ•mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172kJ•mol-1
步骤ii电解总反应的热化学方程式为
(3)步骤iii中，Li电极的电极反应式为
(4)Li2CO3和C只有在MoS2的催化作用下才能发生步骤iii的电极反应，反应历程中的能量变化如图。下列说法正确的是
a.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
b.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
c.MoS2催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率增大
II.如图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
(5)①腐蚀过程中，负极是
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极产物和负极产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上消耗氧气的体积为
更新时间：2022-10-19 15:52:07
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【推荐1】为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ·moL-1
(1)氢气的燃烧热ΔH=___________ 。
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式___________ 。
(3)往1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g)，在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K=1，则t℃时CO 的转化率为___________ ；反应达到平衡后，升高温度，此时平衡常数将___________ (填“变大”、“不变”或“变小”)，平衡将向_______ (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(4)为了提高CO的转化率，可采取的措施是___________。
(5)CH4是一种理想的清洁能源，可作燃料电池；若该甲烷燃料电池以氢氧化钾为电解质溶液，其负极的电极反应式是___________ ，OH-向___________ 极移动。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ·moL-1
(1)氢气的燃烧热ΔH=
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
(3)往1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g)，在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K=1，则t℃时CO 的转化率为
(4)为了提高CO的转化率，可采取的措施是___________。
| A．增大的CO浓度 | B．增大H2O(g) 的浓度 | C．使用催化剂 | D．降低温度 |
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【推荐2】工业上常用天然气作为制备CH3OH的原料。已知：
①CH4(g)+O2(g)
CO(g)+H2(g)+H2O(g) △H=-321.5kJ•mol-1
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+250.3kJ•mol-1
③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.0kJ•mol-1
(1)CH4(g)与O2(g)化合生成CH3OH(g)的热化学方程式是____ 。
(2)利用③的原理，向密闭容器中充入1molCO与2molH2，在不同压强下合成甲醇。CO的平衡转化率与温度、压强(p)的关系如图所示：
①压强p1____ p2(填“<”或“>”)。
②根据图中a点的数据(此时容器体积为1L)，将表中空格处填写完整。
③若反应刚好至a点时，所需时间为tmin，则tmin内用H2表示该反应的化学反应速率v(H2)=____ 。
④b点时，该反应的平衡常数K=____ 。
①CH4(g)+O2(g)
CO(g)+H2(g)+H2O(g) △H=-321.5kJ•mol-1②CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=+250.3kJ•mol-1③CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=-90.0kJ•mol-1(1)CH4(g)与O2(g)化合生成CH3OH(g)的热化学方程式是
(2)利用③的原理，向密闭容器中充入1molCO与2molH2，在不同压强下合成甲醇。CO的平衡转化率与温度、压强(p)的关系如图所示：
①压强p1
②根据图中a点的数据(此时容器体积为1L)，将表中空格处填写完整。
| c(CO) | c(H2) | c(CH3OH) | |
| 起始时 | 1 | 2 | 0 |
| 转化 | 0.5 | ||
| 平衡时 |
④b点时，该反应的平衡常数K=
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【推荐3】试运用所学知识，研究CO等气体的性质，请回答：
(1)生产水煤气过程中有以下反应：
①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1；
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2；
③C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g) ΔH3；
反应③的平衡常数表达式为K=___________ ；上述反应中ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3=___________ 。
(2)在一定体积的密闭容器中，进行反应②： CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______
(3)不同温度下反应②的平衡常数如下表所示。则ΔH2___________ 0(填“<”“>”)；
在500℃时，把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mo/L，则CO的平衡转化率为___________ 。
(4)对于反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，当温度为T1、T2时，平衡体系N2O4的体积分数随压强变化曲线如图所示。则T1___________ T2(填“>”或“<”)；增大压强，平衡向___________ 反应方向移动；B、C两点的平衡常数B___________ C(填“>”或“<”)。
(1)生产水煤气过程中有以下反应：
①C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH1； ②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH2；③C(s)+ H2O(g)
CO(g)+ H2(g) ΔH3；反应③的平衡常数表达式为K=
(2)在一定体积的密闭容器中，进行反应②： CO(g)＋H2O(g)
H2(g)＋CO2(g)，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______| A．容器中压强不变 | B．混合气体中 c(CO)不变 |
| C．v正(H2)=v逆(H2O) | D．c(CO2)=c(CO) |
(3)不同温度下反应②的平衡常数如下表所示。则ΔH2
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
(4)对于反应2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0，当温度为T1、T2时，平衡体系N2O4的体积分数随压强变化曲线如图所示。则T1
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【推荐1】Ⅰ．一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的LiCl、
溶解在
中形成的溶液。
(1)这种电池的总反应为
，则该电池的负极反应式为___________ ，正极反应式为___________ 。
Ⅱ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：
(2)A极是电源的___________ 极，一段时间后，甲中溶液的pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”)，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe(OH)3胶粒带___________ (填“正”或“负”)电荷。
(3)现用丙装置精炼铜，则H应是___________ (填“粗铜”或“精铜”)；若用丙装置给铜件镀银，电镀液是___________ (填化学式)溶液。
(4)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极上均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为___________ 。
Ⅲ．某小组运用离子交换膜法制烧碱的原理，用如图所示装置电解
溶液制备硫酸和KOH溶液。
(5)该电解槽B口排出的气体为___________ 阴极反应式为___________ 。
(6)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为___________ 。
溶解在中形成的溶液。(1)这种电池的总反应为
，则该电池的负极反应式为Ⅱ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：
(2)A极是电源的
(3)现用丙装置精炼铜，则H应是
(4)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极上均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为
Ⅲ．某小组运用离子交换膜法制烧碱的原理，用如图所示装置电解
溶液制备硫酸和KOH溶液。(5)该电解槽B口排出的气体为
(6)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为
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【推荐2】某科研小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。回答下列问题：
(1)若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片上的现象是_______ ，常温下，pH=3的稀硫酸溶液中，水电离出的c(H+)浓度为______ mol/L。
(2)若a和b用导线相连：
①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则原电池正极的电极反应式为_______ 。
②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入CH4和O2，通入CH4一极的电极反应式是_______ 。
(3)若a和b分别连接直流电源的两极：
①c，d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液。实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则b连接直流电源的_______ (填“正极”或“负极”)，通电时总反应的离子方程式是_______ ，检验d极气体产物可以选用的试纸是_______ (填字母)。
A.干燥的红色石蕊试纸 B.干燥的蓝色石蕊试纸
C.湿润的淀粉-KI试纸 D.干燥的淀粉-KI试纸
②c，d分别是石墨电极和铜电极，m是NaOH浓溶液，通过反应：
可制得纳米级Cu2O。阳极的电极反应式是_______ 。
(1)若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片上的现象是
(2)若a和b用导线相连：
①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则原电池正极的电极反应式为
②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入CH4和O2，通入CH4一极的电极反应式是
(3)若a和b分别连接直流电源的两极：
①c，d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液。实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则b连接直流电源的
A.干燥的红色石蕊试纸 B.干燥的蓝色石蕊试纸
C.湿润的淀粉-KI试纸 D.干燥的淀粉-KI试纸
②c，d分别是石墨电极和铜电极，m是NaOH浓溶液，通过反应：
可制得纳米级Cu2O。阳极的电极反应式是
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甲池中乙醇电极名称是
填正极或负极
，通
的铂电极反应式为
乙池中溶液中
的向
移动，在此过程中，乙池中某极析出金属
时，甲池中理论上消耗氧气为
标准状况下
解答题-工业流程题
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【推荐1】铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣［成分为
(铁酸镍)NiO、FeO、CaO、
等］中回收
的工艺流程如下：
已知
在350℃分解生成
和
，回答下列问题：
(1)焙烧前将矿渣与粉碎研磨，粉碎的目的是______ 。
(2)“浸渣”的成分有
、
、外，还含有______ (化学式)。
(3)矿渣中部分FeO有氧焙烧时与反应生成
的化学方程式为______ 。
(4)已知除钙后溶液中
，则此时溶液中的
______ 
。
(5)以Fe、Ni为电极制取
的原理如图所示(a与b是离子交换膜)。通电后，在铁电极附近生成紫红色的
。
①电解时阳极的电极反应式为______ 。
②离子交换膜b为______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(铁酸镍)NiO、FeO、CaO、等］中回收的工艺流程如下： 已知
在350℃分解生成和，回答下列问题：(1)焙烧前将矿渣与
粉碎研磨，粉碎的目的是(2)“浸渣”的成分有
、、外，还含有(3)矿渣中部分FeO有氧焙烧时与
反应生成的化学方程式为(4)已知除钙后溶液中
，则此时溶液中的。(5)以Fe、Ni为电极制取
的原理如图所示(a与b是离子交换膜)。通电后，在铁电极附近生成紫红色的。 ①电解时阳极的电极反应式为
②离子交换膜b为
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【推荐2】某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH
和NH3·H2O的形式存在，该废水处理流程如图所示：
(1)过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：_____________ 。
(2)过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO
。其中第一步反应的能量变化示意如图：
已知第二步反应：2NO
(aq)＋O2(g)＝2NO (aq)，ΔH＝－146 kJ∙mol−1
则1 mol NH (aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是______________ 。
(3)过程Ⅲ：利用生成的HNO3进行一系列的工业生产。其中一种就是以HNO3为原料来制取新型硝化剂N2O5。现以H2、O2、熔融的Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。
①石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式：___________________________ 。
②在电解池中生成N2O5的电极反应式：___________________________ 。
③整个电解过程中，若有4.48L(标况下)O2参加反应，则能够得到N2O5______ g。
和NH3·H2O的形式存在，该废水处理流程如图所示：(1)过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：
(2)过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH
经过两步反应被氧化成NO。其中第一步反应的能量变化示意如图：已知第二步反应：2NO
(aq)＋O2(g)＝2NO (aq)，ΔH＝－146 kJ∙mol−1则1 mol NH
(aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是(3)过程Ⅲ：利用生成的HNO3进行一系列的工业生产。其中一种就是以HNO3为原料来制取新型硝化剂N2O5。现以H2、O2、熔融的Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。
①石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式：
②在电解池中生成N2O5的电极反应式：
③整个电解过程中，若有4.48L(标况下)O2参加反应，则能够得到N2O5
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【推荐3】一种以钛铁矿(
，含、CaO、等杂质)为主要原料制备钛白粉(
)的工艺流程如图所示。
已知：
①
不溶于水和稀酸；
②“酸浸”后钛元素主要以
形式存在；
③
在pH=1.8时生成沉淀，pH=4.1时沉淀完全。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时，常将钛铁矿粉碎，并进行搅拌，其目的是_____ 。
(2)“酸浸”时，发生反应的化学方程式为_____ 。
(3)滤渣①的主要成分是_____ 、_____ (填化学式)和
。
(4)流程中加入铁粉的目的是还原体系中的，反应的离子方程式为_____ 。为探究最佳反应条件，某化学兴趣小组在保持反应时间相同的情况下进行探究得到结果如下图所示。
保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图所示。由图可知，还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为_____ ℃。
(5)经处理后，流程中可循环利用的物质除Fe外，还有_____ (填化学式)。
(6)如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛()生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。阴极的电极反应式为__________ ，产生的气体中X的化学式为_____ 。
，含、CaO、等杂质)为主要原料制备钛白粉()的工艺流程如图所示。已知：
①
不溶于水和稀酸；②“酸浸”后钛元素主要以
形式存在；③
在pH=1.8时生成沉淀，pH=4.1时沉淀完全。回答下列问题：
(1)“酸浸”时，常将钛铁矿粉碎，并进行搅拌，其目的是
(2)“酸浸”时，
发生反应的化学方程式为(3)滤渣①的主要成分是
。(4)流程中加入铁粉的目的是还原体系中的
，反应的离子方程式为保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图所示。由图可知，还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为
(5)经处理后，流程中可循环利用的物质除Fe外，还有
(6)如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(
)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。阴极的电极反应式为
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