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专题六 能力提升检测卷
（本卷共20小题，满分100分，考试用时75分钟）
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39
Ca 40 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Cu 64 La 139
第I卷 （选择题共50分）
一、选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
合题目要求的。
1．已知：①2H(g)＋O(g)===2H O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
2 2 2
②H(g)＋S(g)===H S(g) ΔH＝－20.1 kJ·mol－1
2 2
下列判断正确的是( )
A．1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJ
B．1 mol H O(g)和1 mol H S(g)的能量相差221.7 kJ
2 2
C．由①②知，水的热稳定性强于硫化氢
D．若反应②中改用固态硫，则1 mol S(s)完全反应放出的热量小于20.1 kJ
【答案】D
【解析】A项，1 mol氢气完全燃烧生成气态水放出热量241.8 kJ，错误；B项，1 mol H O(g)和1 mol
2
HS(g)的能量无法比较，错误；C项，由①②不能得到水的热稳定性强于硫化氢，错误。
2
2．下列热化学方程式正确的是( )
选项 已知条件 热化学方程式
A H 的燃烧热为a kJ·mol－1 H＋Cl===2HCl ΔH＝－a kJ·mol－1
2 2 2
1 mol SO 、0.5 mol O 完全反应，放出热量 2SO (g)＋O(g)2SO (g) ΔH＝－
2 2 2 2 3
B
98.3 kJ 98.3 kJ·mol－1
H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) HSO (aq)＋Ba(OH) (aq)===BaSO (s)
2 2 4 2 4
C
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 ＋2HO(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
2
P(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－
4
D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
4b kJ·mol－1
【答案】D
【解析】符合已知条件的应是H 和O 反应，且热化学方程式中要注明各物质的聚集状态，A错；ΔH
2 2
应为－196.6 kJ·mol－1，B错；由于生成BaSO 沉淀，放出的热量大于114.6 kJ，C错。
4
3．十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘(C H )→四氢萘(C H )→萘(C H)”的脱氢过
10 18 10 12 10 8
程释放氢气。已知：
Ⅰ.C H (l)===C H (l)＋3H(g) ΔH
10 18 10 12 2 1
Ⅱ.C H (l)===C H(l)＋2H(g) ΔH
10 12 10 8 2 2
假设某温度下，ΔH＞ΔH＞0。下列“C H (l)→C H (l)→C H(l)”的“能量—反应过程”示意图正确
1 2 10 18 10 12 10 8
的是( )【答案】B
【解析】某温度下，ΔH ＞ΔH ＞0，说明该反应的正反应均为吸热反应，即反应物的总能量小于生成
1 2
物的总能量，A 、C错误；由于ΔH＞ΔH，说明第一个反应吸收的热量比第二个反应多，从B、D两个图
1 2
像看出，D中ΔH＞ΔH，不符合题意，D错误，B正确。
2 1
4．已知：2H(g)＋O(g)===2H O(g) ΔH
2 2 2 1
3H(g)＋Fe O(s)===2Fe(s)＋3HO(g) ΔH
2 2 3 2 2
2Fe(s)＋O(g)===Fe O(s) ΔH
2 2 3 3
2Al(s)＋O(g)===AlO(s) ΔH
2 2 3 4
2Al(s)＋Fe O(s)===AlO(s)＋2Fe(s) ΔH
2 3 2 3 5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH＜0，ΔH>0
1 3
B．ΔH＜0，ΔH＜ΔH
5 4 3
C．ΔH＝ΔH＋ΔH
1 2 3
D．ΔH＝ΔH＋ΔH
3 4 5
【答案】B
【解析】燃烧反应都是放热反应，故ΔH＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是
3
铝热反应，显然是放热反应，ΔH ＜0，反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH ＝ΔH －ΔH ＜0，B正确，D
5 5 4 3
错误；反应②＋反应③可得反应3H(g)＋O(g)===3H O(g)，故ΔH＝(ΔH＋ΔH)，C错误。
2 2 2 1 2 3
5．燃料电池对新能源的发展有划时代的意义。甲池是一种氢氧燃料电池，乙池是高分子膜电解池(苯、
环己烷均为气态)。已知D中进入10 mol混合气体(其中苯物质的量分数为20%，杂质不参与反应)，C中出
来含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H)。
2
下列说法不正确的是
A．甲池中F极为正极 B．乙池中流经水溶液的电子为6N
A
C．乙池中苯发生还原反应 D．甲池中G极发生：H-2e-=2H+
2【答案】B
【解析】根据图示可知：在惰性电极上苯得到电子与溶液中的H+结合为环己烷，C元素化合价降低，
被还原，发生还原反应，故则惰性电极为阴极，与电源的负极连接，甲装置中G为负极，F为正极，A正
确；电子应该在外电路中的导线及电极上定向移动而不能进入水溶液中，溶液中是阴、阳离子定向移动，
B错误；根据图示可知：在惰性电极上苯得到电子与氢离子结合形成环己烷，发生反应为还原反应，C正
确；根据选项A分析可知：在甲池中F电极为正极，G电极为负极，H 失去电子变为H+，故G电极的电
2
极反应式为：H-2e-=2H+，D正确；故选B。
2
6．三室式电渗析法处理含NaSO 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜。在
2 4
直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔
室。下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的Na+向正极迁移
B．正极反应为2HO+2e-=H ↑+2OH-，正极区溶液pH降低
2 2
C．当电路中通过2mol电子的电量时，会有1mol的O 生成
2
D．该法在处理含NaSO 废水时可以得到NaOH和HSO 产品
2 4 2 4
【答案】D
【解析】该装置是电解池，通电后Na＋向阴极移动，阴极连接电源负极，A错误；负极区氢离子得到
电子，其方程式为：2HO+2e-=H ↑+2OH-，pH会升高，B错误；生成1mol氧气转移4mol电子，C错误；
2 2
阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的
电离平衡，使溶液中c(OH-)>c(H+)，所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含NaSO 废水时可以得到NaOH
2 4
和HSO 产品，D正确；故选D。
2 4
7．某钒电池放电原理如图所示。下列关于该钒电池放电过程的说法正确的是A．电能主要转化为化学能
B．a电极上的反应为VO +2H++e-=VO2++H O
2
C．氢离子由电极a区向电极b区移动
D．1molV2+参与反应，得到6.02×1023个电子
【答案】B
【解析】电池放电时，化学能主要转化为电能，故A错误；由图示可知，a电极VO →VO2+，V元素
化合价降低发生还原反应，a是正极，a电极上的反应为VO +2H++e-=VO2++H O，故B正确；由图示可知，
2
a电极VO →VO2+，V元素化合价降低发生还原反应，a是正极，b是负极，阳离子由负极移向正极，氢离
子由电极b区向电极a区移动，故C错误；由图示可知，b电极V2+→V3+，1molV2+参与反应，失去
6.02×1023个电子，故D错误；故选B。
8．电解精制的浓缩海水制备酸碱的工作原理如图所示。其中a、c为离子交换膜，BP为双极膜(在直
流电场作用下，双极膜层间的水会解离为H＋和OH－，分别迁移到双极膜两侧)。下列说法正确的是( )
A．a、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
B．电流流向：电源正极→X电极→Y电极→电源负极
C．若去掉X电极与a之间的双极膜，X电极区产物不变
D．若外电路中通过1 mol电子，双极膜内有4 mol H O发生解离
2
【答案】B【解析】由题图可知，阴离子向X电极移动，阳离子向Y电极移动，故X电极是阳极、Y电极是阴极，
a、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，A错误；电流流向：电源正极→阳极(X电极)→阴极(Y电极)→
电源负极，B正确；若去掉X电极与a之间的双极膜，X电极上放电的离子不再是OH－，而是Cl－，产物
由O 变为Cl，C错误；外电路中通过的电子数与双极膜内解离出的H＋或OH－所带电荷数相同，故外电路
2 2
中通过1 mol电子，双极膜内有1 mol H O发生解离，D错误。
2
9．某研究机构使用LiSO Cl 电池作为电源电解制备Ni(H PO ) ，其工作原理如图所示。已知电池反应
2 2 2 2 2
为2Li＋SO Cl===2LiCl＋SO ↑，下列说法错误的是( )
2 2 2
A．电池中C电极的电极反应式为SO Cl＋2e－===2Cl－＋SO ↑
2 2 2
B．电池的e极连接电解池的g极
C．膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜
D．电解池中不锈钢电极附近溶液的pH增大
【答案】B
【解析】根据电池反应为2Li＋SO Cl===2LiCl＋SO ↑可知，放电时Li元素化合价由0价变为＋1价，
2 2 2
失去电子，所以Li电极是负极，反应式为2Li－2e－===2Li＋，则碳棒是正极，正极是SO Cl 中＋6价的硫
2 2
得电子，发生还原反应，电极反应式为 SO Cl ＋2e－===2Cl－＋SO ↑；电解池中，Ni电极失去电子生成Ni2
2 2 2
＋，通过膜a进入产品室Ⅱ室，所以g电极为阳极、与LiSO Cl 电池的正极C棒相接，HPO由原料室Ⅲ室
2 2 2
通过膜b进入产品室Ⅱ室，与Ni2＋生成Ni(H PO ) ，h电极为阴极，与原电池的e电极相接，HO发生得电
2 2 2 2
子的还原反应，电极反应式为2HO＋2e－===H ↑＋2OH－，Na＋通过膜c进入Ⅳ室，形成闭合回路，所以膜
2 2
a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜。由图示可知，Li电极为负极，发生失电子的氧化反应，则C
电极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为SO Cl＋2e－===2Cl－＋SO ↑，故A正确；原电池中Li
2 2 2
电极为负极，C电极为正极，电解池中，Ni电极失去电子生成Ni2＋，即g电极为阳极，则h电极为阴极，h
电极与原电池的负极e电极相接，故B错误；电解池中，Ni电极失去电子生成Ni2＋，Ni2＋通过膜a进入产
品室Ⅱ室，HPO由原料室Ⅲ室通过膜b进入产品室Ⅱ室，在产品室Ⅱ室中HPO与Ni2＋生成Ni(H PO ) ，
2 2 2 2 2
Na＋通过膜c进入Ⅳ室，形成闭合回路，所以膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜，故C正确；
电解池中不锈钢电极即 h电极为阴极，电极上 HO发生得电子的还原反应，电极反应式为 2HO＋2e－
2 2
===H ↑＋2OH－，所以不锈钢电极附近溶液的pH增大，故D正确。
2
10．铝经阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，
工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是( )
A．阳极电极方程式为Al－3e－＋6OH－===AlO＋3HO
2 3 2
B．随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大C．当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时，阳极增重2.4 g
D．电解过程中H＋移向铝电极
【答案】C
【解析】电解质为硫酸溶液，OH－不可能参加反应，A错误；根据电解池装置和题目信息可知电解总
反应式为2Al＋3HO=====Al O＋3H↑，HO减少，溶液的pH逐渐减小，B错误；阴极反应式为2H＋＋2e
2 2 3 2 2
－===H ↑，H 的物质的量为＝0.15 mol，则转移电子数为2×0.15 mol＝0.3 mol，阳极反应为2Al－6e－＋
2 2
3HO===AlO＋6H＋。根据差量法进行计算：设阳极增重的质量为x。
2 2 3
2Al＋3HO=====Al O＋3H↑～6e－ Δm
2 2 3 2
6 mol 48 g
0.3 mol x
＝，解得x＝2.4 g，即阳极增重2.4 g，C正确；根据电流的方向可知，阳离子移向阴极，所以H＋移向
石墨电极，D错误。
二、选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项
是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只
选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
11.某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是( )
A．总反应为放热反应
B．使用催化剂后，活化能不变
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
D．ΔH＝ΔH－ΔH
2 1
【答案】BD
【解析】由题图可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，且ΔH＝ΔH＋
1
ΔH，A、C正确，D项错误；催化剂能降低反应的活化能，B项错误。
2
12.根据如下能量关系示意图，判断下列说法正确的是( )
A．1 mol C(s)与1 mol O (g)的能量之和为393.5 kJ
2
B．反应2CO(g)＋O(g)===2CO (g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
2 2C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol－1
2
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为10.1 kJ·g－1
【答案】CD
【解析】由题图可知，1 mol C(s)与1 mol O (g)的能量比1 mol CO (g)的能量高393.5 kJ，A错误；
2 2
2CO(g)＋O(g)===2CO (g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，B错误；由题图可知，1 mol
2 2
C(s)与0.5 mol O(g)反应生成1 mol CO(g)放出的热量为393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，且物质的量与热量成
2
正比，焓变为负值，则热化学方程式为2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol－1，C正确；热值指
2
一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为≈10.1 kJ·g－1，D正确。
13.以石墨电极电解200 mL CuSO 溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e－)与产生气体总体积V(标
4
准状况)的关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A．电解前CuSO 溶液的物质的量浓度为2 mol·L－1
4
B．忽略溶液体积变化，电解后所得溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1
C．当n(e－)＝0.6 mol时，V(H )∶V(O )＝3∶2
2 2
D．向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复到电解前的浓度
【答案】B
【解析】电解CuSO 溶液时，阳极反应式为2HO－4e－===O↑＋4H＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－
4 2 2
===Cu，若阴极上没有氢离子放电，则图中气体体积与转移电子物质的量的关系曲线是直线，而题图中是
折线，说明阴极上还发生反应：2H＋＋2e－===H↑。当转移0.4 mol电子时，Cu2＋恰好完全析出，n(Cu2＋)＝
2
＝0.2 mol，根据铜原子守恒得，c(CuSO )＝c(Cu2＋)＝＝1 mol·L－1，A项错误；当转移0.4 mol电子时，生
4
成n(H SO )＝0.2 mol，随后相当于电解水，因为忽略溶液体积变化，所以电解后所得溶液中c(H＋)＝＝2
2 4
mol·L－1，B项正确；当n(e－)＝0.6 mol时，发生反应：2CuSO ＋2HO=====2Cu＋O↑＋2HSO 、
4 2 2 2 4
2HO=====2H↑＋O↑，n(H )＝0.1 mol，n(O )＝0.1 mol＋0.05 mol＝0.15 mol，所以V(H )∶V(O )＝0.1
2 2 2 2 2 2 2
mol∶0.15 mol＝2∶3，C项错误；因电解后从溶液中析出Cu、O、H，所以只加入CuO不能使溶液恢复
2 2
到电解前的浓度，D项错误。
14.为了减少钢管因锈蚀造成的损失，某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法
中错误的是( )
A．在潮湿的酸性土壤中，钢管主要发生析氢腐蚀B．在潮湿的酸性土壤中，电子由钢管通过导线流向金属棒M
C．在潮湿的酸性土壤中，H＋向金属棒M移动，抑制H＋与铁的反应
D．金属棒M与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接近于零
【答案】BC
【解析】在潮湿的酸性土壤中，钢管主要发生析氢腐蚀，A项正确；在潮湿的酸性土壤中，金属棒M
做负极，可以保护钢管不被腐蚀，电子由负极金属棒M通过导线流向正极钢管，B项错误；在潮湿的酸性
土壤中，H＋向正极钢管移动，H＋在正极得电子产生氢气，C项错误；金属棒M与钢管用导线连接后保护
埋在酸性土壤中的钢管，可使钢管表面的腐蚀电流接近于零，D项正确。
15．500 mL KNO 和Cu(NO ) 的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电
3 3 2
一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的
是( )
A．原混合溶液中c(K＋)为0.1 mol·L－1
B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol
D．电解后溶液中c(H＋)为0.4 mol·L－1
【答案】D
【解析】石墨作电极电解KNO 和Cu(NO ) 的混合溶液，阳极反应式为2HO－4e－===4H＋＋O↑，阴
3 3 2 2 2
极先后发生两个反应：Cu2＋＋2e－===Cu,2HO＋2e－===H ↑＋2OH－。从两极均收集到2.24 L气体可推知上
2 2
述电解过程中共转移0.4 mol 电子，而在生成2.24 L H 的过程中转移0.2 mol电子，所以Cu2＋共得到0.4
2
mol－0.2 mol＝0.2 mol电子，电解前Cu2＋的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为 0.1 mol，则c(Cu2
＋)＝＝0.2 mol·L－1。电解前后分别有以下守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO)，c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO)，计
算得出：电解前c(K＋)＝0.2 mol·L－1，电解后c(H＋)＝0.4 mol·L－1，故D正确，A、B、C错误。
第II卷 （非选择题共50分）
三、非选择题：本题共4个小题，共50分。
16．（10分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O(g)2Cl(g)＋2HO(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1
2 2 2
H(g)＋Cl(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1
2 2
(1)H 与O 反应生成气态水的热化学方程式是________________________________________。
2 2
(2)断开1 mol H—O所需能量为________ kJ。
Ⅱ.已知：CH(g)＋HO(g)===CO(g)＋3H(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1①
4 2 2CH(g)＋CO(g)===2CO(g)＋2H(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1②
4 2 2
又知CH 的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
4
(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：________________________。
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH(g)与HO(g)反应生成CO(g)和H(g)的热化
4 2 2 2
学方程式为____________________________________________________。
(3)高温下HO可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所
2
示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H 化学能较低的物质是______________。
2
【解析】Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2 可得 2H(g)＋
2
O(g)===2H O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。(2)反应2H(g)＋O(g)===
2 2 2 2
2HO(g)发生过程中断裂2 mol H—H和1 mol O===O，形成4 mol H—O，则2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H
2
—O)＝－483.6 kJ·mol－1，则E(H—O)＝ kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即断开1 mol H—O所需能量为462.9
kJ。Ⅱ.(1)由CH 的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH(g)＋2O(g)===CO (g)
4 4 2 2
＋2HO(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH(g)＋2HO(g)===CO (g)＋
2 4 2 2
4H(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。(3)观察图像信息知，高温时水先分解生成H 、O ，然后两种单质分子可
2 2 2
继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原
子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。
【答案】Ⅰ.(1)2H (g)＋O(g)===2H O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1(合理即可) (2)462.9
2 2 2
Ⅱ.(1)CH (g)＋2O(g)===CO (g)＋2HO(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
4 2 2 2
(2)CH (g)＋2HO(g)===CO (g)＋4H(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
4 2 2 2
(3)H、O(或氢原子、氧原子) H
2
17．（10分）(1)高铁酸钾(K FeO)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如
2 4
图1是高铁电池的模拟实验装置：
①该电池放电时正极的电极反应式为__________________________________________。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。
③图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有
____________________________________________________________________。
(2)有人设想以N 和H 为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固
2 2
氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_______________，A是________。
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2－可以在固体介质
NASICON (固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生
的电极反应式为__________________________。
【解析】(1)①放电时石墨为正极，高铁酸钾在正极上发生还原反应，电极反应式为FeO＋4HO＋3e－
2
===Fe(OH) ↓＋5OH－。
3
②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜
代替盐桥，则钾离子向左移动。
③由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电
压稳定。
(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电子在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生
还原反应，则正极反应式为N ＋8H＋＋6e－===2NH，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵
2
溶液。
(3)该装置是原电池，工作时电极b作正极，O2－由电极b移向电极a，通入一氧化碳的电极a是负极，
负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO 。
2
【答案】(1)①FeO＋4HO＋3e－===Fe(OH) ↓＋5OH－ ②右 左 ③使用时间长、工作电压稳定
2 3
(2)N ＋8H＋＋6e－===2NH 氯化铵
2
(3)从b到a CO＋O2－－2e－===CO
218．（15分）用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：
已 知 电 解 池 的 阴 极 室 中 溶 液 的 pH 在 4 ～ 7 之 间 ， 写 出 阴 极 的 电 极 反 应 式 ：
___________________________ 。 用 离 子 方 程 式 表 示 吸 收 池 中 除 去 NO 的 原 理 ：
_____________________________________。
(2)目前已开发出电解法制取ClO 的新工艺。
2
①用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO (如图所示)，写出阳极产生ClO 的电极反应
2 2
式：_________________________。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解，通过阳离子交换膜的阳
离 子 的 物 质 的 量 为 ________ mol ； 用 平 衡 移 动 原 理 解 释 阴 极 区 pH 增 大 的 原 因 ：
____________________________________________________________________________________。
【解析】(1)阴极发生还原反应，是亚硫酸氢根离子得电子生成SO，电极反应式为2HSO＋2e－＋2H＋
2
===S O＋2HO; S O与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气和亚硫酸氢根离子，离子反应方程式为2NO
2 2 2
＋2SO＋2HO===N ＋4HSO。
2 2 2
(2)①由题意可知，氯离子放电生成ClO ，由元素守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子，电极反
2
应式为Cl－－5e－＋2HO===ClO ↑＋4H＋。②在阴极发生2H＋＋2e－===H ↑，当阴极产生的气体体积为112
2 2 2
mL(标准状况)时，即产生氢气的物质的量为0.005 mol，外电路中转移的电子数为0.01 mol，因通过阳离子
交换膜的阳离子为＋1价离子，则通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 0.005 mol×2＝0.01 mol，电解
时阴极H＋浓度减小，使得HOOH－＋H＋的平衡向右移动，OH－浓度增大，溶液的pH增大。
2
【答案】(1)2HSO＋2e－＋2H＋===S O＋2HO 2NO＋2SO＋2HO===N ＋4HSO
2 2 2 2 2
(2)①Cl－－5e－＋2HO===ClO ↑＋4H＋
2 2
②0.01 在阴极发生反应：2H＋＋2e－===H ↑，H＋浓度减小，使得HOOH－＋H＋的平衡向右移动，
2 2
OH－浓度增大，阴极区溶液pH增大
19．（15分）某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电
极均为石墨)。(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是________________(填化学式)，U形管________(填
“左”或“右”)边的溶液变红。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，可制备84消毒液的有效成分，则c为电源的________极；
该发生器中反应的总反应式为_______________________________。
(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺
的相关物质运输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
①燃料电池B中的电极反应式分别为
负极：__________________________________________________________________，
正极：__________________________________________________________________。
②分析图3可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为________________。
【解析】(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，阳极上氯离
子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以气球a中的气体是氯气，气球b中的气体是氢气，同
时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，
同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有漂白性，为了使反应更充分，则
下边电极生成氯气，上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极，d为正极，
总离子反应式为Cl－＋HO=====ClO－＋H↑。
2 2
(3)①B是燃料电池，右边电池中通入空气，左边原电池中通入气体 Y，则Y是氢气，则电解池中左边
电极是阳极，右边电极是阴极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；燃料电池中通入空气的电极是正
极，通入氢气的电极是负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，负极上氢气失电子和氢氧根离
子反应生成水，负极、正极反应式分别为2H－4e－＋4OH－===4H O、O＋4e－＋2HO===4OH－。②图3电
2 2 2 2
解池中加入NaOH的目的是增大溶液导电性，通入电解池后生成氢氧化钠，所以加入的NaOH浓度小于出
来的NaOH浓度，即a%＞c%；原电池中，正极上生成氢氧化钠，且其浓度大于加入的氢氧化钠，即b%＞
a%，所以氢氧化钠的质量分数大小顺序是b%>a%>c%。
【答案】(1)H 右
2(2)负 Cl－＋HO=====ClO－＋H↑
2 2
(3)①2H－4e－＋4OH－===4H O O＋4e－＋2HO===4OH－ ②b%>a%>c%
2 2 2 2
