高考二轮复习知识点：电解池工作原理及应用2

高考二轮复习知识点：电解池工作原理及应用2
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 实验探究题

详细信息

CO₂的资源化利用能有效减少CO₂排放，充分利用碳资源。

（1） CaO可在较高温度下捕集CO₂ ，在更高温度下将捕集的CO₂释放利用。CaC₂O₄·H₂O热分解可制备CaO，CaC₂O₄·H₂O加热升温过程中固体的质量变化见下图。

①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式：。

②与CaCO₃热分解制备的CaO相比，CaC₂O₄·H₂O热分解制备的CaO具有更好的CO₂捕集性能，其原因是。
（2）电解法转化CO₂可实现CO₂资源化利用。电解CO₂制HCOOH的原理示意图如下。

①写出阴极CO₂还原为HCOO⁻的电极反应式：。

②电解一段时间后，阳极区的KHCO₃溶液浓度降低，其原因是。
（3） CO₂催化加氢合成二甲醚是一种CO₂转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) ΔH =41.2 kJ·mol⁻¹

反应Ⅱ：2CO₂(g)+6H₂(g)=CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol⁻¹

在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图。其中：

CH₃OCH₃的选择性= $\text{[math]}$ ×100％

①温度高于300 ℃，CO₂平衡转化率随温度升高而上升的原因是。

②220 ℃时，在催化剂作用下CO₂与H₂反应一段时间后，测得CH₃OCH₃的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH₃OCH₃选择性的措施有。

2. 单选题	详细信息
采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是（） A . 阳极反应为 $\text{[math]}$ B . 电解一段时间后，阳极室的pH未变 C . 电解过程中，H⁺由a极区向b极区迁移 D . 电解一段时间后，a极生成的O₂与b极反应的O₂等量

3. 多选题

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双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成H^＋和OH^-。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸，其工作原理如下图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是（）

A . M膜为阴离子交换膜 B . 出口2的产物是盐酸 C . 若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl₂生成 D . 电路中每转移1 mol电子，两极共得到0.5 mol气体

4. 多选题

详细信息

硼酸（H₃BO₃或B（OH）₃）是一元弱酸，常用于医药玻璃等工业，并用作食物防腐剂和消毒剂，工业上通过电解法制备硼酸。其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A . Pt（I）为阴极，电解一段时间后，该极区pH减小 B . 产品室发生的反应为B（OH） $\text{[math]}$ +H⁺=H₃BO₃+H₂O C . Pt（I）极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的导电性 D . 膜x是阴离子交换膜

5. 多选题	详细信息
我国科学家利用N₂掺杂多孔碳(NHPC)制成的催化剂实现了电解苯酚( )制备环己酮( )和对苯醌( )，装置如图所示。下列说法正确的是（） A . NiP/NHPC极为阴极 B . 通电时，H⁺向FeRu/NHPC极迁移 C . 阴极反应式为+4e^-+4H⁺→ D . 每通过4mol电子理论上消耗1mol苯酚

6. 多选题

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电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO₃和Li₄Fe₄[Fe(CN)₆]₃均为无色透明，LiWO₃和Fe₄[Fe(CN)₆]₃均为蓝色)

下列有关说法正确的是（）

A . 当A接电源的负极时，发生的电极反应为： WO₃+Li⁺+e^-=LiWO₃ B . 当A接电源正极时，透射率增强，不能有效阳拦阳光 C . 当B接电源正极时，Fe₄[Fe(CN)₆]₃ 转化为Li₄Fe₄[Fe(CN)₆] D . 当B接电源负极时，膜由无色变为蓝色

7. 综合题

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为证明AgCl溶于水存在溶解平衡，取1 mo/LKCl溶液10 mL，向其中加入0.2 mol/LAgNO₃溶液1 mL，充分反应后将浊液过滤进行如下实验：

序号

实验装置

实验操作

实验现象

向滤液中放入Mg条

ⅰ．滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象。

ⅱ．放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中出现白色浑浊，ⅲ．一段时间后开始出现棕褐色浑浊物。Mg条表面也逐渐变为棕褐色。产生气泡的速率变缓慢

已知：①AgOH不稳定，立即分解为Ag₂O (棕褐色或棕黑色)，Ag粉为黑色；

②AgCl、Ag₂O可溶于浓氨水生成 [Ag(NH₃)₂]⁺(银氨溶液)，Mg、Ag不溶于浓氨水。

（1）实验A中的滤液所属分散系为。现象ii中无色气泡是(填化学式)。
（2）现象iii中，导致产生气泡的速率下降的主要原因是。
（3）判断Mg条表面的棕揭色物质中含有Ag和Ag₂O。
①设计实验检验Ag：取实验A中表面变为棕褐色的Mg条于试管中，向其中加入足量稀盐酸，反应结束后，继续加入浓硝酸，产生棕色气体和白色不溶物。用离子方程式表示棕褐色固体中产生Ag的原因：。实验中加入稀盐酸的目的：。

②设计检验棕褐色物质中有Ag₂O，实验方案是：取实验A中表面变为棕褐色的Mg条用蒸馏水洗净后，加入(填化学式)中浸泡，取上层清液于葡萄糖溶液中，水浴加热，若有(填实验现象)，则证明Ag₂O存在。

（4）探究AgI转化为AgCl，设计实验如下：

装置	步骤	电压表读数
	ⅰ．如图连接装置并加入试剂，闭合K	a
	ⅱ．向B中滴入AgNO₃(aq)，至沉淀完全	b
	ⅲ．再向B中投入一定量NaCl(s)	c
	ⅳ．重复ⅰ，再向B中加入与iii等量NaCl(s)	d

已知：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。

①电压表读数a＞b，其原因是。

②综合实验现象能说明AgI转化为AgCl，则a、b、c三者的大小关系为。

8. 综合题

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氨气是重要的化工原料，广泛应用于化工、轻工、制药、合成纤维等领城。

（1）一定条件下，Haber法工业合成氨反应的能量变化如图所示(ad表示被催化剂吸附，反应历程中粒子均为气态)：

①该条件下，N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) △H=。

②写出一条既能加快反应速率又能提高N₂平衡转化率的措施。
（2）工业上用NH₃催化还原烟气中NO_x可以消除氮氧化物的污染。烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测得烟气脱氮率(即氮氧化物转化率)与温度的关系如图。

反应原理为：NO(g)+NO₂(g)+2NH₃(g)⇌2N₂(g)+3H₂O(g)。

下列说法正确的是_______(填序号)。

A . 相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响 B . 在交叉点P处，不管使用哪种催化剂，上述反应都未达平衡 C . 催化剂a、b分别适合于250℃和450℃左右脱氮 D . 由曲线a温度升高到一定程度后脱氮率下降可推知该反应为放热反应
（3）温度为T时，在恒容的密闭容器中充入0.5molNH₃(g)和1molNO(g)，发生反应：4NH₃(g)+6NO(g)⇌ 5N₂(g)+6H₂O(1)。起始压强为pkPa，10min时达到平衡，测得压强为 $\text{[math]}$ pkPa。则10min内N₂的反应速率v(N₂)=kPa/min。T时，该反应的平衡常数Kp=(列出含p的计算式即可；分压=总压×物质的量分数)。
（4）我国科学家合成了一种新型的Fe-SnO₂催化剂，用该催化剂修饰电极，可实现室温条件下电催化固氮生产氨和硝酸，原理如图所示：

①电解时双极膜中的H₂O解离为H⁺和OH^- ， H⁺向室(填“a”或“b”)移动。

②写出阳极的电极反应式。

9. 综合题

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丙烯 $\text{[math]}$ 是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，副产物有乙腈 $\text{[math]}$ 、氢氰酸、丙烯醛 $\text{[math]}$ 等，以丙烯、氨气和氧气为原料，在催化剂存在下合成丙烯腈 $\text{[math]}$ 的主要反应如下：

Ⅰ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：

（1） $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）反应Ⅰ在(填“高温”“低温”或“任意”)条件下可自发进行：恒温，体系达到平衡后，若压缩容器体积，则反应Ⅱ的平衡移动方向为(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
（3）工业生产条件下的丙烯氨氧化过程十分复杂。下列说法正确的是_______。

A . 原料丙烯可以从石油裂解气中分离得到 B . 为提高丙烯的平衡转化率和丙烯腈的选择性，需要研究高性能催化剂 C . 加入水蒸气可防止原料混合气中丙烯与空气的比例处于爆炸范围内产生危险 D . 生产过程中会产生大量的含氰废水，对环境的危害很大，排放前必须除去
（4）已知对于反应： $\text{[math]}$ ，其标准平衡常数： $\text{[math]}$ 。T℃，压强为 $\text{[math]}$ 的恒压密闭容器中，通入1mol丙烯、1mol氨气和3mol氧气发生反应Ⅰ、Ⅱ，达到平衡时，容器内有amol $\text{[math]}$ ，b mol $\text{[math]}$ ，此时 $\text{[math]}$ 的分压 $\text{[math]}$ (分压=总压×物质的量分数，用含a，b的代数式表示，下同)；反应Ⅱ的标准平衡常数为。
（5）以丙烯腈为原料，利用电解原理合成已二腈 $\text{[math]}$ 可减少氮氧化物的排放，其装置如图所示，电解时Pb电极发生的电极反应式为。

10. 综合题

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接触法制硫酸生产中的关键工序是 $\text{[math]}$ 的催化氧化( $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ )。回答下列问题：

（1）补写完成 $\text{[math]}$ 在催化剂 $\text{[math]}$ 表面反应生成 $\text{[math]}$ 的历程：
① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③。
（2）下列关于工业上用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应合成 $\text{[math]}$ 的理解错误的是___________(填标号)。

A . 该反应的实际工业生产条件是高温、常压和合适的催化剂 B . 当温度、压强一定时，混合气组分中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分压比不变，可作为反应达到化学平衡状态的判据 C . 反应过程中可将 $\text{[math]}$ 液化移去，有利于提高正反应速率 D . 可以把该反应设计成原电池，实现能量的转化
（3） $\text{[math]}$ 的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。

①实际生产选择图中A点的反应条件，不选择B、C点的理由分别是。

②在温度T℃下，向某恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，起始时压强为p，进行反应 $\text{[math]}$ 。平衡时， $\text{[math]}$ 转化率为80％，则平衡时 $\text{[math]}$ 分压为(用含p的代数式表示，下同)，平衡常数 $\text{[math]}$ (以分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（4）利用电化学原理可将 $\text{[math]}$ 直接转化为 $\text{[math]}$ ，其工作原理如图所示，

①为使电池持续工作，电解质溶液中的(填离子符号)从(填“甲”或“乙”，下同)室通过离子交换膜移向室。

②起始时，稀硫酸中含 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，当甲电极消耗 $\text{[math]}$ 时，甲、乙两室中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的总物质的量之比为。(两电极的产物均留在溶液中，忽略水的电离)

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