?青海高考化學(xué)三年（2021-2023）模擬題匯編-06化學(xué)能與電能

一、單選題
1．（2023·青海西寧·統(tǒng)考一模）微生物脫鹽池的a極上加入了呼吸細(xì)菌，工作時(shí)可將工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．工作時(shí)，a極發(fā)生氧化反應(yīng)，電流從b極流向a極
B．M為陰離子交換膜，N為陽(yáng)離子交換膜，脫鹽室最終可得到淡鹽水
C．若b極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體，通過(guò)N膜的離子的物質(zhì)的量為
D．呼吸細(xì)菌的作用為催化有機(jī)物分解
2．（2023·青海西寧·統(tǒng)考二模）某研究團(tuán)隊(duì)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，電催化合成偶氨化合物()的裝置如圖所示(R代表烴基)。下列說(shuō)法正確的是

A．N極為陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．M極上的電極反應(yīng)式為2+8e-+8H+=+4H2O
C．每生成0.1molRCN時(shí)，有0.4molK+通過(guò)離子交換膜
D．電池工作過(guò)程中，M極區(qū)附近溶液的pH增大
3．（2022·青?！そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）室溫氟穿梭電池裝置如圖所示，負(fù)極為Ce/CeF3，正極為CuF2/Cu，氟氫離子液體作電解質(zhì)，已知放電時(shí)總反應(yīng)式為3CuF2+2Ce=3Cu+2CeF3，正極的電極反應(yīng)式為CuF2+4[(FH)3F]-+2e-=Cu+ 6[(FH)2F]-。下列說(shuō)法正確的是(????)

A．放電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．充電時(shí)，Ce與外接電源的正極相連
C．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Cu+2F- -2e- =CuF2
D．放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Ce+ 9[(FH)2F]- - 3e- =CeF3 +6[(FH)3F]-
4．（2022·青海西寧·統(tǒng)考二模）十九大報(bào)告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，對(duì)大氣污染防治比過(guò)去要求更高。硫化氫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、環(huán)保的有效結(jié)合，已知：2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l) ?H=-632kJ/mol，下列說(shuō)法正確的是

A．電子從電極b流出，經(jīng)負(fù)載流向電極a
B．當(dāng)電極a的質(zhì)量增加64g時(shí)，電池內(nèi)部釋放632kJ的熱能
C．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4H++4e-=2H2O
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每11.2LH2S參與反應(yīng)，有1molH+經(jīng)固體電解質(zhì)膜進(jìn)入負(fù)極區(qū)
5．（2022·青海西寧·統(tǒng)考一模）2020年9月中科院研究所報(bào)道了一種高壓可充電堿-酸Zn-PbO2混合電池，電池采用陰、陽(yáng)雙隔膜完成離子循環(huán)(如圖)，該電池良好的電化學(xué)性能為解決傳統(tǒng)水性電池的關(guān)鍵問(wèn)題提供了很好的機(jī)會(huì)。下列說(shuō)法正確的是

A．充電時(shí)，d極發(fā)生還原反應(yīng)
B．離子交換膜b、c分別為陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜
C．放電時(shí)a極的電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
D．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2mol電子，中間K2SO4溶液中溶質(zhì)減少1mol
6．（2022·青海海東·統(tǒng)考一模）水系可充電電池因其成本低、高離子電導(dǎo)率、高安全性和環(huán)境友好性等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。一種新型無(wú)隔膜液流電池的工作原理如圖所示。電池以鋅箔、石墨氈為集流體，和的混合液作電解質(zhì)溶液，下列說(shuō)法正確的是

A．放電時(shí)，當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移時(shí)，兩電極質(zhì)量變化的差值為11g
B．過(guò)程Ⅱ?yàn)榉烹娺^(guò)程，石墨氈電極的電極反應(yīng)為
C．過(guò)程Ⅰ為鋅沉積過(guò)程，A連電源的正極，鋅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅
D．放電時(shí)，沉積在石墨氈上的逐漸溶解，石墨氈電極質(zhì)量減小，鋅箔質(zhì)量增大
7．（2021·青海西寧·校聯(lián)考二模）一種電池裝置如圖所示，它能溶解輝銅礦石(主要成分是Cu2S)制得硫酸銅。下列說(shuō)法正確的是

A．M極為正極
B．X交換膜為陽(yáng)離子交換膜
C．M極上的電極反應(yīng)式為Cu2S-10e-+4H2O=2Cu2++8H++
D．外電路上每通過(guò)2mol電子，左室溶液增重32g
8．（2021·青海西寧·校聯(lián)考二模）利用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已省略)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A．圖甲制取并收集干燥純凈的NH3
B．圖乙用于配制100mL一定濃度H2SO4溶液
C．用圖丙裝置實(shí)現(xiàn)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑
D．用圖丁裝置制備Fe(OH)2并能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色
9．（2021·青海西寧·統(tǒng)考三模）生物電化學(xué)系統(tǒng)還原CO2是另一種產(chǎn)生甲烷的方法，裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A．電極A為陰極
B．此交換膜為陰離子交換膜
C．電極A中消耗1 mol CH3COO-時(shí)，產(chǎn)生8 mol H＋
D．電極B電極反應(yīng)式為：CO2＋8H＋＋8e-=CH4＋2H2O
10．（2021·青海海東·統(tǒng)考二模）硫酸的生產(chǎn)工藝有多種，其中以固體金屬氧化物作電解質(zhì)(可傳導(dǎo))的電化學(xué)法生產(chǎn)硫酸的原理如圖[已知：S(g)在電極上的反應(yīng)為可逆反應(yīng)]。下列說(shuō)法不正確的是

A．a(chǎn)極可發(fā)生副反應(yīng)：
B．b極的電極反應(yīng)式：
C．每產(chǎn)生500mL 98%硫酸(密度為)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為55.2NA
D．a(chǎn)極電勢(shì)比b極電勢(shì)低
11．（2021·青海海東·統(tǒng)考一模）以石墨為電極材料，熔融硝酸鈉為電解質(zhì)，NO2-O2燃料電池的工作原理如圖所示。

下列關(guān)于該燃料電池的說(shuō)法正確的是（????）
A．石墨I(xiàn)電極的電勢(shì)低于石墨Ⅱ電極的電勢(shì)
B．石墨Ⅱ電極上消耗的NO2的體積與生成的N2O5的體積之比為2：1
C．該電池工作時(shí)，熔融NaNO3中Na+向石墨Ⅱ電極移動(dòng)
D．該電池的總反應(yīng)方程式為4NO2+O2=2N2O5

二、工業(yè)流程題
12．（2023·青海玉樹·統(tǒng)考三模）三氧化二銻(Sb2O3)作為阻燃劑可廣泛用于尼龍、工程塑料(ABS)、合成樹脂、紙張等。從砷銻煙塵(主要成分為Sb2O3、As2O3和少量SiO2、Ag)中提純?nèi)趸R的工藝流程如圖：
??
已知：Sb2O3和As2O3均能溶于濃鹽酸。
(1)“酸浸”時(shí)能提高酸浸速率的措施有 (寫出一種)，浸出渣的成分為 (填化學(xué)式)。
(2)“還原”時(shí)， AsCl3與Na3PO2反應(yīng)生成As、Na3PO3和HCl的化學(xué)方程式為 ，根據(jù)Sb與As元素同主族推測(cè)，Na3PO2不宜過(guò)量的原因是 。
(3)“稀釋水解”時(shí)，水解溫度與稀釋比對(duì)Sb3+水解率的影響如圖所示，則水解最佳溫度和最佳稀釋比分別為 、 。
??
(4)“中和脫氯”時(shí)發(fā)生的離子方程式為 。
(5)Sb2O3可直接電解制備金屬Sb單質(zhì)，其原理如圖所示。Sb2O3極發(fā)生的電極反應(yīng)式為： 。
??

三、原理綜合題
13．（2023·青海玉樹·統(tǒng)考三模）CO2資源化利用受到越來(lái)越多的關(guān)注，它能有效減少碳排放，有效應(yīng)對(duì)全球的氣候變化，并且能充分利用碳資源。二甲醚(CH3OCH3)是現(xiàn)代社會(huì)比較清潔的能源。下列是利用CO2制備二甲醚的主要反應(yīng)。
( i )CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.0 kJ·mol-1；
( ii )CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) ΔH =-90.4 kJ·mol-1；
( iii )2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH = -23.4 kJ·mol-1。
回答下列問(wèn)題：
(1)根據(jù)(i)(ii)(iii)得3CO(g)+3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的 ΔH = 。
(2)某二甲醚/雙氧水燃料電池的工作原理如圖1所示。電池工作時(shí)，A電極名稱為 ，該電極附近溶液的pH (填“減小”“增大”或“不變”)；電極B的電極反應(yīng)式為 。
??
(3)CO2催化加氫合成二甲醚。
反應(yīng)Ⅰ ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.0 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ ：2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH = - 122.5 kJ·mol-1
①反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。
②在恒壓、n(CO2):n(H2)=1:2的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CO的選擇性(CO的選擇性=)隨溫度的變化如圖2所示；T°C時(shí)，起始投入3 mol CO2、6 mol H2 ，達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)Ⅰ理論上消耗H2的物質(zhì)的量為 。合成二甲醚時(shí)較適宜的溫度為260 °C ，其原因是 。
14．（2023·青海西寧·統(tǒng)考一模）煤的潔凈技術(shù)(包括固硫技術(shù)和脫硫技術(shù)兩類)可有效降低燃煤廢氣中的含量，已成為我國(guó)解決環(huán)境問(wèn)題的主導(dǎo)技術(shù)之一、
Ⅰ．固硫技術(shù)：通過(guò)加入固硫劑，將硫元素以固體形式留在煤燃燒的殘?jiān)?。生石灰是常用的固硫劑，固硫過(guò)程中涉及的部分反應(yīng)如下：
①
②
(1)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是 。
(2)由上述兩個(gè)反應(yīng)可知，在煤燃燒過(guò)程中要提高固硫率(燃燒殘?jiān)辛蛟氐馁|(zhì)量占燃煤中硫元素總質(zhì)量的百分比)，可采用的方法是 。
(3)某溫度下，在一個(gè)恒容密閉容器中加入和，若只發(fā)生反應(yīng)②，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：

0
10
20
30
40

2
1.5
1.1
0.8
0.8
內(nèi) ，此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。
(4)實(shí)際生產(chǎn)中常用石灰石代替生石灰，石灰石吸收熱量分解為生石灰，即。800℃下，在一個(gè)密閉容器中加入一定量的進(jìn)行該反應(yīng)，氣體的濃度變化如圖所示，和與時(shí)分別改變一個(gè)條件，則改變的條件依次是 和 。

Ⅱ．除去燃煤產(chǎn)生的廢氣中的的過(guò)程如圖所示。

(5)過(guò)程①是的部分催化氧化反應(yīng)，若參加反應(yīng)的和的體積比為4∶3，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(6)過(guò)程②利用電化學(xué)裝置吸收另一部分，使得再生，該過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。若此過(guò)程中除去含5%(體積分?jǐn)?shù))的的廢氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則需要的電量為 C(一個(gè)電子的電量)。
15．（2022·青海西寧·統(tǒng)考二模）燃煤廢氣中含有多種能回收利用的原料氣，如CO2、SO2及氮氧化物等，對(duì)其綜合利用，可以改善環(huán)境質(zhì)量。回答下列問(wèn)題：
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，各元素最穩(wěn)定單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol某純物質(zhì)的熱效應(yīng)稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓()。將燃煤廢氣中的SO2富集后催化氧化可得到SO3。由表中數(shù)據(jù)，推測(cè)SO3(l)的 (填“>”、“

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