《2025年高中总复习优化设计高中化学》

1. (2023·四川成都模拟)科研工作者利用双功能催化剂实现了室温条件下电催化联合制备氨气和硝酸。下列说法错误的是(C)


A.X端为化学电源的负极
B.b极的电极反应式为N₂+6H₂O-10e⁻=2NO₃⁻+12H⁺
C.理论上a、b电极消耗N₂速率相等
D.离子交换膜可以是质子交换膜

答案： 1.C　解析因为a电极氮元素化合价降低,氮气得电子,所以a极为阴极,X端为化学电源的负极,A正确;理论上a、b电极得失电子数相等,但a极上$1 mol N_2$得到$6 mol$电子,b极上$1 mol N_2$失去$10 mol$电子,所以消耗$N_2$速率不相等,C错误;离子交换膜可以是质子交换膜,b极产生的质子通过交换膜进入a极区,D正确。

2. 如图所示,甲池的总反应式为N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O,下列关于该装置工作时的说法正确的是(C)


A.该装置工作时,Ag电极上有气体生成
B.甲池中负极反应式为N₂H₄-4e⁻=N₂+4H⁺
C.甲池和乙池中溶液的pH均减小
D.当甲池中消耗3.2gN₂H₄时,乙池中理论上最多产生6.4g固体

答案： 2.C　解析该装置图中,甲池为燃料电池,其中左边电极为负极,右边电极为正极,乙池为电解池,石墨电极为阳极,$Ag$电极为阴极,阴极上$Cu^{2+}$得电子生成铜,无气体生成,A错误;甲池溶液呈碱性,电极反应式不出现$H^+$,B错误;根据甲池的总反应式可知有水生成,电解液被稀释,故碱性减弱,pH减小,乙池的总反应式为$2CuSO_4 + 2H_2O \stackrel{电解}{ \longrightarrow } 2Cu + O_2 \uparrow + 2H_2SO_4$,电解液酸性增强,pH减小,C正确;$3.2 g N_2H_4$的物质的量为$0.1 mol$,转移电子的物质的量为$0.4 mol$,产生$0.2 mol Cu$,质量为$12.8 g$,D错误。

3. (2024·七省适应性测试黑龙江、吉林化学,11)如图,b为H⁺/H₂标准氢电极,可发生还原反应(2H⁺+2e⁻=H₂↑)或氧化反应(H₂-2e⁻=2H⁺),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是(B)


A.1与2相连,盐桥1中阳离子向b电极移动
B.2与3相连,电池反应为2Ag+2I⁻+2H⁺=2AgI+H₂↑
C.1与3相连,a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D.1与2、2与3相连,b电极均为e⁻流出极

答案： 3.B　解析1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量减小,AgCl转化为Ag,说明a电极为正极,b电极为负极,b电极反应为$H_2 - 2e^- \longrightarrow 2H^+;2$与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,Ag转化为AgI,说明c电极为负极,b电极为正极,b电极反应为$2H^+ + 2e^- \longrightarrow H_2 \uparrow。$1与2相连,a电极为正极,b电极为负极,盐桥1中阳离子向a电极移动,A错误;2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,Ag转化为AgI,说明c电极为负极,b电极为正极,b电极生成氢气,电池反应为$2Ag + 2I^- + 2H^+ \longrightarrow 2AgI + \$