题目内容
13．
某实验兴趣小组设计如下微型实验装置，a、b为直流电源的两极．实验时，若断开K1，闭合K2，两极均有气泡产生，下列有关描述正确的是（ ）| A． | 断开K1闭合K2时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl-$\stackrel{电解}{→}$ H2↑+Cl2↑ | |
| B． | 断开K1闭合K2时，电子沿“a→Fe→电解质溶液→C→b”的路径流动 | |
| C． | 断开K1闭合K2时，铁电极附近溶液pH逐渐升高 | |
| D． | 断开K2闭合K1时，Fe电极被保护，此法称为牺牲阳极的阴极保护法 |
分析 断开K1，闭合K2时，该装置是电解池，电解池工作时，两极均有气泡产生，说明铁电极是阴极，石墨电极是阳极，阳极上生成氯气，阴极上生成氢气；
断开K2，闭合K1时，该装置是原电池，铁作负极，石墨作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应．
解答 解：A．断开K1闭合K2时，总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ H2↑+2OH-+Cl2↑，故A错误；
B．断开K1闭合K2时，为电解池，但电子不能流经溶液，故B错误；
C．断开K1闭合K2时，铁电极为阴极生成氢气，促进水的电离，溶液碱性增强，故C正确；
D．断开K2闭合K1时，该装置是原电池，铁易失电子作负极，石墨作正极，金属被腐蚀，故D错误．
故选C．
点评 本题综合考查电解池和原电池知识，注意把握电化学工作原理，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，难度中等．
练习册系列答案
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3．在一密闭容器中，反应 a A（g）═b B（g）+c C（g）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的70%，则下列判断不正确的是（ ）
| A． | 平衡向正反应方向移动了 | B． | 物质A的转化率减少了 | ||
| C． | 物质B的质量分数增加了 | D． | a＜b+c |
电解原理在化学工业中有广泛应用，如图为工业制氯气的装置原理．U型管中装有电解液a；X、Y是两根电极棒，通过导线与直流电源相连，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液．请回答以下问题：
1．
人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注．CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇（CH3OH）等产生，工业上利用该反应合成甲醇．
已知：25℃，101kPa下：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2 （g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol
（1）写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-50kJ/mol；
（2）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置．已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如图所示：
①电池外电路电子的流动方向为从A到B（填写“从A到B”或“从B到A”）．
②工作结束后，B电极室溶液的酸性与工作前相比将不变（填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）．
③A电极附近甲醇发生的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑；
（3）已知反应2CH3OH（g）═CH3OCH3（二甲醚）（g）+H2O（g），温度T1时平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
①比较此时正、逆反应速率的大小：V正＞ V逆（填“＞”“＜”或“=”）．
②若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时C（CH3OH）=0.04mol•L-1；该时间内反应速率V（CH3OH）=0.16mol•L-1•min-1．
（4）一定条件下CO和H2也可以制备二甲醚，将amolCO与3amolH2充入一固定体积的密闭容器中，发生反应3CO（g）+3H2（g）═CH3OCH3（二甲醚） （g）+CO2（g）△H＜0，要提高CO的转化率，可以采取的措施是ae（填字母代号）
a．分离出二甲醚 b．加入催化剂 c．充入He，使体系压强增大 d．增加CO的浓度
e．再充入1molCO和3molH2．
人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注．CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇（CH3OH）等产生，工业上利用该反应合成甲醇．已知：25℃，101kPa下：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2 （g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol
（1）写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-50kJ/mol；
（2）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置．已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如图所示：
①电池外电路电子的流动方向为从A到B（填写“从A到B”或“从B到A”）．
②工作结束后，B电极室溶液的酸性与工作前相比将不变（填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）．
③A电极附近甲醇发生的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑；
（3）已知反应2CH3OH（g）═CH3OCH3（二甲醚）（g）+H2O（g），温度T1时平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/（mol•L-1） | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
②若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时C（CH3OH）=0.04mol•L-1；该时间内反应速率V（CH3OH）=0.16mol•L-1•min-1．
（4）一定条件下CO和H2也可以制备二甲醚，将amolCO与3amolH2充入一固定体积的密闭容器中，发生反应3CO（g）+3H2（g）═CH3OCH3（二甲醚） （g）+CO2（g）△H＜0，要提高CO的转化率，可以采取的措施是ae（填字母代号）
a．分离出二甲醚 b．加入催化剂 c．充入He，使体系压强增大 d．增加CO的浓度
e．再充入1molCO和3molH2．
按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：
．
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2．下列过程需要通电才能进行的是（ ）
①电离 ②电镀 ③电解 ④电化学腐蚀．
①电离 ②电镀 ③电解 ④电化学腐蚀．
| A． | ①② | B． | ②③ | C． | ③④ | D． | 全部 |
钴（Co）是人体必需的微量元素．含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用．请回答下列问题：
，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构（如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）．下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是D．