的资源化利用是“减少碳排放”背景下的科学研究热点之一、的资源化利用一般有如下两种途径。途径一：的甲烷化反应，反应式为CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)，生成的CH4可以充当航天器使用的燃料电池的燃料。（1）在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是(填代号)。A．气体的压强不再变化　　　B．CH4的体积分数不再变化　　　C．混合气体的密度不再变化（2）一种利用CH4为燃料组成的电池如图所示(两个电极材料均为Pt，电解质溶液为NaOH溶液)，负极区发生的电极反应式为。用上述甲烷燃料电池充当电源，石墨作电极，电解稀溶液的装置如下图所示，电解液中事先加有指示剂，此时溶液呈红色(指示剂变色的pH范围是6.8-8.0，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色)，回答下列问题。（3）在电解过程中，A管电极附近溶液的颜色变化是。（4）B管中发生的电极反应式为。（5）检验a管中气体的方法是。途径二：催化加氢合成二甲醚。反应过程中有两个反应发生。反应i：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ/mol反应ii：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJ/mol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的选择性随温度的变化如图所示(的选择性越好，代表其产率越高)。（6）温度升高，平衡时的选择性下降的原因可能是；温度高于300℃后，平衡转化率随温度升高而上升的原因是。

综合题困难

2. 电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

(1) 若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试液，则电解池中Y极上的电极反应式是。

在Y极附近放湿润的淀粉碘化钾试纸观察到的现象是。

②X电极上发生的反应属于反应。

③电解后X极产生白色沉淀，则该沉淀最有可能是（填化学式）。

(2) 如要用电解方法实现将铁片镀上一层金属银，电解液a选用硝酸银溶液，则

①X电极的材料是。

②Y电极反应式是。

③已知开始时铁片与银片的质量相同，当电路中有0. 4摩尔电子通过时，两极质量相差克。

综合题困难

3. 从NO₃^﹣、SO₄²^﹣、H⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Cl^﹣中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解，写出符合下列要求的所有可能的电解质的化学式．

(1) 两极分别放出H₂和O₂．

(2) 若阴极析出金属，阳极放出O₂．

(3) 两极分别放出气体，且体积比为1：1

综合题普通

1. 我国研发的“无淡化海水原位直接电解制氢技术”装置如图所示，阴、阳极材料均为附着有 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 催化电极网，表面的 $\text{[math]}$ 可选择性地紧密结合水电离出的 $\text{[math]}$ 。下列说法不正确的是

A. 气体b为 $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ 负电层可减少副产物 $\text{[math]}$ 的生成 C. $\text{[math]}$ 等电极垢在阳极产生，应定期更换 D. 与海水淡化间接制氢相比，原位直接制氢成本低

单选题普通

2. 利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响，可设计浓差电池。某热再生浓差电池放电时的工作原理如图所示，通入 $\text{[math]}$ 发生反应 $\text{[math]}$ ，电池开始工作，甲室电极质量减少，乙室电极质量增加，中间a为离子交换膜，放电后利用工业废热进行充电。下列说法正确的是

A. 放电时，甲室Cu电极电势高于乙室 B. 充电时， $\text{[math]}$ 经阴离子交换膜a由甲室向乙室迁移 C. 放电时，外电路有 $\text{[math]}$ 电子通过时，乙室溶液质量减少6.4g D. 电池的总反应为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

单选题容易

3. 电解熔融氯化钠和氯化钙混合盐制备金属钠的装置(剖面侧视图)如图所示。阳极为石墨，阴极为铁环，两极用隔膜隔开。氯气从阳极上方的抽气罩抽出，液态金属钠经铁管流入收集器。下列叙述正确的是

A. 为增强导电性，可将石墨更换为铜棒做阳极 B. 金属钠的密度小于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在上层 C. 隔膜为阳离子交换膜，防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D. 电解时阴极的电极反应为 $\text{[math]}$ ，发生氧化反应，阴极上可能生成少量钙单质

单选题容易

1. $\text{[math]}$ 是一种重要的化工原料，可用于制革，印染等工业。

(1) 以铬铁矿(主要成分为 $\text{[math]}$ ，还含有 $\text{[math]}$ 等)为原料制备 $\text{[math]}$ 的工艺流程如图。

①焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是。

②焙烧的目的是将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 并将 $\text{[math]}$ 氧化物转化为可溶性钠盐，写出焙烧时 $\text{[math]}$ 发生的化学方程式。

③滤渣1主要含有。

④矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。

i．过程Ⅲ中用 $\text{[math]}$ 溶液的目的是，pH的理论范围为。

ii．过程Ⅳ发生反应 $\text{[math]}$ ，计算该反应的 $\text{[math]}$ 。

(2) 测定产品中 $\text{[math]}$ 的质量分数。

称取 $\text{[math]}$ 产品，用 $\text{[math]}$ 容量瓶配制为待测液。取 $\text{[math]}$ 待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液 $\text{[math]}$ 。产品中 $\text{[math]}$ (摩尔质量为 $\text{[math]}$ )的质量分数为。(列计算式即可)

(3) 利用膜电解技术，以 $\text{[math]}$ 溶液为阳极室电解质溶液， $\text{[math]}$ 溶液为阴极室电解质溶液也可以制备 $\text{[math]}$ ，装置如图。

离子交换膜应该选用(填序号)。

a．阴离子交换膜 B．质子交换膜 C．阳离子交换膜

流程题困难

2. 某小组进行电解FeCl₂溶液的实验探究。回答下列问题：

(1) 甲小组用如下图所示的装置电解不同pH条件下的FeCl₂溶液(电压为1.5 V)，记录现象如表所示：

实验编号	溶液pH	阳极			阴极
实验编号	溶液pH	试纸颜色	溶液变化	取电极附近溶液滴加KSCN溶液	是否有气泡	电极是否有镀层
1	4.91	不变	黄绿色，浑浊	盐酸酸化后变红	无	有
2	2.38	不变	黄绿色，少量浑浊	无需酸化变红	无	有
3	-0.43	不变	黄绿色，无浑浊	无需酸化变红	有	难形成

①为减少其他干扰，应用(填试剂名称)调节FeCl₂溶液的pH。

②实验1电解结束后阳极表面附有少量红褐色固体，则阳极的电极反应式为。

③实验1~3说明，随pH的降低，阳极的主要产物最终变为(填离子符号)，请根据实验现象描述随pH的变化，阴极主要产物的变化为。

(2) 乙小组同学发现上述三个实验中阳极均无Cl₂生成，小组利用上述装置和试剂设计了如下实验进一步探究，记录现象如表所示：

实验编号	溶液pH	电压/V	阳极			阴极
实验编号	溶液pH	电压/V	试纸颜色	溶液变化	取电极附近溶液滴加KSCN溶液	是否有气泡	电极是否有镀层
4	c	1.5	不变	缓慢变黄绿色	盐酸酸化才变红	无	约4 min
5		3	不变	缓慢变黄绿色	盐酸酸化才变红	极少	约1 min
6		4.5	长时间后稍变蓝	黄绿色	红色	少量	迅速
7		6	明显变蓝	很快变黄绿色	暗红色	大量	迅速