某兴趣小组用如图所示装置研究电化学相关问题。电解质溶液都是足量的，当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。回答下面问题：

1. 某兴趣小组用如图所示装置研究电化学相关问题。电解质溶液都是足量的，当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。

回答下面问题：

(1) 甲池是(填“原电池”或“电解池”)，其中通入甲烷( $\text{[math]}$ )的Pt电极是(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，通入氧气的Pt电极上发生的电极反应。

(2) 乙池电极A石墨碳棒上发生的电极反应，电极B银棒上发生(填“氧化”或“还原”)反应，开始时 $\text{[math]}$ 溶液呈酸性，用离子方程式表示呈酸性的原因。电解一段时间后溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3) 丙池中C和D电极均为石墨电极，电极D上发生的电极反应。丙池两个烧杯中溶液变为蓝色的是(填“a”或“b”)，若U形管中盛有100mL溶液，电解一段时间断开电键K，两个电极上一共收集到224mL气体(标准状况下，忽略溶液体积的变化)，此时U形管中溶液的 $\text{[math]}$ 。

(4) 如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。

写出活性吸附电极N上的电极反应， $\text{[math]}$ 在溶液中移动方向(填序号)。

A．从左室穿过交换膜进入右室　　　　B．从右室穿过交换膜进入左室

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 电解原理; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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综合题普通

1. 近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。选择性催化还原 $\text{[math]}$ 脱硝技术可用于减少汽车尾气中氮氧化物 $\text{[math]}$ 的排放量， $\text{[math]}$ 常用作脱硝催化剂，采用共沉淀法等比掺入金属M后，催化剂 $\text{[math]}$ 的脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。

(1) 下列措施能提高尾气中NO和 $\text{[math]}$ 去除率的有(填字母)。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量石灰乳

(2) 含NO的尾气按一定流速通到不同催化剂表面，不同温度下在气体出口处测得NO的转化率、 $\text{[math]}$ 的选择性、 $\text{[math]}$ 的生成量随温度变化关系如下图：

综合分析，该脱硝过程最佳温度，应选择的最佳催化剂为，选用合适的催化剂还能抑制催化剂表面出现铵盐结晶现象，结晶会导致。

(3) 除以上技术外，还可用电解纸化吸收法将工业尾气中的 $\text{[math]}$ 转变为 $\text{[math]}$ 。向 $\text{[math]}$ 溶液(起始pH调至9)中通入NO，测得电流强度与NO的去除率的关系如图甲所示，溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图乙所示：

去除NO主要发生的离子方程式为，随着电流强度的增大，电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是。

(4) 氮氧化物( $\text{[math]}$ )能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题．某科研机构设计方案利用原电池原理处理氮氧化合物(NO)，其原理如图所示。

电极B是原电池的(填“正极”或“负极”)，电极B上发生的电极反应式为。

综合题困难

$\text{[math]}$ 的资源化利用是“减少碳排放”背景下的科学研究热点之一、 $\text{[math]}$ 的资源化利用一般有如下两种途径。

途径一： $\text{[math]}$ 的甲烷化反应，反应式为CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ 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) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H=+41.2kJ/mol

反应ii：2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 的选择性下降的原因可能是；温度高于300℃后， $\text{[math]}$ 平衡转化率随温度升高而上升的原因是。

综合题困难

3. 分析下图，写出有关反应式：

(1) 铁棒上，

(2) 碳棒上，

(3) 溶液里。

综合题普通