电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：

1. 电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：

(1) 碱性锌锰电池的总反应式为 $\text{[math]}$ 。负极材料为，该电池正极反应式为。

(2) 甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为。

(3) 用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得H₂、O₂、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为。氢氧化钾溶液从口导出(填“A”或“D”)，M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是(填“M”或“N”)。

(4) 如图所示，若电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题：

①电源中Y极是(填“正”或“负”)极。

②通电10min时，B中共收集到392mL(标准状况)气体，溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 $\text{[math]}$ mol/L，如果电解后要使该电解液复原，可以加入物质的化学式为。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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填空题困难

1. 工业上，利用天然气制得的氢气称为蓝氢：CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)。回答下列问题：

(1) 上述反应中各物质化学键变化与能量关系如图：

则CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)是(填“吸热”或“放热”)反应。

(2) 一定温度下，向一恒容密闭容器中一入定量CH₄(g)和H₂O(g)，发生上述反应。实验测得速率方程：v_正=k_正c(CH₄)c(H₂O)，v_逆=k_逆(CO)c³(H₂)(k_正、k_逆为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂、固体表面积有关，与浓度无关)。

①他条件不变，升高温度.k_正(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；加入催化剂，v_逆。

②达到平衡时， $\text{[math]}$ =(用含k_正、k_逆的代数式表示)。

(3) 向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2molCH₄(g)和2molH₂O(g)，发生上述反应。测得CH₄(g)的转化率与时间(t)、温度(T)的关系如图所示。

①T₂(填“>”、“<”或“=”)T₁。

②a点时， $\text{[math]}$ =(mol·L^-1)²。

(4) 天然气酸性燃料电池的能量转化率较高。电池反应为CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，该电池放电时，负极的电极反应式为。

填空题普通

2. 回答下列问题：

(1) 下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。B极上的电极反应式；若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为L(标况下)。

(2) 下图是高能锂电池的工作原理，其总反应式为 $\text{[math]}$ ，装置中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为电解质。用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生标准状况下 $\text{[math]}$ 。B电极为极，电源正极反应式为，从隔膜中通过的离子数目为，若电解过程体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为mol/L。

填空题困难

3. 海水资源可以有效利用，有时也会给生产、生活带来困扰，阅读如图，回答问题：

(1) 氯碱工业能耗大，通过如图Ⅰ改进的设计，可大幅度降低能耗，下列说法正确的是：___________。 A. 电极A接电源负极，发生还原反应 B. 电极B的电极反应式为： $\text{[math]}$ C. 应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的 $\text{[math]}$ 溶液 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗

(2) 图Ⅱ中铁棒浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，则发生该腐蚀时，正极的电极反应式为：。

(3) 图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是：___________。 A. 若 $\text{[math]}$ 为导线， $\text{[math]}$ 可以是铜 B. 若 $\text{[math]}$ 为导线，铁闸门上的电极反应式为 $\text{[math]}$ C. 若 $\text{[math]}$ 为直流电源，铁闸门做负极 D. 若 $\text{[math]}$ 为直流电源， $\text{[math]}$ 极上发生氧化反应

填空题普通