专题05 化学反应与能量（四川专用）-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编

专题05化学反应与能量 考点概览 题型一 化学反应的热效应 题型二 原电池 题型三 电解池 题型四 化学电源 题型五 电化学综合 化学反应的热效应题型一 1．（2024-2025学年·四川泸州一模）在加热条件下，利用金属Pd催化甲醇羰基化的反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A．反应过程中涉及、键的形成和断裂 B．2-甲基-2-丙醇也能发生该条件下的羰基化反应 C．该过程的总反应为： D．若将换为，则得到羰基化产物为DCDO 2．（2024-2025学年·四川眉山一模）合成氨反应为N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)。在铁触媒催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用ad标注。下列说法不正确的是 A．合成氨反应的ΔH < 0 B．经过过渡态3发生的变化为：N2H2 (ad)+H2(ad) = N2H4(ad) C．催化剂改变了合成氨反应的历程和反应热 D．该历程中最大能垒(活化能)： E正= (f-e) eV 3．（2024-2025学年·四川南充一模）臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图，存在时先后发生反应和。下列说法正确的是 A．既可加快臭氧分解反应速率，也可改变该反应热 B．图示所呈现总反应为 C． D．催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定 4．（2024-2025学年·四川自贡一模）碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案（吸附在固体催化剂表面上的物种用*标注），反应机理如图所示。 下列说法正确的是 A．反应过程中除固体催化剂外，还使用了做催化剂 B．反应进程中决速步骤的能垒为 C．第3步的基元反应方程式为： D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动 5．（2024-2025学年·四川遂宁中学校一模）我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 A．该历程的最大能垒为 B．历程中决速步骤的反应为： C．钯基催化剂可使反应的减小 D．该历程中有极性键、非极性键的断裂与形成 6．（2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模）已知下列热化学方程式：2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)　△H1=﹣702.2kJ/mol；Hg(l)+O2(g)═HgO(s)　△H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3，其中△H3的值是 A．﹣260.4kJ/mol B．﹣254.6kJ/mol C．﹣438.9kJ/mol D．﹣441.8kJ/mol 9．（2024-2025学年·大数据教学联盟一模）甲苯与浓硝酸反应可生成2，4，6-三硝基甲苯(TNT)。三氟甲苯()与浓反应可生成邻硝基三氟甲苯()和间硝基三氟甲苯()，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．生成中间体1、2的反应均为吸热反应 B．反应历程中苯环的大键没有发生变化 C．中间体1是由进攻的邻位碳而形成的 D．比更易使苯环上的间位氢原子活化 原电池题型二 1．（2024-2025学年·四川八市联考一模）过氧化氢溶液为氧化性消毒剂，能发挥抗菌作用。我国一科研团队用如图装置制取(已知：，电极上都覆盖有催化剂)。下列说法正确的是 A．电极a是负极，发生还原反应 B．A膜是阴离子交换膜，B膜是阳离子交换膜 C．电极b的电极反应为： D．电解质中发生的反应为： 2．（2024-2025学年·四川泸州一模）中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi－ZMOF)材料，将其用做Zn－CO2电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是 A．锌电极的电势高于Bi－ZMOF电极的电势 B．放电时，每消耗0.2mol Zn，双极膜内解离3.6g H2O C． Bi－ZMOF电极的反应式为：CO2＋2H＋－2e－=HCOOH D． Bi－ZMOF电极具有吸附CO2，并催化CO2转化为HCOOH的作用 3．（2024-2025学年·四川眉山东坡区一模）一种肼()燃料电池的工作原理如图所示： 下列说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．该装置将电能转化为化学能 C．电池内发生的反应有 D．当有32 g 反应时，消耗22.4 L 4．（2024-2025学年·大数据教学联盟一模）一种全锰电池结构如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是 A．正极反应为 B．理论上，每转移，两个电极质量改变相差 C．溶液的浓度始终保持不变 D．若更换为阳离子交换膜，会造成Mn电极的腐蚀 电解池题型三 1．（2024-2025学年·四川德阳一模）NiCo-LDHs电催化HMF()，NiCo-LDHs电极的物质转化过程为OHMF→HMFCA→FFCA→FDCA()，其工作原理如图1所示，各物质含量的动态变化如图2所示。下列说法正确的是 A．NiCo-LDHs电极电势低于石墨烯电极电势 B．HMFCA转化为FFCA是整个转化过程的决速步 C．石墨烯电极产物为 D．一段时间后，两电极室pH均减小 2．（2024-2025学年·四川泸州一模）据报道，我国科学家将钙钛矿晶格作为电催化的活性位点平台，用于氧还原选择性合成，其电化学装置如图所示。下列有关说法不正确的是 A．a极与外加电源的正极相连 B．由a极区通过质子交换膜移向b极区 C．相同条件下，消耗的与生成的体积比为1：1 D．该电解池的总反应为 3．（2024-2025学年·四川自贡一模）烟酸是B族维生素，可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸，工作原理如图所示。双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移。 下列说法正确的是 A．碳封装过渡金属电极能催化提高b电极上还原反应的速率 B．该装置工作时，OH-向a极移动 C．a极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ D．制备0.1mol烟酸时双极膜中质量减少3.6g 化学电源题型四 1．（2024-2025学年·达州市一模）碱性锌锰干电池的总反应为：，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电极电势高 B．电池工作时，被氧化 C．电池工作时，通过隔膜向正极移动 D．反应中每生成，消耗 电化学综合题型五 1．（2024-2025学年·四川眉山一模）我国科学家开发出催化剂，设计了新型电池，实现高效、连续的到的转化，装置如图所示。下列叙述错误的是 A．放电时，电极电势： B．充电时，a极反应式为 C．放电时，生成(标准状况)时，有向a极迁移 D．充电时，b极净增时，电路中转移电子 2．（2024-2025学年·四川内江一模）《自然》杂志报道了一种充放电的铝离子电池，该电池的电解质为含有的离子液体（），放电时泡沫石墨电极中释放。下列说法正确的是 A．放电时，电流由铝电极经负载流向泡沫石墨电极 B．充电时，泡沫石墨电极与外电源的负极相连 C．充电时，阴极反应： D．放电时，铝电极质量减少，则泡沫石墨电极质量减少 3．（2024-2025学年·四川遂宁射洪学校一模）我国科学家设计了一种利用废水中的将苯酚氧化为和的原电池—电解池组合装置(如图所示)。已知：水分子不能透过离子交换膜。羟基自由基()的氧化性仅次于氟气。下列说法错误的是 A．电流方向为a电极→d电极→c电极→b电极→a电极 B．b电极的电极反应为 C．电解池中流出的溶液X呈碱性 D．电路中每转移28mole-，消耗2mol苯酚 4．（2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模）2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次电池的电极材料为(普鲁士白)和(嵌钠硬碳)。下列说法中错误的是 A．放电时，左边电极电势高 B．放电时，负极的电极反应式可表示为： C．充电时，电路中每转移电子，阳极质量增加 D．比能量：锂离子电池高于钠离子电池 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05化学反应与能量 考点概览 题型一 化学反应的热效应 题型二 原电池 题型三 电解池 题型四 化学电源 题型五 电化学综合 化学反应的热效应题型一 1．（2024-2025学年·四川泸州一模）在加热条件下，利用金属Pd催化甲醇羰基化的反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A．反应过程中涉及、键的形成和断裂 B．2-甲基-2-丙醇也能发生该条件下的羰基化反应 C．该过程的总反应为： D．若将换为，则得到羰基化产物为DCDO 【答案】B 【详解】A．由图可知Ⅰ中存在、键的形成，Ⅲ中断裂，Ⅳ中断裂，故A正确； B．由图可知发生该羰基化反应的结构条件是存在羟基以及羟基所连碳上有H，2-甲基-2-丙醇中羟基所连碳上没有H，故B错误； C．贵金属钯催化乙醇羰基化的反应过程中贵金属钯做了催化剂，则总反应为，故C正确； D．该过程中最终从醇结构中脱去羟基H以及羟基所连碳上的氢原子，因此若将换为，最终得到产物为DCDO，故D正确； 故选：B。 2．（2024-2025学年·四川眉山一模）合成氨反应为N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)。在铁触媒催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用ad标注。下列说法不正确的是 A．合成氨反应的ΔH < 0 B．经过过渡态3发生的变化为：N2H2 (ad)+H2(ad) = N2H4(ad) C．催化剂改变了合成氨反应的历程和反应热 D．该历程中最大能垒(活化能)： E正= (f-e) eV 【答案】C 【详解】A．由图可知，合成氨反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的△H<0，故A项正确； B．由图可知，经过过渡态3步骤发生的反应为N2H2 (ad)+2H2(ad) = N2H4(ad)+H2(ad)，即N2H2(ad)+H2(ad)=N2H4(ad)，故B项正确； C．由图可知，铁触媒催化剂改变了合成氨反应的反应历程，但不能改变反应热，故C项错误； D．由图可知，该历程中最大能垒(活化能)E正=-eeV-(-feV)=(f-e)eV，故D项正确； 故本题选C。 3．（2024-2025学年·四川南充一模）臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图，存在时先后发生反应和。下列说法正确的是 A．既可加快臭氧分解反应速率，也可改变该反应热 B．图示所呈现总反应为 C． D．催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定 【答案】B 【分析】根据能量变化图可知，对应曲线的反应没有使用催化剂，对应曲线的反应使用了催化剂。催化剂可改变反应的历程，降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的反应热，据此答题。 【详解】A．根据题给基元反应的方程式可知，先在反应中消耗，后在反应中生成，即在反应中做催化剂，可加快臭氧分解反应速率，但不改变该反应的反应热，A错误； B．能量变化图中，曲线的起止状态的物质分别对应反应物和生成物，故图示所呈现的总反应为，B正确； C．催化剂可降低反应的活化能，、，但，C错误； D．活化能越大，反应速率越慢，反应历程中，活化能最大的基元反应速率最慢，为反应的决速步骤，催化臭氧分解的反应中，，故速率由第一步决定，D错误； 故选B。 4．（2024-2025学年·四川自贡一模）碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案（吸附在固体催化剂表面上的物种用*标注），反应机理如图所示。 下列说法正确的是 A．反应过程中除固体催化剂外，还使用了做催化剂 B．反应进程中决速步骤的能垒为 C．第3步的基元反应方程式为： D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动 【答案】A 【详解】A．HO·在反应前参与反应，反应后又生成，作催化剂，A正确； B．反应进程中经过渡态Ⅰ的反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为[103.1-(-22.6)]×102eV=1.257×104eV，B错误； C．第3步的基元反应方程式为：，C错误； D．由图可以看出，2CH3OH+CO2→CH3OCOOCH3+H2O △H＞0，升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D错误； 故答案为：A。 5．（2024-2025学年·四川遂宁中学校一模）我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 A．该历程的最大能垒为 B．历程中决速步骤的反应为： C．钯基催化剂可使反应的减小 D．该历程中有极性键、非极性键的断裂与形成 【答案】A 【详解】A．该历程的最大的能垒(活化能)= 46.9-(-131.4)=178.3 kJ/mol，故A正确； B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，则决速步骤的反应为，故B错误； C．催化剂只降低了反应的活化能，加快反应速率，不改变反应的焓变，故C错误； D．该历程中有H-H非极性键断裂、极性键的断裂、C-H极性键的形成，无非极性键的形成，故D错误； 故选A。 6．（2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模）已知下列热化学方程式：2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)　△H1=﹣702.2kJ/mol；Hg(l)+O2(g)═HgO(s)　△H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3，其中△H3的值是 A．﹣260.4kJ/mol B．﹣254.6kJ/mol C．﹣438.9kJ/mol D．﹣441.8kJ/mol 【答案】A 【详解】已知①2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)△H1=﹣702.2kJ/mol，②Hg(l)+O2(g)═HgO(s)△H2=﹣90.7kJ/mol，根据盖斯定律：①×0.5-②即可得：Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)△H3=(-702.2×0.5+90.7)kJ•mol-1=-260.4kJ•mol-1，故选：A。 9．（2024-2025学年·大数据教学联盟一模）甲苯与浓硝酸反应可生成2，4，6-三硝基甲苯(TNT)。三氟甲苯()与浓反应可生成邻硝基三氟甲苯()和间硝基三氟甲苯()，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．生成中间体1、2的反应均为吸热反应 B．反应历程中苯环的大键没有发生变化 C．中间体1是由进攻的邻位碳而形成的 D．比更易使苯环上的间位氢原子活化 【答案】B 【详解】A．观察图片发现生成中间体1、2能量升高，故生成中间体1、2的反应均为吸热反应，A正确； B．反应历程中苯环变成，带正电荷，大键被破坏，B错误； C．观察图片发现中间体1是由进攻的邻位碳而形成的，C正确； D．甲苯与浓硝酸反应生成邻位和对位的2，4，6-三硝基甲苯(TNT)，而三氟甲苯与浓硝酸反应除生成邻硝基三氟甲苯外，还生成间硝基三氟甲苯，生成间硝基三氟甲苯所需能量较低，表明以间硝基三氟甲苯为主，说明比更易使苯环上的间位氢原子活化，D正确； 答案选B。 原电池题型二 1．（2024-2025学年·四川八市联考一模）过氧化氢溶液为氧化性消毒剂，能发挥抗菌作用。我国一科研团队用如图装置制取(已知：，电极上都覆盖有催化剂)。下列说法正确的是 A．电极a是负极，发生还原反应 B．A膜是阴离子交换膜，B膜是阳离子交换膜 C．电极b的电极反应为： D．电解质中发生的反应为： 【答案】D 【分析】该装置为原电池，利用原电池原理制取，电极a通入H2，电极b通入O2，最终得到，H2在a电极发生氧化反应，则a极是负极，b极是正极，据此分析解答。 【详解】A．电极a是负极，发生氧化反应，A错误； B．该装置用于制取，电极a生成H+，阳离子向正极移动，透过A膜，电极b生成和OH-，阴离子向负极移动，透过B膜，二者结合生成，所以A膜、B膜分别为阳离子、阴离子交换膜，B错误； C．电极b通入O2，发生还原反应，电极反应为：，C错误； D．由题图可知，电池工作时，、OH-和H+作用生成，发生反应为：，D正确； 故选D。 2．（2024-2025学年·四川泸州一模）中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi－ZMOF)材料，将其用做Zn－CO2电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是 A．锌电极的电势高于Bi－ZMOF电极的电势 B．放电时，每消耗0.2mol Zn，双极膜内解离3.6g H2O C． Bi－ZMOF电极的反应式为：CO2＋2H＋－2e－=HCOOH D． Bi－ZMOF电极具有吸附CO2，并催化CO2转化为HCOOH的作用 【答案】D 【分析】由图可知，锌片为原电池的负极，碱性条件下Zn失去电子发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-；Bi—ZMOF电极为正极，酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应，生成HCOOH。双极膜中的H＋移向Bi—ZMOF电极、OH－离子移向锌片。 【详解】A．由分析可知，Zn为电池的负极，Bi－ZMOF为电池的正极，正极的电势高于负极的电势，因此锌电极的电势低于Bi－ZMOF电极的电势，A错误； B．由分析可知，双极膜中的H＋移向Bi—ZMOF电极、OH－离子移向锌片。电池工作时，每消耗0.2mol Zn时，外电路转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol。在串联电路中，任何一个截面经过的电量都是相同的，因此有0.4molH＋移向Bi—ZMOF电极，双极膜内将解离0.4mol水，即0.4mol×18g·mol-1=7.2g水，B错误； C．由分析可知，Bi—ZMOF电极为正极，酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应生成HCOOH，电极反应式为CO2＋2H＋－2e－=HCOOH，C错误； D．根据题意，新型铋基ZMOF(Bi－ZMOF)材料用做Zn－CO2电池的电极，可提高电池放电效率，因此Bi－ZMOF电极主要起吸附CO2，并催化CO2转化为HCOOH的作用，D正确； 答案选D。 3．（2024-2025学年·四川眉山东坡区一模）一种肼()燃料电池的工作原理如图所示： 下列说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．该装置将电能转化为化学能 C．电池内发生的反应有 D．当有32 g 反应时，消耗22.4 L 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为化学能转化为电能的燃料电池，a为原电池的负极，肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和氢离子，电极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+，b为正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，放电生成的亚铁离子酸性条件下与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为。 【详解】A．由分析可知，a为原电池的负极，发生氧化反应，故A错误； B．由分析可知，该装置为化学能转化为电能的燃料电池，故B错误； C．由分析可知，电池内发生的反应为亚铁离子酸性条件下与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为，故C正确； D．缺标准状况下条件，无法计算32g肼反应时消耗氧气的体积，故D错误； 故选C。 4．（2024-2025学年·大数据教学联盟一模）一种全锰电池结构如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是 A．正极反应为 B．理论上，每转移，两个电极质量改变相差 C．溶液的浓度始终保持不变 D．若更换为阳离子交换膜，会造成Mn电极的腐蚀 【答案】C 【分析】该装置为原电池装置，Mn为负极，失电子生成锰离子，MnO2为正极，得电子结合氢离子生成锰离子和水。 【详解】A．锰电极为负极，二氧化锰石墨电极为正极，电极反应分别为，，A正确； B．电池工作时，每转移消耗，质量改变为，同时，消耗，质量改变为，两电极质量改变相差，B正确； C．隔膜为阴离子隔膜，电池工作时，向左室迁移，左室的浓度增大，C错误； D．若隔膜换成阳离子交换膜，即允许、在两室迁移，因右室浓度高于左室，无法避免其从右向左室迁移，锰电极发生腐蚀，D正确； 答案选C。 电解池题型三 1．（2024-2025学年·四川德阳一模）NiCo-LDHs电催化HMF()，NiCo-LDHs电极的物质转化过程为OHMF→HMFCA→FFCA→FDCA()，其工作原理如图1所示，各物质含量的动态变化如图2所示。下列说法正确的是 A．NiCo-LDHs电极电势低于石墨烯电极电势 B．HMFCA转化为FFCA是整个转化过程的决速步 C．石墨烯电极产物为 D．一段时间后，两电极室pH均减小 【答案】B 【分析】NiCo-LDHs电极材料上HMF()最终转化为FDCA()，其中醛基、羟基转化为羧基，发生氧化反应，则该电极为阳极，与电源正极相连，以此分析； 【详解】A．根据分析，NiCo-LDHs电极为阳极电极电势高于石墨烯电极电势，A错误； B．由图2可知FFCA的物质的量始终接近0，可知该过程中FFCA能迅速转化为FDCA，则FFCA转化为FDCA的活化能最小，反应一段时间后HMFCA高于HMF和FFCA，可知HMFCA转化为FFCA的反应速率较其他反应慢，而慢反应决定总反应速率，即HMFCA转化为FFCA是整个转化过程的决速步，B正确； C．石墨烯电极为阴极，吸引溶液中的阳离子，氢离子发生还原反应生成氢气，即石墨烯电极产物为氢气，C错误； D．转化过程中NiCo-LDHs电极上HMF最终转化为FDCA，该过程中生成羧酸，溶液酸性增强，pH减小，阴极电极室中氢离子发生还原反应，酸性减小，pH增大，D错误； 故答案为：B。 2．（2024-2025学年·四川泸州一模）据报道，我国科学家将钙钛矿晶格作为电催化的活性位点平台，用于氧还原选择性合成，其电化学装置如图所示。下列有关说法不正确的是 A．a极与外加电源的正极相连 B．由a极区通过质子交换膜移向b极区 C．相同条件下，消耗的与生成的体积比为1：1 D．该电解池的总反应为 【答案】C 【分析】a极发生氧化反应，为阳极，；b极为阴极，发生还原反应，质子(H+)由阳极区向阴极区迁移，b极反应式为，a极反应式为，以此分析； 【详解】A．由以上分析可知a极为阳极，与电源正极相连，故A正确； B．质子(H+)由阳极区向阴极区迁移，即由a极区通过质子交换膜移向b极区，故B正确； C．由上述电极方程式可知，转移相同电子时，消耗的与生成的体积比为2：1，故C错误； D．由上述电极反应可知，电池总反应为：，故D正确； 故选：C。 3．（2024-2025学年·四川自贡一模）烟酸是B族维生素，可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸，工作原理如图所示。双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移。 下列说法正确的是 A．碳封装过渡金属电极能催化提高b电极上还原反应的速率 B．该装置工作时，OH-向a极移动 C．a极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ D．制备0.1mol烟酸时双极膜中质量减少3.6g 【答案】C 【分析】由题干图示信息可知，3-甲基吡啶转化为烟酸发生氧化反应，则b为电解池阳极，电极反应为：-6e-+6OH-=+4H2O ，a为电解池阴极，电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，b电极为阳极，阳极上发生氧化反应，即碳封装过渡金属电极能防止阳极电极自身放电，提高b电极3-甲基吡啶转化为烟酸氧化反应的速率，A错误； B．由分析可知，a为电解池阴极，b为电解池阳极，故该装置工作时，OH-向b极移动，B错误； C．由分析可知，a极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，C正确； D．由分析可知，制备烟酸的电极反应为：-6e-+6OH-=+4H2O，制备0.1mol烟酸时转移电子为0.6mol，根据电子守恒可知，双极膜中有0.6molOH-移向阳极，0.6molH+移向阴极，即质量减少0.6mol×18g/mol=10.8g，D错误； 故答案为：C。 化学电源题型四 1．（2024-2025学年·达州市一模）碱性锌锰干电池的总反应为：，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电极电势高 B．电池工作时，被氧化 C．电池工作时，通过隔膜向正极移动 D．反应中每生成，消耗 【答案】D 【分析】根据电池总反应方程式可知：Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，MnO2为正极，发生还原反应，电极反应式为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-。电池工作时，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。 【详解】A．根据反应总方程式可知，电池工作时，锌为负极，则电极电势低，A错误； B．根据电池反应方程式可知：电池工作时，Mn元素化合价降低，得到电子被还原，所以MnO2发生还原反应，B错误； C．电池工作时，OH-会向正电荷较多的负极定向移动，即OH-通过隔膜向负极移动，C错误； D．根据，故每生成l mol MnOOH，消耗0.5mol锌，即65g/mol×0.5mol=32.5g，D正确； 故合理选项是D。 电化学综合题型五 1．（2024-2025学年·四川眉山一模）我国科学家开发出催化剂，设计了新型电池，实现高效、连续的到的转化，装置如图所示。下列叙述错误的是 A．放电时，电极电势： B．充电时，a极反应式为 C．放电时，生成(标准状况)时，有向a极迁移 D．充电时，b极净增时，电路中转移电子 【答案】C 【分析】由图可知，放电时，a电极为原电池的负极，水在负极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，b电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入负极区；充电时，与直流电源正极相连的a电极为电解池的阳极，碱性条件下氨气在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，b电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区。 【详解】A．放电时，a极为正极，b极为负极，正极电势高于负极，A项正确； B．充电时，a极为阳极，发生氧化反应生成参与电极反应生成水，B项正确； C．放电时，a极为正极，电极反应式为，为了维持电荷平衡，必有向负极（b极）迁移，C项错误； D．充电时，b极为阴极，电极反应式为,电路中转移电子，D项正确； 故选C。 2．（2024-2025学年·四川内江一模）《自然》杂志报道了一种充放电的铝离子电池，该电池的电解质为含有的离子液体（），放电时泡沫石墨电极中释放。下列说法正确的是 A．放电时，电流由铝电极经负载流向泡沫石墨电极 B．充电时，泡沫石墨电极与外电源的负极相连 C．充电时，阴极反应： D．放电时，铝电极质量减少，则泡沫石墨电极质量减少 【答案】C 【分析】由题干图示原电池装置可知，放电时属于原电池，铝为负极，被氧化生成，负极反应式为，泡沫石墨为正极，正极反应式为，其逆过程就是充电时，属于电解池，阴极反应式为，阳极反应式为，据此分析。 【详解】A．放电时，电流由正极流向负极，即由泡沫石墨电极经负载流向铝电极，A错误； B．充电时，泡沫石墨电极为阳极，与外电源的正极相连，B错误； C．根据分析可知，充电时，阴极反应：，C正确； D．放电时，铝电极质量减少，转移3mol电子，则泡沫石墨电极质量减少，D错误； 故选C。 3．（2024-2025学年·四川遂宁射洪学校一模）我国科学家设计了一种利用废水中的将苯酚氧化为和的原电池—电解池组合装置(如图所示)。已知：水分子不能透过离子交换膜。羟基自由基()的氧化性仅次于氟气。下列说法错误的是 A．电流方向为a电极→d电极→c电极→b电极→a电极 B．b电极的电极反应为 C．电解池中流出的溶液X呈碱性 D．电路中每转移28mole-，消耗2mol苯酚 【答案】C 【分析】该装置是利用废水中的将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池—电解池组合装置，左侧为原电池，右侧为电解池，a电极发生还原反应，为正极，b电极发生氧化反应，为负极，则c电极为阴极，d电极为阳极； 【详解】A．a电极为原电池的正极，b电极为原电池的负极，c电极为电解池的阴极，d电极为电解池的阳极，因此电流方向为a电极→d电极→c电极→b电极→a电极，A项正确； B．由图中转化关系可知，b电极的电极反应为，B项正确； C．c电极上的反应为，同时有通过质子交换膜进入该区域，因此溶液的组成不变，C项错误； D．b电极的电极反应为 ，d电极为电解池的阳极，电极反应为，进一步氧化苯酚，方程式为，电路中每转移，消耗苯酚2mol，D项正确； 故选C。 4．（2024-2025学年·四川宜宾叙州区一模）2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次电池的电极材料为(普鲁士白)和(嵌钠硬碳)。下列说法中错误的是 A．放电时，左边电极电势高 B．放电时，负极的电极反应式可表示为： C．充电时，电路中每转移电子，阳极质量增加 D．比能量：锂离子电池高于钠离子电池 【答案】C 【详解】A．放电时，左边电极为正极，电极电势高，A正确； B．放电时，负极的电极反应式可表示为：，B正确； C．充电时，阳极反应式为：，电路中每转移电子，阳极质量减少，C错误； D．比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，Li、Na原子正常状态下反应时均为失去1个电子，但Li的相对原子质量小于Na的，故锂离子电池的比能量高于钠离子电池，D正确； 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$