专题05 化学反应与能量（四川专用）-【好题汇编】2025年高考化学二模试题分类汇编

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 电化学综合 化学反应的热效应题型一 1．（2025•成都石室中学•二模）某研究小组提出利用炔烃、醛、胺等工业大宗原料和炉烟二氧化碳的四组分串联反应，来实现恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，反应历程如图所示。下列叙述正确的是 已知：Ph为，Bn为 A. 总反应的原子利用率为100% B. 和是催化剂 C. 途径b断裂了σ键和π键 D. 产物6的分子式为 2．（2025•邛崃市第一中学•二模）根据伯恩哈勃循环图，部分反应的如下表所示，K的第一电离能是 数值 +89 +121.5 -349 -717 -436.5 A. B. C. D. 3．（2025•四川达州•二模）丙烷发生一氯取代时，可与由通过光照解离出来的氯原子作用产生两种自由基：与，其过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 反应①活化能更高，反应速率更慢 B. 断裂中键比断裂中键所需能量小 C. 丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为 D. 一定条件下，选择合适的催化剂可以提高的选择性 4．（2025•四川达州渠县中学•二模）氮氧化物()为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一，其控制技术的研发十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO的反应为 。该反应相对能量变化如图所示(结构式为)： 下列叙述正确的是 A. 三个基元反应的都小于0 B. 处理NO反应 C. 反应3控制总反应的速率 D. 选择催化剂主要降低反应2的能垒 5．（2025•四川泸县五中•二模）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 6．（2025•四川南充•二模）丙烯酸甲酯()是一种重要的有机化工原料。工业利用耦合反应制备丙烯酸甲酯，反应机理如图所示，下列叙述错误的是 A. LnNi为该反应的催化剂 B. 反应①中存在键的断裂 C. 该历程总反应的原子利用率为100% D. 若将②中的换成，则可制备丙烯酸乙酯 7．（2025•四川攀枝花第三高级中学•二模）苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。 已知：①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol)： C−H C−Br Br−Br(g) H−Br(g) 413 276 194 366 ② ③ 下列叙述正确的是 A. 该反应为放热反应，ΔH=-55 kJ/mol B. 第一步是该反应的决速步骤 C. 该反应的原子利用率约为 88% D. 可用NaOH溶液除去溴苯中混有的Br2 8．（2025•四川雅安•二模）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(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A. 第2步的基元反应方程式为： B. 使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C. 反应进程中决速步骤的能垒为 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 原电池题型二 1．（2025•四川泸县五中•二模）我国某科研机构设计如图装置，利用K2Cr2O7实现含苯酚废水的有效处理，一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法正确的是（ ） A. M为该电池的正极 B. 该装置高温下处理含苯酚废水效果更佳 C. a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D. N电极反应式为：Cr2O+6e-+8H+=2Cr(OH)3↓+H2O 2．（2025•四川南充•二模）某研究团队利用东海海水和长江江水来制作渗析电池装置如图(不考虑溶解氧的影响)，其中电极均为Ag/AgCl金属难溶盐电极，下列说法正确的是 A. 工作一段时间后，ad两区NaCl溶液的浓度差减小 B. 内电路中，由c区向b区迁移 C. d区发生的电极反应式为 D. 电路中转移时，理论上d区东海海水的质量减少23g 3．（2025•四川攀枝花第三高级中学•二模）燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. b为正极 B. 负极反应为： C. 离子交换膜C为阳离子交换膜 D. 高温条件下可以提高工作效率 4．（2025•四川资阳安岳中学•二模）含有乙酸钠和对氯苯酚()的废水可以通过膜电池除去，其原理如图所示，下列说法不正确的是 A. 当外电路中有转移时，a极区增加的的个数为 B. a为电池的正极，发生还原反应 C. 该电池工作时受环境温度的影响 D. b极的电极反应式为 电解池题型三 1．（2025•四川成都•二模）使用如图所示的单池双膜三液装置电解可制得氨水及硝酸。下列说法错误的是 A. 左池中加入稀硝酸是为了增强溶液的导电能力 B. M的电极反应为 C. 离子交换膜I为阴离子交换膜 D. 每当产生22.4L（标准状况）气体A，溶液中有通过离子交换膜Ⅱ 2．（2025•四川达州•二模）传统氯碱工业能耗高，科学家研发了“氧阴极技术”新工艺。其与传统工艺主要差异在阴极结构，新工艺通过向阴极区供纯氧，避免直接得电子生成，实现了降电压、减能耗。采用“氧阴极技术”的氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 该离子交换膜只允许阳离子通过，不允许阴离子通过 B 装置工作时，阴极区溶液逐渐增大 C. 电子从阳极经稀碱溶液流向阴极 D. 装置中发生的总反应式为： 3．（2025•四川德阳•二模）一种电解装置可将转化为甲酸，装置如图所示。下列说法正确的是 A. a为电源的负极 B. 电极发生的电极反应为： C. 极区加入稀溶液可提高的转化效率 D. 当产生时，理论上有通过交换膜 4．（2025•四川绵阳普明中学•二模）我国科技工作者设计了成对电解的高效双功能电催化剂，实现了在电解池阴阳两极都得到高价值含氮化合物，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 催化电极a的电极电势低于催化电极b B. 电解过程中阳极区的c(NaOH)不变 C. 催化电极b的反应式为 D. 理论上每产生1mol 转移 5．（2025•四川绵阳•二模）一种自循环光催化芬顿系统工作原理如图，其作用是利用太阳能驱动环境处理。体系中与Mn（Ⅱ）/Mn（Ⅳ）发生反应产生的和可用于处理水体中的有机污染物。下列说法错误的是 A. 该系统可以看作是光能驱动的电解过程 B. 阴极每消耗，系统中转移 C. 光阳极发生的总反应为 D. 该系统运行前，需要在水体中投放和Mn（Ⅱ） 6．（2025•四川南充第一中学•二模）利用电解法可使转化成，加入甲醇能提高的产率，装置如图所示。下列有关说法中，不正确的是 A. 电解时在阴极放电 B. 可用溶液检验有生成 C. 阳极反应式为： D. 反应中每生成，则转移电子数约为 7．（2025•四川雅安•二模）科学家为消除酸性工业废水中甲醛的危害，利用驱动耦合电催化实现了与转化为高附加值的产品。下图是耦合电催化反应系统原理图示。下列有关说法不正确的是 A. 管负载纳米绒电极为阴极 B. 反应过程中从左极室向右极室移动 C. 电路中通过2mol电子时，在装置中可生成1mol D. 阳极的电极反应式为 电化学综合题型四 1．（2025•成都石室中学•二模）华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O B. 理论上若有44gCO2被转化，则有2molH+从左侧向右侧迁移 C. 与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好 D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接 2．（2025•邛崃市第一中学•二模）我国科学家在锰基正极材料研究方面取得重要进展，使低成本钠离子电池有望取代锂离子电池。钠离子电池的工作原理为，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。下列有关说法正确的是 A. 该电池利用钠离子嵌脱过程实现充放电，未发生氧化还原反应 B. 充电时，锰元素的化合价升高，钠离子在锰基材料上脱出 C. 放电时，负极反应式为： D. 充电时，外电路中转移，锰基材料质量增加 3．（2025•四川达州渠县中学•二模）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 4．（2025•四川乐山第一中学•二模）离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴、阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。一种以LiAlCl4离子液体为电解质的铝-磷酸铁锂二次电池放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，铝电极的电极反应式为：Al-3e-+7AlCl=4Al2Cl B. 放电时，磷酸铁锂电极中锂元素被氧化 C. 充电时，电子由Al电极经离子液体流向磷酸铁锂电极 D. 充、放电时，磷酸铁锂电极中铁元素质量、价态均保持不变 5．（2025•四川遂宁射洪中学•二模）电动汽车电池一直是研究热点，高能量密度的全固态电池有望在2027年投入应用，2030年左右实现大规模商用。现有某可充放电的全固态钠电池，工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 为了降低成本，可以将固态聚合物电解质换为Na3PO4溶液 B. 放电时，电极电势N极高于M极 C. 充电时，M极电极反应式为：Na3V2(PO4)3-2e—=NaV2(PO4)3+2Na+ D. 充电时，Na+由N极迁移至M极 6．（2025•四川宜宾•二模）我国科学家发明了一种可充电电池，其工作原理如下图： 下列说法错误的是 A. 充电时，向电极移动 B. 充电时，阴极附近溶液的增大 C. 放电时，当电路中转移电子时，正极区溶液质量增加 D. 放电时，电池总反应为 7．（2025•四川宜宾第三中学•二模）浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学习小组以浓差电池为电源，用如图所示装置从含的浆液中分离得到含的溶液并制备NaOH．下列说法错误的是 A. 起始加入的溶液浓度： B. 膜a和膜b均适合选用阴离子交换膜 C. 工作时，溶液质量减小、NaOH稀溶液质量增加 D. 导线中通过1 mol，理论上电解池中两极共生成0.75 mol气体 / 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 电化学综合 化学反应的热效应题型一 1．（2025•成都石室中学•二模）某研究小组提出利用炔烃、醛、胺等工业大宗原料和炉烟二氧化碳的四组分串联反应，来实现恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，反应历程如图所示。下列叙述正确的是 已知：Ph为，Bn为 A. 总反应的原子利用率为100% B. 和是催化剂 C. 途径b断裂了σ键和π键 D. 产物6的分子式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由反应历程图可知，生成物除了产物6还有，原子利用率小于100%，A错误； B．由反应历程图可知，是中间产物，是生成物，都不是催化剂，B错误； C．途径b第一步反应醛基中碳氧双键断裂其中的π键，第二步反应是取代反应，羟基被取代，断开的是σ键，C正确； D．产物6的分子式为，D错误； 故选C。 2．（2025•邛崃市第一中学•二模）根据伯恩哈勃循环图，部分反应的如下表所示，K的第一电离能是 数值 +89 +121.5 -349 -717 -436.5 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据盖斯定律：++++=，解得=； 故选B； 3．（2025•四川达州•二模）丙烷发生一氯取代时，可与由通过光照解离出来的氯原子作用产生两种自由基：与，其过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 反应①活化能更高，反应速率更慢 B. 断裂中键比断裂中键所需能量小 C. 丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为 D. 一定条件下，选择合适的催化剂可以提高的选择性 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示，反应①活化能更高，反应速率更慢，故A正确； B．根据图示，断裂中键比断裂中键所需能量多，故B错误； C．根据图示，反应②活化能更低，反应速率更快，所以丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为，故C正确； D．一定条件下，选择合适的催化剂降低反应①活化能，加快反应①的速率，可以提高的选择性，故D正确； 选B。 4．（2025•四川达州渠县中学•二模）氮氧化物()为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一，其控制技术的研发十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO的反应为 。该反应相对能量变化如图所示(结构式为)： 下列叙述正确的是 A. 三个基元反应的都小于0 B. 处理NO反应 C. 反应3控制总反应的速率 D. 选择催化剂主要降低反应2的能垒 【答案】B 【解析】 【分析】据题图写出三个基元反应的热化学方程式： 反应1： 反应2： 反应3： ，据此解答。 【详解】A．由分析可知，反应1为吸热反应，，反应2、3均为放热反应，其都小于0，A错误； B．由3个反应相加可得题给反应：，则由盖斯定律得：处理NO反应，B正确； C．根据题图可知，反应1、2、3的正反应活化能分别为、、，活化能越大，反应速率越小，在多步反应中，反应速率最慢的一步是控速步骤，则反应1控制总反应的速率，C错误； D．反应1的活化能最大，即反应1控制总反应的速率，选择催化剂主要是降低控速步骤的能垒，即降低反应1的能垒，D错误； 故选B。 5．（2025•四川泸县五中•二模）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。 6．（2025•四川南充•二模）丙烯酸甲酯()是一种重要的有机化工原料。工业利用耦合反应制备丙烯酸甲酯，反应机理如图所示，下列叙述错误的是 A. LnNi为该反应的催化剂 B. 反应①中存在键的断裂 C. 该历程总反应的原子利用率为100% D. 若将②中的换成，则可制备丙烯酸乙酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．从反应机理图可以看出，LnNi在反应①中参与反应，在反应④后又重新生成，符合催化剂在反应前后质量和化学性质不变的特点，所以LnNi为该反应的催化剂，A正确； B．反应①是LnNi与、反应生成新的物质，在这个过程中，、中的部分化学键会发生断裂，B正确； C．根据反应机理，总反应为，除了生成丙烯酸甲酯外，还生成了HI，原子没有全部转化到目标产物中，原子利用率不为100%，C错误； D．反应②中提供甲基（）参与反应生成丙烯酸甲酯，若将换成，则会提供乙基（），从而可制备丙烯酸乙酯，D正确； 故选C。 7．（2025•四川攀枝花第三高级中学•二模）苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。 已知：①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol)： C−H C−Br Br−Br(g) H−Br(g) 413 276 194 366 ② ③ 下列叙述正确的是 A. 该反应为放热反应，ΔH=-55 kJ/mol B. 第一步是该反应的决速步骤 C. 该反应的原子利用率约为 88% D. 可用NaOH溶液除去溴苯中混有的Br2 【答案】D 【解析】 【详解】A．(l)+Br2(g)→(l)+HBr(g)，利用∆H=反应物的总键能-生成物的总键能，则有∆H=[(413+194)-(276+366)]kJ/mol=-35kJ/mol，Br2(l)=Br2(g) ∆H=+30kJ/mol，两式相加，得出(l)+Br2(l)→(l)+HBr(g) ∆H=-5kJ/mol，该反应为放热反应，故A错误； B．正反应活化能越大，反应速率越慢，是决速步骤，根据图像可知，第二步活化能最大，是该反应的决速步骤，故B错误； C．由原子利用率=，期望产物溴苯的质量为157g，生成物总质量为157+81=138g，则原子利用率约为≈66%，故C错误； D．溴可与氢氧化钠反应，而溴苯不反应，可用于除杂，故D正确； 答案为D。 8．（2025•四川雅安•二模）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(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A. 第2步的基元反应方程式为： B. 使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C. 反应进程中决速步骤的能垒为 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 【解析】 【详解】A．根据图中反应历程可知，第2步基元反应为：，A正确； B．使用催化剂可以提高反应速率，但是反应热不会变化，B错误； C．反应进程中经过渡态反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为：，C错误； D．由图可以看出，产物总能量高于反应物总能量，即，所以升高温度，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； 原电池题型二 1．（2025•四川泸县五中•二模）我国某科研机构设计如图装置，利用K2Cr2O7实现含苯酚废水的有效处理，一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法正确的是（ ） A. M为该电池的正极 B. 该装置高温下处理含苯酚废水效果更佳 C. a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D. N电极反应式为：Cr2O+6e-+8H+=2Cr(OH)3↓+H2O 【答案】C 【解析】 【分析】据图可知放电过程中C6H5OH转化为CO2被氧化，所以M电极为负极，Cr2O转化为Cr(OH)3被还原，所以N电极为正极。 【详解】A．M电极失电子发生氧化反应，为电池的负极，故A错误； B．高温条件下微生物失活，电池的效率降低，故B错误； C．放电过程中，苯酚发生氧化反应、作负极，结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，该装置目的是对废水进行有效处理，所以废水中不应含有大量氢离子，则负极生成的氢离子要迁移到中间室，所以a为阳离交换膜；正极反应为反应式为：Cr2O+6e-+7H2O=2 Cr(OH)3↓+8OH-，氢氧根要迁移到中间室，所以b为阴离子交换膜；迁移到中间室的氢离子和氢氧根反应生成水使NaCl溶液浓度降低，故C正确； D．N电极为正极，Cr2O得电子被还原为Cr(OH)3，结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为Cr2O+6e-+7H2O=2 Cr(OH)3↓+8OH-，故D错误； 故答案为C。 2．（2025•四川南充•二模）某研究团队利用东海海水和长江江水来制作渗析电池装置如图(不考虑溶解氧的影响)，其中电极均为Ag/AgCl金属难溶盐电极，下列说法正确的是 A. 工作一段时间后，ad两区NaCl溶液的浓度差减小 B. 内电路中，由c区向b区迁移 C. d区发生的电极反应式为 D. 电路中转移时，理论上d区东海海水的质量减少23g 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，电子从右侧电极流出，则右侧电极为负极，发生电极反应：；左侧电极为正极，发生电极反应：。钠离子透过阳离子交换膜进入河水中（a、c室），b室的过阴离子交换膜，由b区向c区迁移，据此解答。 【详解】A．由分析可知，右侧电极为负极，Ag放电产生的Ag+结合溶液中的Cl-生成AgC1，同时Na+由d区向c区迁移；左侧电极为正极，AgCl放电生成Cl-，同时Na+由b区向a区迁移，所以工作一段时间后，d区NaCl浓度减小，而a区NaCl浓度增大，ad两区NaCl溶液的浓度差减小，A正确； B．由分析可知，右侧电极为负极，为阴离子，将向负极迁移，则内电路中，透过阴膜，由b区向c区迁移，B错误； C．由分析可知，右侧电极为负极，d区发生的电极反应式为：，C错误； D．d区发生电极反应：，即Ag放电产生的Ag+结合溶液中的Cl-生成AgC1，同时Na+由d区向c区迁移，当电路中转移时，理论上d区东海海水减少1mol、1mol，即质量减少58.5g，D错误； 故选A。 3．（2025•四川攀枝花第三高级中学•二模）燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. b为正极 B. 负极反应为： C. 离子交换膜C为阳离子交换膜 D. 高温条件下可以提高工作效率 【答案】D 【解析】 【分析】NaBH4中H为-1价，有强还原性，H2O2有强氧化性，在电池中，NaBH4在负极失去电子，所以电极a是负极；H2O2在正极得到电子，电极b为正极。 【详解】A．由分析可知，b为正极，故A项正确； B．根据工作原理图可知a电极上失去电子发生氧化反应，其电极反应为：，故B项正确； C．在原电池中，阳离子向正极移动，所以电池放电时 Na+从a极区移向b极区，则离子交换膜C为阳离子交换膜，故C项正确； D．高温条件下，过氧化氢分解加快，不能提高工作效率，故D项错误； 故答案选D。 4．（2025•四川资阳安岳中学•二模）含有乙酸钠和对氯苯酚()的废水可以通过膜电池除去，其原理如图所示，下列说法不正确的是 A. 当外电路中有转移时，a极区增加的的个数为 B. a为电池的正极，发生还原反应 C. 该电池工作时受环境温度的影响 D. b极的电极反应式为 【答案】A 【解析】 【分析】原电池中阳离子移向正极，根据原电池中氢离子的移动方向，可知a为正极，酸性条件下，正极的对氯苯酚得到电子发生还原反应生成苯酚，电极反应式为，电流从正极经导线流向负极b。 【详解】A．根据电荷守恒，当外电路中有转移时，有0.1mol由负极区移入正极区，根据，a极消耗0.05mol氢离子，则a极区增加的的个数为0.05NA，故A错误； B．原电池中阳离子移向正极，根据原电池中氢离子的移动方向，可知a为正极，得电子发生还原反应，故B正确； C．微生物对温度敏感，则该电池工作时会受环境温度的影响，故C正确； D．b是负极，负极醋酸根离子失电子发生氧化反应生成二氧化碳，b极的电极反应式为，故D正确； 选A。 电解池题型三 1．（2025•四川成都•二模）使用如图所示的单池双膜三液装置电解可制得氨水及硝酸。下列说法错误的是 A. 左池中加入稀硝酸是为了增强溶液的导电能力 B. M的电极反应为 C. 离子交换膜I为阴离子交换膜 D. 每当产生22.4L（标准状况）气体A，溶液中有通过离子交换膜Ⅱ 【答案】B 【解析】 【分析】由图知，M为阳极，水被氧化得到氧气和氢离子，硝酸根向左移动，左侧可制得硝酸，N为阴极，水放电产生氢气和氢氧根，铵根向右移动，二者反应得到浓氨水； 【详解】A．HNO3是电解质，在水溶液中能导电，A项正确； B．由图可知，M电极为阳极，电极反应式为，B项错误； C．由图可知，M电极为阳极，产生H+，溶液中的向阳极移动，得到浓硝酸，则离子交换膜I为阴离子交换膜，C项正确； D．M电极的电极反应式为，每当产生22.4L（标准状况）气体A即生成1mol O2，产生4mol H+，则有4mol 向阳极移动，4mol 向阴极移动，D项正确； 答案选B。 2．（2025•四川达州•二模）传统氯碱工业能耗高，科学家研发了“氧阴极技术”新工艺。其与传统工艺主要差异在阴极结构，新工艺通过向阴极区供纯氧，避免直接得电子生成，实现了降电压、减能耗。采用“氧阴极技术”的氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 该离子交换膜只允许阳离子通过，不允许阴离子通过 B 装置工作时，阴极区溶液逐渐增大 C. 电子从阳极经稀碱溶液流向阴极 D. 装置中发生的总反应式为： 【答案】C 【解析】 【分析】阴极上O2得电子和H2O反应生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；阳极上Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑； 【详解】A．阴极区域生成OH-，Na+从阳极区域通过交换膜进入阴极区，所以该离子交换膜采用阳离子交换膜，只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，故A正确； B．由分析可知，阴极上O2得电子和H2O反应生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故阴极区溶液逐渐增大，故B正确； C．电子不能经过电解质溶液，电子从阳极流出，流向电源正极，从电源负极流出，流向阴极，故C错误； D．阴极上O2得电子和H2O反应生成OH-、阳极上Cl-失电子生成Cl2，阴极上没有H2生成，电池反应式为，故D正确； 故选C。 3．（2025•四川德阳•二模）一种电解装置可将转化为甲酸，装置如图所示。下列说法正确的是 A. a为电源的负极 B. 电极发生的电极反应为： C. 极区加入稀溶液可提高的转化效率 D. 当产生时，理论上有通过交换膜 【答案】B 【解析】 【分析】如图，在M极上H2O转化为O2，氧元素化合价升高，发生氧化反应，所以M为阳极，与阳极相连的a为电源的正极，则电极N为阴极，CO2在阴极得到电子，结合生成HCOOH，电极反应式为，据此回答。 【详解】A．在电解池中，M极上H2O转化为O2，氧元素化合价升高，发生氧化反应，所以M为阳极，与阳极相连的a为电源的正极，A错误； B．电极N为阴极，在阴极得到电子，结合生成HCOOH，电极反应式为，B正确； C．原先M电极上水失电子生成氧气和氢离子，氢离子由M极向N极移动，加入稀NaOH溶液， OH − 会在阳极放电，导致生成的氢离子减少，通过质子交换膜进入右侧电极室的氢离子减少，不利于N电极的电极反应发生，会降低的转化效率，C错误； D．M极的电极反应式为，当产生时，转移电子0.5mol×4 = 2mol，根据电荷守恒，理论上有通过交换膜，D错误； 故选B。 4．（2025•四川绵阳普明中学•二模）我国科技工作者设计了成对电解的高效双功能电催化剂，实现了在电解池阴阳两极都得到高价值含氮化合物，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 催化电极a的电极电势低于催化电极b B. 电解过程中阳极区的c(NaOH)不变 C. 催化电极b的反应式为 D. 理论上每产生1mol 转移 【答案】C 【解析】 【分析】右侧，氮元素化合价降低，得到电子，作阴极，催化电极b的反应式为；左侧，被氧化，失去电子，作阳极。 【详解】A．根据分析可知，与相连的电源是正极，与相连的电源是负极，催化电极的电极电势低于催化电极，A错误； B．电解过程中阳极区的电极反应式:，阳极区的减小，B错误； C．根据分析可知，催化电极b的反应式为，C正确； D．根据阳极区的电极反应式:，理论上每产生，转移，D错误； 故选C。 5．（2025•四川绵阳•二模）一种自循环光催化芬顿系统工作原理如图，其作用是利用太阳能驱动环境处理。体系中与Mn（Ⅱ）/Mn（Ⅳ）发生反应产生的和可用于处理水体中的有机污染物。下列说法错误的是 A. 该系统可以看作是光能驱动的电解过程 B. 阴极每消耗，系统中转移 C. 光阳极发生的总反应为 D. 该系统运行前，需要在水体中投放和Mn（Ⅱ） 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为电解池，由图知，光阳极先后发生反应：，，则光阳极总反应式为；阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为。 【详解】A．根据题干，一种自循环光催化芬顿系统工作原理如图，其作用是利用太阳能驱动环境处理，所以该系统可以看作是光能驱动的电解过程，A正确； B．根据分析，阴极电极反应式为，则阴极每消耗，系统中转移，B正确； C．根据分析，光阳极发生的总反应为，C正确； D．由图可知，和Mn（Ⅱ）是中间产物，不需要提前加入，应该提前加入Mn（Ⅳ）和，D错误； 故选D。 6．（2025•四川南充第一中学•二模）利用电解法可使转化成，加入甲醇能提高的产率，装置如图所示。下列有关说法中，不正确的是 A. 电解时在阴极放电 B. 可用溶液检验有生成 C. 阳极反应式为： D. 反应中每生成，则转移电子数约为 【答案】B 【解析】 【分析】根据电解装置示意图可知：失电子变成，因此生成这一极为电解池的阳极，电极反应式为得电子变成，因此生成这一极为电解池的阴极，电极反应式为：，据此分析回答问题。 【详解】A．电解时得电子变成，因此在阴极放电，A正确； B．电解液中有甲醇，甲醇也会使溶液褪色，因此不能用溶液检验有生成，B错误； C．阳极为生成这一极，电极反应式为，C正确； D．根据电极反应式可知每生成，则转移电子为，电子数约为，D正确； 答案选B。 7．（2025•四川雅安•二模）科学家为消除酸性工业废水中甲醛的危害，利用驱动耦合电催化实现了与转化为高附加值的产品。下图是耦合电催化反应系统原理图示。下列有关说法不正确的是 A. 管负载纳米绒电极为阴极 B. 反应过程中从左极室向右极室移动 C. 电路中通过2mol电子时，在装置中可生成1mol D. 阳极的电极反应式为 【答案】C 【解析】 【分析】b连接的左侧中加入HCHO，生成HCOOH，C元素化合价升高，此电极为阳极，连接正极（b），电极反应为：，则右侧为阴极，连接电源负极（a），电极反应，据此分析； 【详解】A．根据分析可知，管负载纳米绒电极为阴极，A正确； B．反应过程中阳离子从阳极向阴极移动，即从左极室向右极室移动，B正确； C．电路中通过2mol电子时，在装置中可生成2mol，C错误； D．根据分析可知，阳极的电极反应式为，D正确； 故选C； 电化学综合题型四 1．（2025•成都石室中学•二模）华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O B. 理论上若有44gCO2被转化，则有2molH+从左侧向右侧迁移 C. 与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好 D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示，A电极二氧化碳得电子发生还原反应生成CO、B电极甲醇失电子发生氧化反应生成甲酸，A是阴极、B是阳极。 【详解】A．A电极二氧化碳得电子生成CO、B电极甲醇失电子生成甲酸，电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O，故A正确； B．A是阴极、B是阳极，理论上若有44gCO2被转化，则电路中转移2mol电子，根据电荷守恒，则有2molH+从右侧向左侧迁移，故B错误； C．使用Ni-TPP时反应活化能小，所以与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好，故C正确； D．A阴极、B是阳极，铅蓄电池中PbO2为正极、Pb为负极，若以铅蓄电池为电源，B极应与PbO2极相连接，故D正确； 选B。 2．（2025•邛崃市第一中学•二模）我国科学家在锰基正极材料研究方面取得重要进展，使低成本钠离子电池有望取代锂离子电池。钠离子电池的工作原理为，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。下列有关说法正确的是 A. 该电池利用钠离子嵌脱过程实现充放电，未发生氧化还原反应 B. 充电时，锰元素的化合价升高，钠离子在锰基材料上脱出 C. 放电时，负极反应式为： D. 充电时，外电路中转移，锰基材料质量增加 【答案】B 【解析】 【分析】根据充放电原理，放电时负极发生：NaxCn-xe-=Cn+nNa+，正极发生Na1-xMnO2+xe-+xNa+=NaMnO2，则a为正极，b为负极，充电时，a为阳极，b为阴极。 【详解】A．反应中元素的化合价发生了变化，发生了氧化还原反应，A错误； B．充电时，发生反应为：，元素化合价升高，钠离子在锰基材料上脱出，B正确； C．放电时负极反应为，C错误； D．充电时，外电路中转移，锰基材料脱出，质量减少，D错误； 答案选B。 3．（2025•四川达州渠县中学•二模）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A. 充电时，向阳极方向迁移 B. 充电时，会发生反应 C. 放电时，正极反应有 D. 放电时，电极质量减少，电极生成了 【答案】C 【解析】 【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。 【详解】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确； B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确； C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确； D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确； 综上所述，本题选C。 4．（2025•四川乐山第一中学•二模）离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴、阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。一种以LiAlCl4离子液体为电解质的铝-磷酸铁锂二次电池放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，铝电极的电极反应式为：Al-3e-+7AlCl=4Al2Cl B. 放电时，磷酸铁锂电极中锂元素被氧化 C. 充电时，电子由Al电极经离子液体流向磷酸铁锂电极 D. 充、放电时，磷酸铁锂电极中铁元素质量、价态均保持不变 【答案】A 【解析】 【分析】以离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂二次电池放电时铝为负极，失电子发生氧化反应，根据图像可知转化为，负极电极反应式为：，磷酸铁锂为正极，铁元素被还原，电极反应式为：；则充电时，铝电极为阴极，磷酸铁锂为阳极，据此分析； 【详解】A．由分析可知，铝电极为负极，发生反应：，故A正确； B．放电时，磷酸铁锂电极为正极，由电极反应可知，锂元素化合价不变，铁元素被还原，故B错误； C．电子不经过电解液，充电时，电子由电源负极流出，流入Al电极，再经磷酸铁锂电极流出，流入电源正极，故C错误； D．放电时磷酸铁锂电极中三价铁被还原为二价铁，充电时则相反，故D错误； 故选A。 5．（2025•四川遂宁射洪中学•二模）电动汽车电池一直是研究热点，高能量密度的全固态电池有望在2027年投入应用，2030年左右实现大规模商用。现有某可充放电的全固态钠电池，工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 为了降低成本，可以将固态聚合物电解质换为Na3PO4溶液 B. 放电时，电极电势N极高于M极 C. 充电时，M极电极反应式为：Na3V2(PO4)3-2e—=NaV2(PO4)3+2Na+ D. 充电时，Na+由N极迁移至M极 【答案】C 【解析】 【分析】由题意知该电池属于二次电池，示意图为放电过程，N极上钠失电子产生钠离子，发生氧化反应，为负极，电极反应为；M极上NaV2(PO4)3转化为Na3V2(PO4)3，发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为；充电时为电解池，M极为阳极，N极为阴极，据此分析； 【详解】A．钠与水能反应，不能将固态聚合物电解质换为溶液，A错误； B．根据分析可知，放电时，M为正极，N为负极，电极电势M极高于N极，B错误； C．充电时，阳极M极电极上Na3V2(PO4)3转化为NaV2(PO4)3，反应式为，C正确； D．充电时，阳离子由阳极M极迁移至阴极N极，D错误； 故选C。 6．（2025•四川宜宾•二模）我国科学家发明了一种可充电电池，其工作原理如下图： 下列说法错误的是 A. 充电时，向电极移动 B. 充电时，阴极附近溶液的增大 C. 放电时，当电路中转移电子时，正极区溶液质量增加 D. 放电时，电池总反应为 【答案】C 【解析】 【分析】Zn-MnO₂电池应该是一种碱性电池，因为通常这类电池使用KOH作为电解质。在放电过程中，锌作为负极被氧化，而二氧化锰作为正极被还原。充电过程则是相反的，即电解反应，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 【详解】A．充电时，电池被反向连接，变成电解池。此时，阳离子（如K⁺）应该向阴极迁移，原来的负极Zn在充电时会成为阴极，这时候阳离子K⁺应该向阴极移动，A正确； B．充电时的阴极发生的反应应该是Zn(OH)+ 2e⁻ = Zn + 4OH⁻。这样，阴极处会产生OH⁻，使得溶液的pH升高，B正确； C．根据上面的分析，正极的放电反应是MnO2 +4H+ +2e⁻ =Mn2+ +2H2O，1molMnO2得到2mol电子。当转移0.2mol电子时，对应的MnO2的物质的量为0.1mol，正极区溶液质量增加，由电荷守恒0.1molSO进入K2SO4溶液中，质量减少9.6g，则正极质量应减少：9.6g-8.7g=0.9g，C错误； D．根据分析可知，放电时，电池总反应为，D正确； 故选C。 7．（2025•四川宜宾第三中学•二模）浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学习小组以浓差电池为电源，用如图所示装置从含的浆液中分离得到含的溶液并制备NaOH．下列说法错误的是 A. 起始加入的溶液浓度： B. 膜a和膜b均适合选用阴离子交换膜 C. 工作时，溶液质量减小、NaOH稀溶液质量增加 D. 导线中通过1 mol，理论上电解池中两极共生成0.75 mol气体 【答案】C 【解析】 【分析】从图中可知，左侧为浓差电池，右边为电解池，NaOH稀溶液中水得电子生成氢气和氢氧根离子，钠离子向NaOH区移动，从而生成NaOH使NaOH溶液浓度增大，因此惰性电极Ⅱ为阴极，则惰性电极Ⅰ为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，向阳极区移动与氢离子反应生成，则左侧Cu(Ⅱ)为正极，Cu(Ⅰ)为负极，浓度大的CuSO4溶液中的Cu电极为正极，故c2>c1。 【详解】A．根据分析可知，起始时CuSO4溶液浓度c2>c1，A正确； B．浓差电池中硫酸根离子通过膜a从右向左移动，电解池中通过膜b从右向左移动，故膜a和膜b均选用阴离子交换膜，B正确； C．Na2SO4溶液中逸出1mol氧气的同时移入2mol，Na2SO4溶液质量增加，C错误； D．电解池阴、阳极反应分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=4H++O2↑，转移1mol电子，阴极上生成0.5mol氢气，阳极上生成0.25mol氧气，共生成0.75mol气体，D正确； 故答案选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$