专题05 化学反应与能量（新高考通用）-【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 电化学综合应用 题型三 新型电池 化学反应的热效应 题型一 1．（2025·北京海淀·二模）以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。 ①     ②     反应时间等其他条件相同时，按充入原料气，不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。 已知：产物A的选择性 下列说法不正确的是 A．选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的 B．根据温度升高时CO的转化率增大，可推断 C．相较于230℃，270℃时单位时间内能合成更多的 D．除反应②外，体系中还存在其他副反应 2．（2025·陕西渭南·二模）马来酸(P)在医药、农药、食品等方面有广泛的应用。一定条件下，其与氢气加成的反应过程如图甲，反应过程中各物质的物质的量分数与反应时间的关系如图乙。下列说法错误的是 A．物质P和N互为顺反异构体 B．焓变： C．活化能：反应①>反应② D．物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应 3．（2025·贵州安顺·二模）我国研究人员研究了在催化剂X的作用下加氢形成乙醇的反应机理，反应过程中物质相对能量与反应进程关系如图（加“*”物质为吸附态）。下列说法正确的是 A．的脱附过程为放热过程 B．的过程中存在非极性键的断裂和形成 C．为决速步骤 D．若用代替反应，则产物为 4．（2025·福建莆田·二模）以丙烷与氯气在光照下的一氯取代反应探究自由基的稳定性，决速步的能量变化如下图所示： 根据丙烷中氢原子的两种化学环境，预测并实验得到的数据如下表所示： 1-氯丙烷 2-氯丙烷 预期产物比例 75% 25% 实验产物比例 43% 57% 下列有关说法正确的是 A．   B．CH3CH2CH3中-CH3的碳氢键比-CH2-的碳氢键更容易断裂 C．从实验数据证明，丙基自由基更稳定的是 D．可能产生的副产物有 5．（2025·北京西城·二模）一种催化加氢合成的方法，反应如下： ① ② 1.3MPa时，将和按一定流速通过催化剂，相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时，的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 已知：CO的选择性 下列说法不正确的是 A．CO与合成反应的热化学方程式： B．图1中，温度升高，的转化率和CO的选择性都升高，可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度 C．由图1可知，300℃时的转化率为8% D．其他条件不变，改进催化剂，可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高 6．（2025·广东佛山·二模）用如图所示装置进行实验(夹持装置略去)，实验前关闭止水夹。下列说法错误的是 A．试剂m是碱石灰 B．搅拌后湿润红色石蕊试纸变蓝 C．搅拌后锥形瓶壁变冷，说明发生了吸热反应 D．搅拌后打开止水夹，产生大量白烟，说明反应生成了 7．（2025·山东青岛·二模）金属氧化物可催化加氢制备或甲醇，部分反应历程如图。下列说法正确的是 A．“路径I”中碳原子的杂化方式未发生变化 B．“路径I”反应的 C．和生成和的反应均为放热反应 D．催化剂可同时改变反应历程与焓变 8．（2025·江苏南京·二模）CH4-H2O(g)重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)   ΔH1=+206kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)   ΔH2=-41kJ·mol-1 一定温度、压强下，将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气匀速通过装有催化剂的透氢膜反应管，透氢膜用于分离H2且透过H2的速率随温度升高而增大。装置及CH4转化率、出口气中CO、CO2和H2的质量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．反应CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g)的ΔH=+165kJ·mol-1 B．适量添加CaO可提高H2的平衡产率 C．800K时，产氢速率大于透氢速率 D．该装置理想工作温度约为900K 9．（2025·河北石家庄·二模）中国科学院基于实验发展了硝基甲烷热分解的动力学模型，其反应历程如下图所示，图示中各物质均为气态。下列说法错误的是 A．该反应历程中只涉及极性键的断裂和形成 B．反   C．生成的反应历程中，经历TS2的步骤为决速步骤 D．反应过程中碳的杂化轨道类型发生改变 10．（2024·甘肃武威·二模）2A(g)B(g)+Q(Q>0)；下列能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 电化学综合应用题型二 11．（2025·辽宁·二模）利用板状碳封装镍纳米晶体电催化将5—羟甲基糠醛转化为2，5—呋喃二甲酸，工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．电极电势： B．该装置工作时，向b极移动 C．一段时间后阴极区不变 D．产生气体X，双极膜中质量减少 12．（2025·安徽蚌埠·二模）我国学者研制了一种二次电池，放电时其工作原理如图。下列说法错误的是 A．放电时，镍基电极的电势高于锌基电极 B．放电时，向镍基电极移动 C．充电时，镍基电极附近溶液增大 D．充电时，阴极反应式为 13．（2025·辽宁鞍山·二模）某研究团队设计了一种可穿戴汗液传感器用于检测汗液中的葡萄糖浓度，该传感器同时集成了供电与检测两个模块。如图是供电模块工作原理(其中GOD为电极表面修饰的葡萄糖氧化酶)。下列说法错误的是 A．使用高活性GOD，可提高酶促反应速率，增强电信号强度 B．利用纳米材料修饰电极表面可提供更多的活性位点，有利于提高传感器的灵敏度 C．供电模块负极反应：C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+ D．供电模块中1×10-6mmol C6H12O6被氧化，正极消耗1.12×10-5mL O2(标准状况) 14．（2025·贵州毕节·二模）一种装载双原子双层带电膜（EM）电极材料可将硝酸盐还原为，为低浓度的硝酸盐污染提供高效实用的解决方案，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．装置工作一段时间后，阳极区减小 B．阴极发生的反应为 C．相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比为 D．带电膜阳极上的游离氯可将氧化为 15．（2025·吉林·二模）CO2的捕集和利用是实现“双碳”目标的一个重要研究方向，我国设计CO2熔盐捕获与转化装置(左图)，可与太阳能电池装置(图)联合实现绿色转化。 下列有关说法正确的是 A．左图装置B电极应该与图装置Y电极相连 B．左图装置A电极反应式为： C．熔盐可用CCl4代替 D．理论上转移0.5mol电子可捕获标准状况下CO2气体2.8L 16．（2025·辽宁·二模）近日，中国科学院化学研究所使用原子分散的Fe-N-C材料为催化剂，进行了电催化C-N偶联制备甘氨酸，原理如图所示(OA为HOOC-COOH，GX为HOOC-CHO，GC为HOOC-CH2OH)。下列叙述正确的是 A．活化能：反应ⅱ>反应ⅲ B．GX→GC反应式为： C．反应ⅳ的原子利用率为100% D．反应ⅴ在阳极区生成甘氨酸 17．（2025·安徽·二模）下列有关离子方程式的书写正确的是 A．电解饱和食盐水制： B．检验加碘食盐中含有的： C．用碳酸钠溶液吸收溴生成： D．制镁时用熟石灰沉淀海水中： 18．（2025·辽宁·二模）哈尔滨工业大学研究出电解水制氢过程中降低能耗的方法，电极B以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，其工作原理和反应机理如图所示(“·”表示自由基)。 下列说法正确的是 A．电解过程中，从A极区向B极区迁移 B．OER分四步进行，每步反应均为氧化反应 C．非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能降低UOR反应活化能和反应热 D．电解时，电极A上发生的反应为 19．（2025·北京昌平·二模）钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融Na为a的电极反应物，熔融S和为b的电极反应物，固体电解质可传导。下列说法不正确的是 A．放电时，b做正极 B．放电时，从a极室向b极室移动 C．充电时，阴极的电极反应式是 D．每产生或消耗1molS，转移2mol电子 20．（2025·北京丰台·二模）下列关于电化学装置的说法中不正确的是 A．在铁钉表面镀铜 B．铅蓄电池放电时作正极 C．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D．电解饱和食盐水制烧碱和氯气 A．A B．B C．C D．D 21．（2025·河北石家庄·二模）下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是 A．制备乙酸乙酯 B．验证牺牲阳极保护法 C．验证苯和溴发生取代反应 D．验证铁与水蒸气反应 A．A B．B C．C D．D 22．（2025·河北石家庄·二模）赵州桥作为世界上现存最古老、保存最完好的大型敞肩石拱桥，其主要采用当地出产的青灰色石灰岩(即石灰石)经过精细凿刻后砌筑，在相邻拱石之间嵌入“腰铁”和横向铁拉杆，石块间使用石灰、粘土和糯米浆混合的灰浆粘合。下列有关赵州桥能够长久保存的原因说法中错误的是 A．石灰岩经过精细凿刻后砌筑，使石块缝隙小，减少水分和空气与碳酸钙发生化合反应 B．粘土的主要成分硅酸盐，基本结构为Si、O四面体，抗腐蚀能力强 C．糯米主要成分为蛋白质，石灰的防腐作用能抑制其腐败 D．赵州桥所在华北地区气候干燥，减缓了石材和铁的腐蚀 23．（2025·山西晋中·二模）下列实验操作或装置不能达到相应实验目的的是 A．探究铁钉的吸氧腐蚀 B．探究温度对化学平衡的影响 C．证明乙炔可使溴水褪色 D．制取并收集氨气 A．A B．B C．C D．D 24．（2025·山西·二模）如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是 A．电流由镁块经导线流向管道 B．管道表面上发生氧化反应 C．该保护法为牺牲阳极保护法 D．将镁块换为钠块，则保护效果更好 25．（2025·湖北武汉·二模）我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现硫化氢分解，制取氢气和硫黄，其原理如图所示。 质子交换膜 下列说法错误的是 A．该装置实现了光能电能化学能的转化 B．阳极区的总反应为 C．质子交换膜不能换为阳离子交换膜 D．每产生，阴极区溶液质量会减小 26．（2025·山西晋中·二模）利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生，是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成，能进一步将极产物氧化，同时有生成。下列有关说法正确的是 A．a极的电极反应式： B．b极连接电源正极，发生还原反应 C．生成的离子方程式： D．消除苯酚，理论上有电子通过外电路 27．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）环己酮是一种重要的化工原料。苯酚电催化加氢具有操作条件温和、由可再生的电力驱动等优势，是一种有吸引力的环己酮生产工艺。我国科研人员选用不同负载材料电极研究其合成机理如图所示[已知：Hads代表吸附态氢原子；法拉第效率]。 下列说法正确的是 A．Pt/C和Pt/TiO2电极均连接电源的正极 B．Pt/C和Pt/TiO2电极上均可能有H2溢出 C．Pt/C电极上若生成1mol环己酮的FE为20%，则一定伴随生成约2.7mol环己醇 D．TiO2增大了Pt上Hads的覆盖度，有利于提高环己酮制备的纯度 28．（2025·福建厦门·二模）以废塑料(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸()为原料无膜共电解生产琥珀酸()的工作原理如图。下列有关说法正确的是 A．的水解反应为 B．阳极电极反应式为： C．理论上电解过程转移，最终至少可获得琥珀酸 D．若略去碳酸化步骤，可简化分离提纯过程并提高经济效益 29．（2025·福建莆田·二模）一种电催化羧酸与芳香酮化合物生成酯的装置(以碘化钾为电解质和催化剂，二甲基亚砜作溶剂)如下图所示。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．工作时，K+移向碳棒 C．工作时，总反应： D．工作时，碳棒的电极反应式： 30．（2025·河南郑州·二模）下图是一种回收废旧锂离子电池中的锂离子()、并利用工业废气中的将其转化为的装置，最终制备出纯净的，同时在这一过程中产生电能。已知法拉第常数。 下列说法错误的是 A．离子交换膜为阳离子交换膜 B．正极反应式： C．空气氧化的化学方程式： D．当外电路，工作2小时，理论上电极反应的约为 新型电池题型三 31．（2025·河南·二模）海南大学杨金霖/田新龙团队以MXene作为负极，AgCl/CuCl/FeOCl作为正极，首次报道了一种基于天然海水电解液的可充电氯离子电池。其工作原理如图所示，是基于MXene负极与氯离子之间的共价相互作用以及AgCl/CuCl/FeOCl正极与氯离子发生的转换反应。 下列叙述正确的是 A．放电时，Cl-向a极迁移 B．充电时，b极与电源正极连接 C．放电时，b极发生还原反应 D．放电时，a极的电极反应式之一是AgCl+e-=Ag+Cl- 32．（2025·浙江台州·二模）一种离子液体电池可以在供电的同时将转化为，电解质为离子液体及少量水，其中的是一种季铵离子，在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有生成。 下列说法正确的是 A．a电极为负极，在该电极上被氧化 B．b电极反应式为： C．是电池中唯一的质子源 D．作为电池促进剂的原理是通过生成增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度 33．（2025·山东潍坊·二模）氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光：催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子和空穴。下列说法错误的是 A．极电势低于极电势 B．光催化剂表面发生反应： C．极的电极反应式是 D．每产生(标准状况)，光催化装置生成 34．（2025·内蒙古赤峰·二模）锡的水系电池具有高能量密度和长寿命等优点。在碱性环境下，某锡镍电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电路中每通过1mol电子，理论上正极质量增加1g B．放电时，电极a附近溶液的pH增大 C．充电时，电极b作阳极 D．充电时，发生反应 35．（2025·青海海东·二模）某磷酸铁锂电池的结构示意图如图，已知放电时的总反应为。下列说法正确的是 A．充电时，铝箔连接电源负极 B．右侧电解液可用乙醇作溶剂 C．放电时正极的电极反应式为 D．放电时，电子由铝箔集流器经电解质溶液流向铜箔集流器 36．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）与锂离子电池相比，镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以(结构如标注框内所示)材料和为电极，以溶液为电解质溶液。下列说法正确的是 A．充电时，电极为阳极 B．放电时，正极区存在反应： C．放电时，PTO能通过GO膜进入左极室 D．充电时，外电路转移电子，左边电极质量减少 37．（2025·陕西汉中·二模）钠离子电池是一种二次电池，主要依靠钠离子在电极之间移动来工作。一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为。下列说法正确的是 A．电池放电时，X极发生氧化反应 B．电池放电时，通过阳离子交换膜向右侧区域移动 C．电池充电时，X极的电极反应式为 D．电池充电时，每转移，Y极质量增加 38．（2025·甘肃·二模）全固态锂金属电池具有更高比能和更高安全性。我国科研团队设计了基于LLZTO@Ag复合层负极改性的硫化物全固态锂电池，结构如图所示，放电时电池反应为。下列说法错误的是 A．放电时，电子流向为a极→负载→b极 B．充电时，流向为b极→固态电解质→复合层→a极 C．充电时，b极的电极反应为 D．放电时，每转移电子b极质量理论上减少 39．（2025·河南·二模）一种室内甲醛传感器测量甲醛含量的工作原理如图所示。 已知：国家标准是室内甲醛含量不超过0.080mg·m-3.下列说法错误的是 A．Pt电极电势高于C电极电势 B．负极反应式为 C．溶液为离子导体 D．传感器在27m3室内空间测定时，电路中转移5.4×10-4mole-，该室内甲醛含量符合国家标准 40．（2025·浙江·二模）研究表明，以为电极可以同时去除海水中的和。如图为电极首次放电、充放电循环示意图（其中物质X为），为了建构完整的电池，选用作为另一侧电极下面说法不正确的是（e为电子电荷量，为阿伏加德罗常数的值） A．海水淡化过程中，电极作为阴极 B．海水淡化过程中，电极用来除去氯离子 C．充电时，电极上发生了反应： D．已知电极理论容量，则电极（摩尔质量M）的电极理论容量为 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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 电化学综合应用 题型三 新型电池 化学反应的热效应 题型一 1．（2025·北京海淀·二模）以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。 ①     ②     反应时间等其他条件相同时，按充入原料气，不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。 已知：产物A的选择性 下列说法不正确的是 A．选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的 B．根据温度升高时CO的转化率增大，可推断 C．相较于230℃，270℃时单位时间内能合成更多的 D．除反应②外，体系中还存在其他副反应 【答案】B 【分析】由图可知，随温度升高，选择性减小，故反应①为放热反应，据此分析； 【详解】A．反应②为放热反应，故选择性提高可能是由于温度升高达到催化剂适宜温度，提高了化学反应速率导致，A错误； B．由分析可知，，B错误； C．相较于230℃，270℃时温度高，化学反应速率增加，单位时间内能合成更多的，C正确； D．和的选择性和在减少，而CO的转化率在增加，故除反应②外，体系中还存在其他副反应，D正确； 故选B。 2．（2025·陕西渭南·二模）马来酸(P)在医药、农药、食品等方面有广泛的应用。一定条件下，其与氢气加成的反应过程如图甲，反应过程中各物质的物质的量分数与反应时间的关系如图乙。下列说法错误的是 A．物质P和N互为顺反异构体 B．焓变： C．活化能：反应①>反应② D．物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应 【答案】B 【详解】A．由题图甲可知，物质P和N分子式相同，均含有碳碳双键，且P中羧基在碳碳双键的同一侧，N中羧基在碳碳双键的不同侧，二者互为顺反异构体，A正确； B．从图中可知，反应②=反应①+反应③，根据盖斯定律，焓变：，B错误； C．据图乙可知，相同时间内，生成Q的物质的量分数大于N，说明反应速率：反应①小于反应②，活化能：反应①>反应②，C正确； D．Q中含有两个羧基，乙二醇中含有2个羟基，物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应，D正确； 故选B。 3．（2025·贵州安顺·二模）我国研究人员研究了在催化剂X的作用下加氢形成乙醇的反应机理，反应过程中物质相对能量与反应进程关系如图（加“*”物质为吸附态）。下列说法正确的是 A．的脱附过程为放热过程 B．的过程中存在非极性键的断裂和形成 C．为决速步骤 D．若用代替反应，则产物为 【答案】D 【详解】 A．根据反应进程图，的脱附过程为吸热过程，A错误； B．在的过程中不存在非极性键的断裂和形成，B错误； C．在多步进程的化学转化中，能垒最大的步骤，活化能越大，为决步骤，根据反应进程图，的能垒最大，为决步骤，C错误； D．若用代替反应，根据反应进程图，羧基中的H在第一步基元反应脱去，而甲基上H始终未变化，故产物为为，D正确； 故答案为：D。 4．（2025·福建莆田·二模）以丙烷与氯气在光照下的一氯取代反应探究自由基的稳定性，决速步的能量变化如下图所示： 根据丙烷中氢原子的两种化学环境，预测并实验得到的数据如下表所示： 1-氯丙烷 2-氯丙烷 预期产物比例 75% 25% 实验产物比例 43% 57% 下列有关说法正确的是 A．   B．CH3CH2CH3中-CH3的碳氢键比-CH2-的碳氢键更容易断裂 C．从实验数据证明，丙基自由基更稳定的是 D．可能产生的副产物有 【答案】D 【详解】A．由图可知，转化为的反应是放热反应，反应△H=(-19kJ/mol)-(-8kJ/mol)=-11 kJ/mol，故A错误； B．由2-氯丙烷的实验产物比例大于1-氯丙烷可知，丙烷中-CH3的碳氢键比-CH2-的碳氢键更难断裂，故B错误； C．由图可知，的能量高于，能量越高越不稳定，则丙基自由基更稳定的是，故C错误； D．由图可知，丙烷能转化为，相互结合生成，所以反应中产生的副产物有，故D正确； 故选D。 5．（2025·北京西城·二模）一种催化加氢合成的方法，反应如下： ① ② 1.3MPa时，将和按一定流速通过催化剂，相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时，的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 已知：CO的选择性 下列说法不正确的是 A．CO与合成反应的热化学方程式： B．图1中，温度升高，的转化率和CO的选择性都升高，可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度 C．由图1可知，300℃时的转化率为8% D．其他条件不变，改进催化剂，可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高 【答案】C 【详解】A．根据已知反应①与反应②及盖斯定律可知：CO与合成反应的焓变ΔH＝ΔH1-2ΔH2=−255.9kJ⋅mol−1，A不符合题意； B．反应①为放热反应，反应②为吸热反应，温度升高，反应向放热方向进行，反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度，B符合题意； C．根据图1可知，CO2转化率8％，其转化物质的量：，CO选择性30％，生成CO的CO2：，转化为的CO2：，根据反应①可知消耗0.168mol，根据反应②可知消耗0.024mol，的转化率：，C不符合题意； D．改进催化剂，反应未达平衡时，反应速率加快，200℃下CO2转化率提高，D不符合题意； 答案选C。 6．（2025·广东佛山·二模）用如图所示装置进行实验(夹持装置略去)，实验前关闭止水夹。下列说法错误的是 A．试剂m是碱石灰 B．搅拌后湿润红色石蕊试纸变蓝 C．搅拌后锥形瓶壁变冷，说明发生了吸热反应 D．搅拌后打开止水夹，产生大量白烟，说明反应生成了 【答案】A 【分析】与反应生成，该反应是吸热反应，开始实验时关闭止水夹，锥形瓶内用电磁搅拌器搅拌，则锥形瓶中温度降低；浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体与反应生成的生成，则有大量白烟产生，试剂m用来吸收氨气，防止污染空气，可以为。 【详解】A．与反应生成，碱石灰不能吸收，应选用等干燥剂吸收，A错误； B．与反应生成，可以使湿润红色石蕊试纸变蓝，B正确； C．与反应生成，该反应是吸热反应。搅拌后锥形瓶壁变冷，说明发生了吸热反应，C正确； D．打开止水夹，白烟是浓盐酸挥发出的HCl气体与反应生成化合生成，D正确； 故选A。 7．（2025·山东青岛·二模）金属氧化物可催化加氢制备或甲醇，部分反应历程如图。下列说法正确的是 A．“路径I”中碳原子的杂化方式未发生变化 B．“路径I”反应的 C．和生成和的反应均为放热反应 D．催化剂可同时改变反应历程与焓变 【答案】B 【详解】A．“路径I”中CO2的碳原子的杂化方式为sp，CH3OH的碳原子的杂化方式为sp3，A错误； B．读图可知，“路径I”反应H2COOH*→CH2O*+OH*的Ea=-45.4-(132.1)=86.7kJ/mol，B正确； C．根据图示，图中初始为CO2*和OH*，只有部分反应历程，并没有给出CO2和H2的相对能量，无法判断反应是放热反应还是吸热反应，C错误； D．催化剂只改变反应历程，不改变反应始态和终态，即不改变反应的焓变，D错误； 故选B。 8．（2025·江苏南京·二模）CH4-H2O(g)重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)   ΔH1=+206kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)   ΔH2=-41kJ·mol-1 一定温度、压强下，将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气匀速通过装有催化剂的透氢膜反应管，透氢膜用于分离H2且透过H2的速率随温度升高而增大。装置及CH4转化率、出口气中CO、CO2和H2的质量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．反应CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g)的ΔH=+165kJ·mol-1 B．适量添加CaO可提高H2的平衡产率 C．800K时，产氢速率大于透氢速率 D．该装置理想工作温度约为900K 【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律，由①+②可得目标反应方程式，则ΔH=ΔH1+ΔH2=+206kJ·mol-1+(-41kJ·mol-1)=+165kJ·mol-1，A项正确； B．若在体系中加入CaO，CaO会与生成的CO2反应生成CaCO3，从而降低反应体系中CO2浓度(分压)，使平衡正向移动，提高H2的平衡产率，B项正确； C．由图中可知，800 K左右时甲烷转化率约为40%，氢气质量分数约为20%，随温度升高，氢气在出口气中的质量分数增大，到900K时达最大值，之后甲烷转化率增大，而氢气在出口气中质量分数减小，说明800K时产氢速率大于透氢速率，C项正确； D．由图示可见，在约900 K时甲烷转化率和氢气质量分数均达到较高水平，此时氢气和二氧化碳在出口气中的质量分数相近，透氢率较低，故900K不是该装置理想工作温度，D项错误； 答案选D。 【点睛】在常温下，氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)不会直接反应。只有在高温（500摄氏度以上）下，它们才会发生直接反应，生成碳酸钙(CaCO3)。 9．（2025·河北石家庄·二模）中国科学院基于实验发展了硝基甲烷热分解的动力学模型，其反应历程如下图所示，图示中各物质均为气态。下列说法错误的是 A．该反应历程中只涉及极性键的断裂和形成 B．反   C．生成的反应历程中，经历TS2的步骤为决速步骤 D．反应过程中碳的杂化轨道类型发生改变 【答案】C 【详解】A．由图可知， 该反应历程中涉及碳氮键、碳氢键、氮氧键断裂，涉及碳氮键、氢氧键的形成，所以反应历程中只涉及极性键的断裂和形成，故A正确； B．由图可知，反−CH3ONO(g)转化为顺−CH3ONO(g)的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的焓变△H=(1.38kJ/mol)—(2.25kJ/mol)=—0.87kJ/mol，反应的热化学方程式为反  ，故B正确； C．反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，由图可知，生成的反应历程中，经历TS1的反应的活化能为64.37 kJ/mol，经历TS2的反应的活化能为(66.80kJ/mol)—(15.30kJ/mol)=51.50kJ/mol，则经历TS1的步骤为决速步骤，故C错误； D．CH3NO2中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，HCNO中碳原子的杂化方式为sp杂化，则反应过程中碳的杂化轨道类型发生改变，故D正确； 故选C。 10．（2024·甘肃武威·二模）2A(g)B(g)+Q(Q>0)；下列能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据热化学方程式2A(g) ⇌B(g)+Q(Q>0)可知：该反应是2molA气体发生反应产生1molB气体，放出热量Q，反应物的能量比生成物的能量高，且同一种物质在气态时能量高于在液体时能量； 故选B。 电化学综合应用题型二 11．（2025·辽宁·二模）利用板状碳封装镍纳米晶体电催化将5—羟甲基糠醛转化为2，5—呋喃二甲酸，工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．电极电势： B．该装置工作时，向b极移动 C．一段时间后阴极区不变 D．产生气体X，双极膜中质量减少 【答案】C 【分析】HMF在b极发生氧化反应生成FDCA，则板状碳封装镍纳米晶体是阳极、石墨烯是阴极。 【详解】A．板状碳封装镍纳米晶体是阳极，b是电源正极、a是负极，电极电势：，故A错误；     B．板状碳封装镍纳米晶体是阳极，电解池中阳离子向阴极移动，向a极移动，故B错误； C．a是阴极，阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，电路中转移2mol电子，阴极生成1mol氢气和2molOH-，同时双极膜有2molH+移入a极区，所以阴极区不变，故C正确； D．a为阴极，X为氢气，则每产生1molH2转移2mol电子，双极膜中2molOH-有移向阳极，同时有2molH+移向阴极，双极膜中质量减少36g，故 D错误； 选C。 12．（2025·安徽蚌埠·二模）我国学者研制了一种二次电池，放电时其工作原理如图。下列说法错误的是 A．放电时，镍基电极的电势高于锌基电极 B．放电时，向镍基电极移动 C．充电时，镍基电极附近溶液增大 D．充电时，阴极反应式为 【答案】C 【分析】由图可知，Zn在锌基电极失去电子生成为，锌基电极为负极，镍基电极为正极，以此解答。 【详解】A．放电时，锌基电极为负极，镍基电极为正极，正极的电势高于负极，即镍基电极的电势高于锌基电极，A正确； B．放电时，阳离子向正极移动，向镍基电极移动，B正确； C．充电时镍基电极连接电源正极，为阳极，Ni失去电子生成为，电极反应式为，消耗了，镍基电极附近溶液减小，C错误； D．充电时，锌基电极接电源负极，为阴极，得到电子生成Zn和碳酸根，电极反应式为，D正确； 故选C。 13．（2025·辽宁鞍山·二模）某研究团队设计了一种可穿戴汗液传感器用于检测汗液中的葡萄糖浓度，该传感器同时集成了供电与检测两个模块。如图是供电模块工作原理(其中GOD为电极表面修饰的葡萄糖氧化酶)。下列说法错误的是 A．使用高活性GOD，可提高酶促反应速率，增强电信号强度 B．利用纳米材料修饰电极表面可提供更多的活性位点，有利于提高传感器的灵敏度 C．供电模块负极反应：C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+ D．供电模块中1×10-6mmol C6H12O6被氧化，正极消耗1.12×10-5mL O2(标准状况) 【答案】D 【分析】由图和题干信息可知，葡萄糖在反应中失电子作负极，电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+，氧气作正极，电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2，据此作答。 【详解】A．使用高活性GOD能降低反应所需的活化能，使更多反应物分子转化为活化分子，可提高酶促反应速率，增强电信号强度，A正确； B．纳米材料具有较大的表面积，用来修饰电极表面，可提供更多的活性位点，有利于提高传感器的灵敏度，B正确； C．葡萄糖在反应中失电子作负极，电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+，C正确； D．1×10-6mmol C6H12O6被氧化，转移电子2×10-6mmol，依据电子守恒可得正极消耗氧气2×10-6mmol××22.4mL/mmol=2.24×10-5mL，D错误； 故答案为：D。 14．（2025·贵州毕节·二模）一种装载双原子双层带电膜（EM）电极材料可将硝酸盐还原为，为低浓度的硝酸盐污染提供高效实用的解决方案，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．装置工作一段时间后，阳极区减小 B．阴极发生的反应为 C．相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比为 D．带电膜阳极上的游离氯可将氧化为 【答案】C 【分析】由图，电解装置中左侧为阳极，水失去电子被氧化为氧气，右侧EM电极上硝酸盐还原为，且带电膜阳极上氨气分子被游离氯氧化为； 【详解】A．左侧为阳极，水失去电子被氧化为氧气，工作一段时间后，阳极区溶液酸性增强，减小，A正确； B．由图，阴极发生的反应为硝酸根离子得到电子发生还原反应生成氮气：，B正确；   C．由分析，阳极水失去电子被氧化为氧气，右侧EM电极上硝酸盐还原为，存在关系，由于带电膜阳极上氨气分子也会被游离氯氧化为，则相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比不为，C错误； D．由图，带电膜阳极上氨气分子被游离氯氧化为，氨气发生氧化反应，D正确； 故选C。 15．（2025·吉林·二模）CO2的捕集和利用是实现“双碳”目标的一个重要研究方向，我国设计CO2熔盐捕获与转化装置(左图)，可与太阳能电池装置(图)联合实现绿色转化。 下列有关说法正确的是 A．左图装置B电极应该与图装置Y电极相连 B．左图装置A电极反应式为： C．熔盐可用CCl4代替 D．理论上转移0.5mol电子可捕获标准状况下CO2气体2.8L 【答案】D 【分析】根据左图可知A极→O2，发生氧化反应生成单质O2，所以A为阳极，B为阴极，阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接，根据右图可知，Y极为电源正极、X极为电源负极。阳极反应式为，阴极电极反应式为：，以此解答该题。 【详解】A．由分析可知，B为阴极，Y极为电源正极，阴极与电源负极相接，B接太阳能电池的X电极，A错误； B．由分析知，左图装置A电极为阳极，阳极反应式为，B错误； C．熔盐提供离子导电，CCl4是非电解质，无法导电，不能代替，C错误； D．结合分析，A为阳极，电极反应式为，B为阴极，电极反应式为：，CO2与熔盐反应生成和，即，　，通过分析，总反应为，理论上转移4mol电子消耗1mol CO2，转移0.5mol电子则可捕获0.125mol CO2，可捕获标准状况下CO2气体体积为2.8L，D正确； 故答案选D。 16．（2025·辽宁·二模）近日，中国科学院化学研究所使用原子分散的Fe-N-C材料为催化剂，进行了电催化C-N偶联制备甘氨酸，原理如图所示(OA为HOOC-COOH，GX为HOOC-CHO，GC为HOOC-CH2OH)。下列叙述正确的是 A．活化能：反应ⅱ>反应ⅲ B．GX→GC反应式为： C．反应ⅳ的原子利用率为100% D．反应ⅴ在阳极区生成甘氨酸 【答案】B 【详解】A．活化能越小，反应越快，反应ⅱ为快反应，反应ⅲ为慢反应，故活化能：反应ⅱ<反应ⅲ，A项错误； B．GX→GC为HOOC-CHO被还原为HOOC-CH2OH的过程，GX得电子，发生还原反应，反应式为：，B项正确； C．反应ⅳ中GX和NH2OH反应，生成HOOCCHNOH和H2O，原子利用率不是100%，C项错误； D．分析HOOCCHNOH和HOOCCH2NH2的分子结构，可知反应ⅴ中HOOCCHNOH脱氧加氢生成HOOCCH2NH2，该反应为还原反应，故反应ⅴ在阴极区生成甘氨酸，D项错误； 答案选B。 17．（2025·安徽·二模）下列有关离子方程式的书写正确的是 A．电解饱和食盐水制： B．检验加碘食盐中含有的： C．用碳酸钠溶液吸收溴生成： D．制镁时用熟石灰沉淀海水中： 【答案】C 【详解】A．电解饱和食盐水，反应物是NaCl和H2O，离子方程式应为，A错误； B．检验加碘食盐中，是在酸性条件下与反应，离子方程式应为：，B错误； C．用碳酸钠溶液吸收溴，溴发生歧化反应，离子方程式：，C正确； D．熟石灰是，沉淀海水中的离子方程式应为，D错误； 故选C。 18．（2025·辽宁·二模）哈尔滨工业大学研究出电解水制氢过程中降低能耗的方法，电极B以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，其工作原理和反应机理如图所示(“·”表示自由基)。 下列说法正确的是 A．电解过程中，从A极区向B极区迁移 B．OER分四步进行，每步反应均为氧化反应 C．非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能降低UOR反应活化能和反应热 D．电解时，电极A上发生的反应为 【答案】B 【分析】该装置是电解池，电解水制氢，电极A为阴极，水得到电子生成氢气，电极反应式为，电极B为阳极，尿素失电子生成氮气，电极反应式为，同时失电子生成的电极反应为。 【详解】A．该电解池中使用阳离子交换膜，则无法定向迁移，A错误； B．结合题图信息，OER分四步进行，每一步都有电子失去，B正确； C．非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物是UOR反应的催化剂，能降低该反应的活化能，改变反应速率，但不能改变该反应的反应热，C错误； D．由分析可知D错误； 故答案选B。 19．（2025·北京昌平·二模）钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融Na为a的电极反应物，熔融S和为b的电极反应物，固体电解质可传导。下列说法不正确的是 A．放电时，b做正极 B．放电时，从a极室向b极室移动 C．充电时，阴极的电极反应式是 D．每产生或消耗1molS，转移2mol电子 【答案】D 【分析】根据图片知，放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极、b作正极，负极反应为，正极反应为：，充电时a为阳极、b为阴极，阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反，据此解答。 【详解】A．在原电池中，发生还原反应的电极是正极。放电时，b极上熔融S和得电子，发生还原反应，所以b做正极，A选项正确； B．放电时，该装置为原电池，阳离子向正极移动。a为负极，b为正极，是阳离子，所以从a极室向b极室移动，B选项正确； C．充电时，阴极发生还原反应。在钠硫电池中，阴极是得到电子生成Na，电极反应式为，C选项正确； D．b极放电时的电极反应式为，每消耗xmolS，转移2mol电子，所以每消耗1molS，转移电子，D 选项错误； 故答案为：D。 20．（2025·北京丰台·二模）下列关于电化学装置的说法中不正确的是 A．在铁钉表面镀铜 B．铅蓄电池放电时作正极 C．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D．电解饱和食盐水制烧碱和氯气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。在铁钉表面镀铜，应该是铜作阳极，与电源正极相连；铁钉作阴极，与电源负极相连，A选项正确； B．铅蓄电池放电时，得电子发生还原反应，作正极，电极反应式为，B选项正确； C．外加电流阴极保护法中，被保护的金属与电源的负极相连作阴极，能防止金属被腐蚀。图中铁管道与电源正极相连，C选项错误； D．电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，失去电子生成；阴极发生还原反应，得到电子生成和，总反应为，可以制得烧碱和氯气，D选项正确； 故答案为：C。 21．（2025·河北石家庄·二模）下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是 A．制备乙酸乙酯 B．验证牺牲阳极保护法 C．验证苯和溴发生取代反应 D．验证铁与水蒸气反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．浓硫酸作用下乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，则缺少酒精灯的题给装置不能达到制备乙酸乙酯的实验目的，故A错误； B．将包裹锌皮的铁钉和缠绕铜丝的铁钉分别放入滴有酚酞和硫氰化钾溶液的用氯化钠溶液浸过的琼脂中，铁钉附近溶液变为红色、锌皮附近溶液不变色，说明铁做正极被保护，铜丝附近溶液变为红色、铁钉附近溶液不变色，说明铁做负极被损耗，则题给装置能达到验证牺牲阳极保护法，故B正确； C．溴化铁做催化剂条件下苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，用硝酸银溶液检验反应生成的溴化氢能证明苯和溴发生取代反应，但溴具有挥发性，挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色的溴化银沉淀，干扰溴化氢的检验，所以题给装置不能达到验证苯和溴发生取代反应的实验目的，故C错误； D．铁与水蒸气在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气，则缺少酒精灯提供水蒸气的装置不能达到验证铁与水蒸气反应的实验目的，故D错误； 故选B。 22．（2025·河北石家庄·二模）赵州桥作为世界上现存最古老、保存最完好的大型敞肩石拱桥，其主要采用当地出产的青灰色石灰岩(即石灰石)经过精细凿刻后砌筑，在相邻拱石之间嵌入“腰铁”和横向铁拉杆，石块间使用石灰、粘土和糯米浆混合的灰浆粘合。下列有关赵州桥能够长久保存的原因说法中错误的是 A．石灰岩经过精细凿刻后砌筑，使石块缝隙小，减少水分和空气与碳酸钙发生化合反应 B．粘土的主要成分硅酸盐，基本结构为Si、O四面体，抗腐蚀能力强 C．糯米主要成分为蛋白质，石灰的防腐作用能抑制其腐败 D．赵州桥所在华北地区气候干燥，减缓了石材和铁的腐蚀 【答案】C 【详解】A．石灰岩的主要成分碳酸钙会与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成易溶于水的碳酸氢钙，石灰岩经过精细凿刻后砌筑，使石块缝隙小，减少水分和空气与碳酸钙发生化合反应是赵州桥能够长久保存的重要原因之一，故A正确； B．粘土的主要成分硅酸盐，硅酸盐的基本结构是硅氧四面体，性质稳定，抗腐蚀能力强，故B正确； C．糯米主要成分为淀粉，不是蛋白质，故C错误； D．赵州桥所在华北地区气候干燥，减缓了石材中的碳酸钙与二氧化碳和水蒸气反应生成碳酸氢钙的速率，也减缓了铁发生吸氧腐蚀的速率是赵州桥能够长久保存的重要原因之一，故D正确； 故选C。 23．（2025·山西晋中·二模）下列实验操作或装置不能达到相应实验目的的是 A．探究铁钉的吸氧腐蚀 B．探究温度对化学平衡的影响 C．证明乙炔可使溴水褪色 D．制取并收集氨气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．食盐水呈中性，铁在左侧小试管中发生吸氧腐蚀能使其中压强减小，右侧红墨水沿导管上升可证明铁钉发生的是吸氧腐蚀，A不符合题意； B．装置中存在二氧化氮与四氧化二氮相互转化的可逆反应，二氧化氮为红棕色而四氧化二氮无色，关闭止水夹放入不同温度水浴，两个装置只有温度不同，根据观察气体颜色可判断温度对化学平衡的影响，B不符合题意； C．电石和水反应能生成乙炔，乙炔能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，但因电石中杂质的影响，还会生成H2S等还原性气体，也能使溴水褪色，C装置不能达到相应实验目，C符合题意； D．浓氨水中的一水合氨分解可产生氨气和水，生石灰与水反应生成氢氧化钙并放出大量热，进一步促进了浓氨水的分解而产生了更多的氨气，该装置能达到实验目的，D不符合题意； 故选C。 24．（2025·山西·二模）如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是 A．电流由镁块经导线流向管道 B．管道表面上发生氧化反应 C．该保护法为牺牲阳极保护法 D．将镁块换为钠块，则保护效果更好 【答案】C 【分析】Mg的活泼性大于Fe，形成原电池Mg为负极失去电子被氧化，Fe为正极受到保护。 【详解】A．电流由钢铁管道(正极)经导线流向镁块(负极)，A错误； B．管道表面上发生得电子的还原反应，B错误； C．该保护法牺牲镁块（原电池的负极，发生氧化反应），故称为牺牲阳极保护法，C正确； D．钠太活泼，极易直接与空气中及等反应，不能为管道提供电子，无法保护管道，D错误； 答案选C。 25．（2025·湖北武汉·二模）我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现硫化氢分解，制取氢气和硫黄，其原理如图所示。 质子交换膜 下列说法错误的是 A．该装置实现了光能电能化学能的转化 B．阳极区的总反应为 C．质子交换膜不能换为阳离子交换膜 D．每产生，阴极区溶液质量会减小 【答案】D 【分析】由图可知，装置为电解池装置，光能通过光伏电池转化为电能提供电力，a极亚铁离子失去电子被氧化，为阳极，则b为阴极，V3+得到电子被还原为V2+，使得电能转化为化学能； 【详解】A．由分析，该装置实现了光能电能化学能的转化，A正确； B．由分析，阳极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，然后硫化氢和铁离子发生氧化还原生成硫单质和亚铁离子、氢离子，总反应为硫化氢失去电子生成硫单质和氢离子：，B正确； C．为防止Fe3+、Fe2+向阴极移动而发生副反应，则质子交换膜不能换为阳离子交换膜，C正确； D．结合，每产生（为1mol），电路中转移2mol电子，会有2mol氢离子迁移到阴极区生成氢气，则阴极区溶液质量不减小，D错误； 故选D。 26．（2025·山西晋中·二模）利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生，是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成，能进一步将极产物氧化，同时有生成。下列有关说法正确的是 A．a极的电极反应式： B．b极连接电源正极，发生还原反应 C．生成的离子方程式： D．消除苯酚，理论上有电子通过外电路 【答案】C 【分析】a极通入氧气生成，氧元素化合价降低，发生还原反应，a是阴极；b是阳极，b电极铁失电子生成Fe2+。 【详解】A．a极通入氧气生成，a极的电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2，故A错误； B．a是阴极；b是阳极，b极连接电源正极，发生氧化反应，故B错误； C．a极生成，能进一步将极产物Fe2+氧化，同时有生成，生成的离子方程式，故C正确； D．苯酚被氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由-升高为+4，消除苯酚，需要2.8mol，根据，阳极生成2.8molFe2+，所以理论上有电子通过外电路，故D错误； 选C。 27．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）环己酮是一种重要的化工原料。苯酚电催化加氢具有操作条件温和、由可再生的电力驱动等优势，是一种有吸引力的环己酮生产工艺。我国科研人员选用不同负载材料电极研究其合成机理如图所示[已知：Hads代表吸附态氢原子；法拉第效率]。 下列说法正确的是 A．Pt/C和Pt/TiO2电极均连接电源的正极 B．Pt/C和Pt/TiO2电极上均可能有H2溢出 C．Pt/C电极上若生成1mol环己酮的FE为20%，则一定伴随生成约2.7mol环己醇 D．TiO2增大了Pt上Hads的覆盖度，有利于提高环己酮制备的纯度 【答案】B 【分析】苯酚Pt/C和Pt/TiO2在表面电化学加氢生成环己酮和环己醇的机理为：首先溶液中的H+得电子生成吸附态的H原子，然后苯酚与吸附态的H原子反应生成环己酮和环己醇，电极反应式可写为C6H6O+4H++4e-=C6H10O和C6H6O+6H++6e-=C6H12O，因此Pt/C和Pt/TiO2电极为阴极，连接电源负极。H+得电子除了生成吸附态的H原子，还可能还原为H2。如图所示，TiO2诱导了Hads从Pt到TiO2的迁移，降低了Pt表面的Hads覆盖度，有效抑制了环己酮的过度加氢，因此Pt/C表面苯酚加氢生成环己酮和环己醇，而Pt/TiO2表面苯酚加氢还原产物只有环己酮，提高了环己酮选择性。 【详解】A．据分析，Pt/C和Pt/TiO2电极均连接电源的负极，故A错误； B．Pt/C和Pt/TiO2电极上均存在吸附于Pt表面的氢原子，这些氢原子在电催化条件下能够发生氢还原反应生成H2，故B正确； C．生成环己酮的FE为20%，若通过电极的电子全部用于苯酚加氢生成环己酮和环己醇，则生成环己酮和环己醇所需电子数比例为1:4，根据电极反应式可知生成1mol环己酮所需4mol电子，因此由16mol电子用于生成环己醇，得到环己醇的物质的量为2.7mol，由于通过电极的电子可能存在其他用途，则生成环己醇的物质的量最大为2.7mol，故C错误； D．据分析，TiO2减小了Pt上Hads的覆盖度，有利于提高环己酮制备的选择性，故D错误； 故答案为B。 28．（2025·福建厦门·二模）以废塑料(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸()为原料无膜共电解生产琥珀酸()的工作原理如图。下列有关说法正确的是 A．的水解反应为 B．阳极电极反应式为： C．理论上电解过程转移，最终至少可获得琥珀酸 D．若略去碳酸化步骤，可简化分离提纯过程并提高经济效益 【答案】C 【分析】 由图可知，左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2—e—+ OH—=NiOOH+H2O，放电生成的碱式氧化镍碱性条件下与丁二醇反应生成氢氧化镍、丁二酸根离子和水，离子方程式为+8NiOOH+2OH—+8Ni(OH)2；右侧电极为阴极，水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，放电生成的氢气与反应生成，+H2，反应得到的溶液经碳酸化、盐酸沉淀得到琥珀酸。 【详解】 A．由结构简式可知，聚丁二酸丁二酯一定条件下发生水解反应生成丁二酸和丁二醇，反应的化学方程式为，故A错误； B．由分析可知，左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2—e—+ OH—=NiOOH+H2O，故B错误； C．由题意可知，聚丁二酸丁二酯水解生成1mol丁二醇时，生成1mol丁二酸，由分析可知，电解过程转移8xmol电子时，阳极消耗xmol丁二醇、生成xmol，阴极生成4xmol，所以理论上生成琥珀酸的物质的量为6xmol，故C正确； D．由图可知，向溶液中通入二氧化碳碳酸化时，二氧化碳转化为碳酸氢钠，说明电解所得溶液呈碱性，若略去碳酸化步骤，会使盐酸沉淀步骤消耗盐酸的量增大，导致经济效益降低，故D错误； 故选C。 29．（2025·福建莆田·二模）一种电催化羧酸与芳香酮化合物生成酯的装置(以碘化钾为电解质和催化剂，二甲基亚砜作溶剂)如下图所示。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．工作时，K+移向碳棒 C．工作时，总反应： D．工作时，碳棒的电极反应式： 【答案】C 【分析】由图可知，碳棒电极上碘离子失去电子生成碘原子，则a为正极，铂片上氢离子得到电子生成氢气，则b电极为负极，以此解题。 【详解】A．由分析可知，b电极为负极，A错误； B．由分析可知，碳棒为阳极，铂片为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，则K+移向铂片，B错误； C．由图可知，工作时，总反应：，C正确； D．由分析可知，碳棒电极上碘离子失去电子生成碘原子，电极反应式为：，D错误； 故选C。 30．（2025·河南郑州·二模）下图是一种回收废旧锂离子电池中的锂离子()、并利用工业废气中的将其转化为的装置，最终制备出纯净的，同时在这一过程中产生电能。已知法拉第常数。 下列说法错误的是 A．离子交换膜为阳离子交换膜 B．正极反应式： C．空气氧化的化学方程式： D．当外电路，工作2小时，理论上电极反应的约为 【答案】B 【分析】NO2转化为得到电子，和Li+结合生成LiNO2，则a电极为负极，电极反应，b电极为正极，电极反应为，Li+经阳离子交换膜由a电极移向b电极，生成，空气氧化生成，化学方程式：。 【详解】A．离子交换膜允许Li+通过，为阳离子交换膜，A正确； B．a电极为负极，失去电子，电极反应，B错误； C．空气中的氧气氧化亚硝酸锂，生成硝酸锂，氧化的化学方程式：，C正确； D．当外电路，工作2小时，理论上电极反应的约为 ，D正确； 故选B。 新型电池题型三 31．（2025·河南·二模）海南大学杨金霖/田新龙团队以MXene作为负极，AgCl/CuCl/FeOCl作为正极，首次报道了一种基于天然海水电解液的可充电氯离子电池。其工作原理如图所示，是基于MXene负极与氯离子之间的共价相互作用以及AgCl/CuCl/FeOCl正极与氯离子发生的转换反应。 下列叙述正确的是 A．放电时，Cl-向a极迁移 B．充电时，b极与电源正极连接 C．放电时，b极发生还原反应 D．放电时，a极的电极反应式之一是AgCl+e-=Ag+Cl- 【答案】D 【分析】由题意可知，放电时a极为原电池的正极， b极为负极，充电时，与直流电源正极相连的a极为阳极，与直流电源负极相连的b极为阴极。 【详解】A．由分析可知，放电时a极为原电池的正极， b极为负极，则氯离子向b极迁移，故A错误； B．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的b极为阴极，故B错误； C．由分析可知，放电时b极为负极，氯离子在负极失去电子发生氧化反应生成氯气，故C错误； D．由分析可知，放电时a极为原电池的正极，AgCl或CuCl或FeOCl在正极得到电子发生还原反应被还原，电极反应式之一是AgCl+e-=Ag+Cl-，故D正确； 故选D。 32．（2025·浙江台州·二模）一种离子液体电池可以在供电的同时将转化为，电解质为离子液体及少量水，其中的是一种季铵离子，在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有生成。 下列说法正确的是 A．a电极为负极，在该电极上被氧化 B．b电极反应式为： C．是电池中唯一的质子源 D．作为电池促进剂的原理是通过生成增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度 【答案】B 【分析】碳纳米管通入二氧化碳，生成甲烷和，发生还原反应，得到电子，是正极，电极反应：；则锌为负极，锌失电子，发生氧化反应。 【详解】A．根据分析知，a电极为负极，锌被氧化，A错误； B．根据分析知，b电极反应式为：，B正确； C．根据左图可知，水也是质子源，C错误； D．根据左图可知，2个生成1个，没有增加电荷的浓度，D错误； 故选B。 33．（2025·山东潍坊·二模）氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光：催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子和空穴。下列说法错误的是 A．极电势低于极电势 B．光催化剂表面发生反应： C．极的电极反应式是 D．每产生(标准状况)，光催化装置生成 【答案】D 【分析】N2在光催化剂表面转化为NH3，碱性介质条件下，NH3转化为N2，化合价，发生氧化反应，则电极X为负极，电极反应式为：；H2O转化为O2，化合价降低，发生还原反应，则电极Y为正极，电极反应式为：2H2O+4e-=H2+4OH-，据此分析回答。 【详解】A．由分析可知，电极X为负极，电极Y为正极，则X极电势低于Y极电势，A正确； B．光催化剂表面H2O转化为O2，发生反应为：，B正确； C．电极X为负极，电极反应式为：，C正确； D．N2在光催化剂表面转化为NH3，生成2molNH3，转移6mole-，则每产生5.6L (标准状况)NH3，转移电子0.75molh+，D错误； 故答案为：D。 34．（2025·内蒙古赤峰·二模）锡的水系电池具有高能量密度和长寿命等优点。在碱性环境下，某锡镍电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电路中每通过1mol电子，理论上正极质量增加1g B．放电时，电极a附近溶液的pH增大 C．充电时，电极b作阳极 D．充电时，发生反应 【答案】B 【分析】由放电时电子转移方向可知，电极a为负极，电极反应为，正极b的反应为，充电时，电极a为阴极，电极b为阳极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【详解】A．由分析中的电极反应可知，电路中每通过1mol电子，理论上正极增加1molH原子，质量是1g，A正确； B．电极a为负极，电极反应为，当转移2mol电子时，电极消耗，同时有向负极移动，电极a附近溶液浓度变小，pH变小，B错误； C．由分析可知，电极b为阳极，发生氧化反应，C正确； D．放电时，将正极的反应×2+负极的反应得到放电的总反应为，充电时，与放电反应相反，D正确； 故选B。 35．（2025·青海海东·二模）某磷酸铁锂电池的结构示意图如图，已知放电时的总反应为。下列说法正确的是 A．充电时，铝箔连接电源负极 B．右侧电解液可用乙醇作溶剂 C．放电时正极的电极反应式为 D．放电时，电子由铝箔集流器经电解质溶液流向铜箔集流器 【答案】C 【详解】放电时，Li+向左移动，则铝箔为正极、铜箔为负极。 A．放电时铝箔作正极，充电时应与外接电源的正极相连，故A错误； B．右侧铜箔为负极，Li失电子发生氧化反应，锂能与乙醇反应，右侧电解液不能用乙醇作溶剂，故B错误； C．放电时，正极发生还原反应，根据总反应，放电时正极的电极反应式为，故C正确； D．电解质溶液不能传导电子，故D错误； 选C。 36．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）与锂离子电池相比，镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以(结构如标注框内所示)材料和为电极，以溶液为电解质溶液。下列说法正确的是 A．充电时，电极为阳极 B．放电时，正极区存在反应： C．放电时，PTO能通过GO膜进入左极室 D．充电时，外电路转移电子，左边电极质量减少 【答案】B 【分析】放电时电极失电子转化为，电极为负极，发生氧化反应；PTO电极为正极，发生还原反应、；充电时电极为阴极，发生还原反应；电极为阳极，发生氧化反应、。 【详解】A．放电时，为负极，充电时为阴极，故A错误； B．放电时，PTO电极为正极，发生还原反应、，故B正确； C．图中膜只允许通过，能阻止进入左极室，故C错误； D．充电时，外电路转移电子，左侧反应为，左侧有转化成，使得左边电极质量增加，故D错误； 选B。 37．（2025·陕西汉中·二模）钠离子电池是一种二次电池，主要依靠钠离子在电极之间移动来工作。一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为。下列说法正确的是 A．电池放电时，X极发生氧化反应 B．电池放电时，通过阳离子交换膜向右侧区域移动 C．电池充电时，X极的电极反应式为 D．电池充电时，每转移，Y极质量增加 【答案】D 【分析】根据放电时电池反应可知，放电时NaxC失电子，Y是负极；得电子发生还原反应，X是正极。 【详解】A．由放电时电池反应可知，X极为正极，正极发生还原反应，故A错误； B．放电时，阳离子移向正极，从右侧区域通过阳离子交换膜移向左侧区域，故B错误； C．充电时，X极为阳极，电极反应式为，故C错误； D．电池充电时，Y电极为阴极，发生反应，则每转移，Y极质量增加，故D正确； 选D。 38．（2025·甘肃·二模）全固态锂金属电池具有更高比能和更高安全性。我国科研团队设计了基于LLZTO@Ag复合层负极改性的硫化物全固态锂电池，结构如图所示，放电时电池反应为。下列说法错误的是 A．放电时，电子流向为a极→负载→b极 B．充电时，流向为b极→固态电解质→复合层→a极 C．充电时，b极的电极反应为 D．放电时，每转移电子b极质量理论上减少 【答案】D 【分析】由图可知，放电时a极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，b极为正极，锂离子作用下Li1-aNixCoyMnzO2在正极得到电子发生还原反应生成LiNixCoyMnzO2；充电时，与直流电源负极相连的a极为阴极，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，b极为阳极，LiNixCoyMnzO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Li1-aNixCoyMnzO2和锂离子。 【详解】A．由分析可知，放电时a极为原电池的负极，b极为正极，则电子流向为a极→负载→b极，故A正确； B．由分析可知，充电时与直流电源负极相连的a极为阴极，b极为阳极，则锂离子流向为b极→固态电解质→复合层→a极，故B正确； C．由分析可知，充电时b极为阳极，LiNixCoyMnzO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Li1-aNixCoyMnzO2和锂离子，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，放电时，b极为正极，锂离子作用下Li1-aNixCoyMnzO2在正极得到电子发生还原反应生成LiNixCoyMnzO2，则每转移0.1mol电子时，b极增加质量为0.7g，故D错误； 故选D。 39．（2025·河南·二模）一种室内甲醛传感器测量甲醛含量的工作原理如图所示。 已知：国家标准是室内甲醛含量不超过0.080mg·m-3.下列说法错误的是 A．Pt电极电势高于C电极电势 B．负极反应式为 C．溶液为离子导体 D．传感器在27m3室内空间测定时，电路中转移5.4×10-4mole-，该室内甲醛含量符合国家标准 【答案】D 【分析】在Pt电极上氧气放电，发生还原反应，故Pt电极为正极；石墨电极甲醛被氧化生成二氧化碳，做负极，电极反应式为。 【详解】A．中元素化合价升高，发生氧化反应，电极为原电池的负极，电极为正极，正极的电势高于负极的电势，A项正确； B．失去4电子生成二氧化碳，负极反应式为，B项正确； C．导体分为离子导体和电子导体，电解质溶液或熔融的电解质为离子导体，C项正确； D．传感器在室内空间测定时，电路中转移电子，该室内甲醛含量为，该室内甲醛含量超出国家标准，D项错误； 故选D。 40．（2025·浙江·二模）研究表明，以为电极可以同时去除海水中的和。如图为电极首次放电、充放电循环示意图（其中物质X为），为了建构完整的电池，选用作为另一侧电极下面说法不正确的是（e为电子电荷量，为阿伏加德罗常数的值） A．海水淡化过程中，电极作为阴极 B．海水淡化过程中，电极用来除去氯离子 C．充电时，电极上发生了反应： D．已知电极理论容量，则电极（摩尔质量M）的电极理论容量为 【答案】B 【分析】本题以电极的放电、充放电循环为背景，由图可知，放电过程，脱出和，充电过程吸附和，由图可知，放电过程中→Bi，则电极为正极，据此解答 【详解】A．由分析可知，放电时，电极为正极，则海水淡化过程中，即充电过程中，电极为阳极，那么电极作为阴极，A正确； B．海水淡化过程中，电极为阳极，阳极发生反应除去氯离子，则 电极除去钠离子，B错误； C．充电时，电极作为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，C正确； D．1mol反应时，Bi元素由+3价转化为0价，参与反应转移电子数为9mol，根据电极理论容量公式，其电极理论容量为， D正确； 故本题答案为：B。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$