第四章 化学反应与电能 感知高考-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步练习（人教版）

盐，负极反应：CH,OH-12e+16OH=2C0+11H,0,错 误；D项，燃料电池中正极上氧气得电子，在碱性环境 下，正极反应式为O+2H,0+4e一4OH,正确。 4.(1)如图所示 负载 (-)CH4 0+) H20+ CH,CHO含磷酸溶液H,O 的玻璃纤维 第4题答图 (2)电极a→负载→电极b从左向右 (3)O2+4e+4H=2H202CH+0O2=2 CH CHO (4)4NA >"感知高考 高考真题、模拟题精练 1.C【解析】电池工作时，MnO2电极上生成 MnOOH和ZnMn2O4,Mn的化合价由+4降到了+3，则 MnO2发生了还原反应，该电极为正极，Zn电极为负 极。充电时，阳离子Zn2+应移向阴极(Zn),A错误； 充电时可发生反应ZnMn,O,=Zn+2MnO2,B错误；放电 时MnOOH为正极产物，则正极反应可为MnO+H,O+e 一MnOOH+OH,C正确：放电时，Zn电极质量减少 0.65g,转移电子0.02mol,MnO2得电子生成Mn00H 和ZnMn2O4两种产物，D错误。 2.C【解析】本题考查碱性锌锰电池的相关知识。 正极的电极反应式为MnO2+e+H,O=MnOOH+OH- MO2作氧化剂，发生还原反应，A错误；原电池工作 时阴离子向负极移动，B错误；温度较低时，反应速率 会减小，C正确；MnO2转化为MnOOH,Mn由+4价降 为+3价，每生成1 mol MnOOH,转移电子数为1×6.02× 102,D错误。 3.C【解析】本题考查微型电池的工作原理。由题 图知，O2在a电极上得电子生成OH,则a电极为电池 正极，b电极为电池负极。在负极区，CuO在b电极上 失电子转化成CuO,葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸， CuO被还原为Cu2O,CuO与Cu,O的相互转变起催化作 用，则电池总反应为2CHO6+O2=2CHO,A、B正 确；根据总反应可知，1 mol CH2O6参加反应时转移 2mol电子，18 mg CoHn2O6的物质的量为0.1mmol,则 消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol电子 参考答案与解析⊙ 流入，C错误；原电池中阳离子从负极移向正极，故 Na迁移方向为b→a,D正确。 4.B【解析】由图示可知，该电化学装置外电路连 接“负载”，说明是原电池，原电池是一个能将化学能 转化为电能的装置，A错误；电极a上N化合价降低， 发生还原反应为正极，电极b上碳元素化合价升高发生 氧化反应，为原电池的负极，B正确；电子在外电路 中由负极流向正极，不能通过水体，C错误；1mol (CHO)m被氧化后得到n mol CO2,可知转移4 mol e, D错误。 5.A【解析】分析题中反应机理可知，HCHO在阳 极发生反应，阳极总反应为2HCHO-2e+4OH= 2HCOO+H2↑+2H,O,而阴极水中的H放电得H2,电极 反应式为2H,O+2e=H2↑+2OH,此原理中两电极均生 成H,即每转移2mol电子共可得到2molH,而传统 电解水时每转移2mol电子可生成1molH2,所以相同 电量下H理论产量是传统电解水的2倍，A错误；由 上述分析可知，B正确；根据电解原理可知，阴离子向 阳极移动，则OH通过阴离子交换膜向阳极(b极)移 动，C正确；由上述分析可知，D正确。 6.B【解析】本题考查电解原理的应用。多孔电极1 上HO(g)得电子发生还原反应转化成H2(g)则为阴极， 电极反应为2H0(g)+4e一2H2(g)+202;多孔电极2上 O2失电子发生氧化反应转化成O2(g)则为阳极，电极反 应为202-4e=O2(g)。电极1的多孔结构能增大电极的 表面积，增大与水蒸气的接触面积，A正确；电极2为 阳极，发生氧化反应：202-4e=O2(g),B错误；工作 时，阴离子O向阳极移动，即O从多孔电极1迁移到 多孔电极2，C正确；电解总反应为2H0(g)电熊 2H,(g)+O2(g),则理论上电源提供2mole能分解 1 mol H,O,D正确。 7.B【解析】图1为牺牲阳极法，牺牲的阳极一般 为较活泼金属，其作为原电池的负极，失去电子被氧 化，图2为外加电流法，阳极材料为辅助阳极，其通常 是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子 在其表面失去电子，A错误：图2中，外加电压偏高 时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H放电 外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生O2+4e+ 2HO一4O什，B正确：腐蚀电流会随着环境的变化而变 化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电 流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C错误；图1、 图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲 阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e=Fe2+的 93 N 高中化学选择性必修1（人教版） 发生，钢闸门表面其他离子放电发生还原反应，牺牲阳 极和辅助阳极上发生氧化反应，D错误。 8.(1)①N2-10e+6HO=2NO+12H②反应ii生 成O2,O2将NO氧化成NO2,NO2更易转化成NO (2)02+4e+2C02=2C070% 【解析】(1)①由电极a上的物质转化可知，氮元 素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反 应式为N2-10e+6H0=2NO+12H。②反应ⅲ的存在有 利于途径ⅱ，原因是反应ii生成O2,O2将NO氧化成 NO2,NO2更易转化成NO。 (94) (2)根据题干信息，该燃料电池中H,为负极反应 物，O2为正极反应物，熔融碳酸盐为电解质，故正极的 电极反应式为O2+4e+2CO2=2CO;该条件下，0.49L 耳的物质的量为a2489m-02md,工作 时，H2失去电子：H2-2e=2H,所带电荷量为2×0.02 mol×6.0x103mol×1.60×10-9C=3840C,工作电荷量 为3.2A×14minx60s·min=2688C,则该电池将化学 能转化为电能的转化率为2688Cx100%=70%。 3840CN 高中化学选择性必修1（人教版） 感知高考 高芳真题、模拟题精练 1.(2024·全国甲)科学家使用δ-MnO2研制3.(2024·新课标)一种可植入体内的微型电 了一种MnO2-Zn可充电电池（如图所 池工作原理如图所示，通过CO催化消 示)。电池工作一段时间后，MnO2电极 耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感 上检测到MnOOH和少量ZnMn,O4。下列 器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。 叙述正确的是( 血糖浓度下降至标准，电池停止工作。 ④ (血糖浓度以葡萄糖浓度计) 纳米P/导电聚合物纳米CuO/导电聚合物 传感 ZnSO,水溶液 电极 关 葡萄糖酸 Cu.Q 血液 (CH2O2入 0 第1题图 OH A.充电时，Zn+向阳极方向迁移 葡萄糖 B.充电时，会发生反应Zn+2MnO2= 第3题图 ZnMn2O 电池工作时，下列叙述错误的是() C.放电时，正极反应有MnO2+HO+e= A.电池总反应为2CH12O6+O2=2CH12O7 MnOOH+OH B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(I) D.放电时，Zn电极质量减少0.65g, 相互转变起催化作用 MnO2电极生成了0.020 mol MnOOH C.消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有 2.（2024·江苏)碱性锌 0.4mmol电子流入 锰电池的总反应为 锌粉和KOH D.两电极间血液中的Na在电场驱动下的 Zn+2MnO2+H2O-ZnO+ MnO2和KOH 隔膜 迁移方向为b→a 2 MnOOH,电池构造 第2题图 4.(2024·上海)关于下述电化学反应过程， 示意图如图所示。下 描述正确的是( 列有关说法正确的是( NO A.电池工作时，MnO2发生氧化反应 电极a B.电池工作时，OH通过隔膜向正极移动 质子交换膜 C.环境温度过低，不利于电池放电 电极b D.反应中每生成1 mol MnOOH,转移电 CO 子数为2x6.02x102 (CHO). 第4题图 98)练 第四章化学反应与电能。 A.该装置实现电能转化为化学能 电源。 B.电极b是负极 H0(g) C.电子从电极a经过负载到电极b再经 0(g) 过水体回到电极a H2(g） 02 D.每1mol(CH,O)n参与反应时，转移 多孔电极1 固体电解质 多孔电极2 4mol电子 第6题图 5.(2024·黑吉辽)“绿色零碳”氢能前景广 A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的 阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电 接触面积 势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者 B.电极2是阴极，发生还原反应：O+4e 设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置 =202 +OH- C.工作时O2从多孔电极1迁移到多孔电 如图所示。部分反应机理为 OH 极2 HO 0 HO O D.理论上电源提供2mole能分解1mol e 】H2。下列说法错 H2O H 7.(2024·浙江)金属腐蚀会对设备产生严重 误的是( 危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有 电源 关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措 惰性电极及催化剂 KOH KOH HCOO 施示意图。 溶液 溶液 HCHO b 阴离子交换膜 钢闸门 第5题图 (阴极)》 海水 牺牲阳极 A.相同电量下H,理论产量是传统电解水 的1.5倍 图1 B.阴极反应：2HO+2e=2OH+H2↑ e+ C.电解时OH通过阴离子交换膜向b极 钢闸门 (阴极) 海水 方向移动 辅助阳极 D.阳极反应：2HCHO-2e+4OH 2HCO0+2H,O+H2↑ 6.(2024·甘肃)某固体电獬池工作原理如图 图2 第7题图 所示，下列说法错误的是() 下列说法正确的是() A.图1、图2中，阳极材料本身均失去 电子 练 99 N 高中化学选择性必修1（人教版） B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表 O2。反应ii的存在有利于途径ⅱ， 面可发生反应：O2+4e+2H0=4OH 原因是 0 C.图2中，外加电压保持恒定不变，有 (2)(2024·浙江)氢能的高效利用途径之 利于提高对钢闸门的防护效果 一是在燃料电池中产生电能。某研 D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电 究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池 流为零时，钢闸门、阳极均不发生化 工作原理如图所示，正极上的电极 学反应 反应式是 8.(1)(2024·北京)研究表明可以用电解法 该电池以3.2A恒定电流工作14min, 以N2为氮源直接制备HNO,其原 消耗H2体积为0.49L,故可测得该 理示意图如下。 电池将化学能转化为电能的转化率 电源 为 [已知：该条件下H2 电极a 电极b 的摩尔体积为24.5Lmol;电荷量 H 交 q(C)=电流I(A)×时间(s);NA=6.0× 膜 103molH;e=1.60x109C。] NO HO 用电器 电解质溶液 图1 ①电极a表面生成NO的电极反应 H CO 式： ②研究发现：N2转化可能的途径为 N2iNONO 图2 电极a表面还发生反应ii：H,O→ 第8题图 100练