周测评(十六)原电池及化学电源-【衡水真题密卷】2026年高三化学学科素养周测评（辽鄂黑吉冀湘渝甘赣皖桂黔晋豫陕青宁蒙新藏云川粤闽A版）

·化学· 参考答案及解析 热量会偏小；因△H为负值，△H会偏大。 应溶液V落不变，若交点处V酸=24.3mL,此时 12.(1)>(2分)0.95(3分) 酸与碱恰好1：1反应，由c酸V酸=c藏V城，V战= h9024109s分) 50-24.3=25.7mL可得，c酸= 25.7×103L×0.9mol·L- 24.3×10-3L ≈0.95mo1· (2)100(3分)1.1(3分) (3)△H1+△H2(3分) L1;中和反应的反应热是以生成1molH2O所 (4)将50mL0.50mol·L1的醋酸及50mL 放出的热量来测定的，则△H= 0.55mol·L1NaOH溶液混合测定中和热 1.0×50×4.18×10-3×a △H5,根据盖斯定律可得醋酸的电离焓△H4= 0.90×(50-24.3)X10kJ·mol1. △H,-△H1(3分) (2)根据控制变量法得，溶液总体积为100mL, 【解析】(1)将1~5及6~10次实验数据分别作 则V应为100mL;m应为实验中使用的NaOH 直线为 固体的质量0.05L×0.55mol·L1×40g· mol-1=1.1g。 1-5 (3)测得实验数据t3≈t1十t2,则实验1的反应热 ◆6-10 与实验2和实验3的热效应相加应当相等，即 △H3≈△H1十△H2,即可验证盖斯定律。 3 (4)测定0.50mol·L1醋酸电离(CH3C00H =CH COO+H+)的焓变（△H4)的方案：将 1 50mL0.50mol·L-1的醋酸及50mL 04 10 20 30 40 50 0.55mol·L-1NaOH溶液混合测定中和热 Vag/mL △H§，由盖斯定律可得醋酸的电离焓△H= 由图可知，交点处对应的温度应>5.7℃；保持反 △H5-△H1。 2025一2026学年度学科素养周测评（十六） 化学·化学·原电池及化学电源 一、选择题 2CO2+HS+2H2O中，其中SO是氧化剂， 1.C【解析】断电时，锌、铁与水膜形成原电池，铁帽 CH2O是还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量 作正极被保护，锌环作负极，该方法是栖牲阳极法， 之比为1：2，D正确。 A正确；通电时，铁帽作阴极，H2O中的H+得到电 3.C【解析】根据图示H2发生失电子的氧化反应， 子生成氢气，电极反应为2H2O十2e一H2个十 则电极A为负极，电极反应为H2一2e—2H, 2OH,B正确；由A中分析得，断电时，负极锌失 电极B为正极，发生还原反应。该装置中不含外 电子生成Zn2+,电极反应为Zn-2e—Zn2+,C 电源，则应用的是原电池原理，A错误；制氨过程 错误；断电时，铁帽作正极，氧气得电子，电极反应 中，带正电的原子团向正极(B)移动，B错误；B为 方程式为O2十2H2O+4e—4OH,D正确。 正极，发生N2得电子的还原反应，并与L计结合 2.C【解析】由图得，电极A上O2得电子生成 成LiN,电极反应为N2+6e+6Li+—2LiN, H2O,则A为电池正极，电极反应为O2十4H++ C正确；未指明在标准状况下不能直接用22.4L· 4e—2H2O,A正确；电极B上HS失电子生 mol-1计算H2的体积，D错误。 成S,电极B为负极，电极反应式为HS一2e 4.D【解析】由图可知，HCOO被氧化生 —SY十H+,生成的H+使电极B附近pH变 成HCO,则电极M作负极，碱性条件下，电极 小，B正确；原电池工作时，阳离子向正极移动，则 反应式为HCO0--2e+2OH-一HCO3+ H+由海底沉积层向海水层移动，C错误；由图得， H2O;电极N作正极，Fe3+被还原生成Fe2+,电 微生物代讲反应为2CH2O+SO?+H+ 极反应式为Fe3+十e—Fe2+;Fe2+与通入的 ·13· A 真题密卷 学科素养周测评 氧气反应生成F3+,需要酸性环境，反应的离子 一PbSO4十2H2O,H+通过膜p补充正极区消 方程式为4Fe2++O2十4H+一4Fe3++2H20; 耗的H+,OH通过膜q补充负极区消耗的 K+通过半透膜由负极区移向正极区，与溶液中 OH。根据分析得，膜p适合选用阳离子或质子 的SO以K2SO4的形式存在，则需要补充的物 交换膜，A错误；由放电时正极反应式得，正极同 质X为硫酸。由分析可知，电极M作负极，发生 时消耗H+和SO?,且生成水，则硫酸的浓度减 氧化反应，A错误；由分析可知，理论上消耗甲酸 小，负极区消耗的OH一和双极膜补充的OH量 与氧气的关系为2HC0OH~4Fe2+~O2,则理论 相同，则NaOH浓度不变，B错误；由两极反应式 上消耗HCOOH与O2的物质的量不相等，B错 得，放电时，两极上均无气体生成，C错误；导线中 误；由分析可知，放电过程中需补充的物质X为 通过1mole,理论上负极质量增加17g 硫酸，C错误；由负极反应式得，1 mol HCOO~参 (1 mol OH)、正极质量增加32g(0.5mol 加反应时，转移2mol电子，同时2molK+通过 “SO2”即PbO2与PbSO4的差)，则两极质量变化 半透膜与溶液中的SO汇合得到 之差为15g,D正确。 1molK2SO4,D正确。 8.D【解析】由图2中电子流向得，a是负极，b是 5.B【解析】由题千可知，放电时，Zn→[Zn(OH)4]2-, 正极，A正确；该装置为浓差电池装置，则放电时， Z的化合价升高，发生氧化反应，则b电极为负 将化学能转化为电能，B正确；由图得，两极发生 极，a电极为正极。由分析可知，电池中a极为正 电子转移的离子均为阳离子，为保证两极区域电 极，b极为负极，即电势：a>b,A错误；锌失电子发 荷守恒，应使用阴离子交换膜，以便阴离子自由通 生氧化反应，产物为四羟基合锌离子，B正确；Hb 过，C正确；a极为负极，发生的是失电子的反应，则 为血红蛋白，温度过高，血红蛋白(Hb)会变性，失 对应的电极反应为[Co(phen)3]+一e 去催化活性，导致○2被还原速率变小，放电效率 [Co(phen)3]3+,D错误。 降低，C错误；没有指明“标准状况”，不能根据O2 9.D【解析】由图可知，该原电池中，Na失电子生 体积计算O2的物质的量，也不能判断迁移质子 成Na+,则Na电极为负极，S电极为正极，电池放 数，D错误。 电时，电子由Na电极经外电路流向S电极，A正 6.C【解析】根据充电时总反应为(x2+1)C+ 确；由图(a)可知，放电时，Na失电子生成的Na+ xLi计+xPF6—LiC十xCz(PF6),结合图可知 移向正极和Sg反应生成Na2S,,则a电池放电时 充电时阳极：xC十PF后一e一Cz(PF6),b电极 的正极反应为2Na+营S,+2e一NaS,B正 附近聚集大量阴离子，则b为阳极，a为阴极，发生 确；充电时铅蓄电池的阴极反应为PbSO,十2e 反应C十xLi计十xe一LizC;放电时，a为负极 Pb十SO,利用a电池给铅蓄电池充电，每消耗 发生氧化反应Li.C-xe一C十xLi计，b为正 1 mol Na转移1mol电子，有0.5 mol PbSO4转化为 极，发生还原反应Cz(PF6)十e一xC+PF。 Pb,则铅蓄电池负极理论上减重0.5molX96g· 由分析可知，充电时，a为阴极，发生还原反应C十 mol-1=48g,C正确；根据题意，以Ce(NO3)4为 xLi计十xe—LiC,A正确；放电时为原电池，b 添加剂的室温钠硫电池与传统钠硫电池相比提高 为正极，发生还原反应C,(PF6)十e一xC十 了电池稳定性，则b电池中Ce(NO3)4添加剂在 PF。,B正确；放电时，电解池中阴离子移向负极， 负极区不仅起增强导电性的作用，还应该有其他 则PF6向负极(a极)移动，C错误；双离子电池在 功能或参与其他反应以提高电池的稳定性，D 充放电过程中，阴阳离子分别向相反方向定向移 错误。 动，可以通过缩小电池尺寸，来缩短离子运动路 10.B【解析】由图可知，放电时，Li+由a极移向b 程，提高电池的能量密度，D正确。 极，则放电时，a为负极，电极反应式为Li.4Si一 7.D【解析】因为Cu电极的电极反应式为Cu十 xe一Li4.4-zSi十xLi计，电极b为正极，电极反 2OH一2e一Cu(OH)2,则Cu是负极，PbO2 应式为Li1-zNio.8Coo.1Mno.1O2+xe+xLi计 是正极，发生反应为PbO2+4H++SO?-+2e —LiNio..sCoo.1Mno.1O2,充电时，a为阴极，b为 A 。14· ·化学· 参考答案及解析 阳极。由分析和图知，放电时L计从负极材料脱 [Zn(OH)4]2-中新生成的化学键类型为Zn2+与 出，经电解质传递嵌回正极，A正确；放电时通过 OH之间的配位键。 电路amol电子时，负极生成a mol Li计进入电 ④由示意图得，该电池中CO2、HCOOH在充放 解质，正极消耗的a mol Li计恰好来自电解质，则 电过程中循环转化，即本身不会消耗C○2，则与 LiPS CI中Li计的量不变，B错误；充电时，电极a为 实现碳中和目标无关。 阴极与外接电源负极相连，C正确；由分析中b极 2e (正极)反应式得，充电时阳极反应为 12.(1) 2FePO+LizCO3+H2C2O4=2LiFePO+3CO2T+H2OT LiNio.Coo.Mno.O xe (3分)否(2分) Li1-zNi.8Co.1Mn.1O2十xLi计，D正确。 (2)①7A1C14+A1-3e-=4A12C17(3分) 二、非选择题 11.(1)4:1(3分) ②LiFePO4-xe-Li-:FePO4十xLit(3分) 正四面体(3分) (2).H+(3分) CO2+2H++2e ③从右向左(3分) HCOOH(3分) (3)钠资源相对较为充足和廉价，相比锂离子电 (3)①不相同(3分) ②Zn(3分) ③配位键(3 分)④无关(2分) 池具有更大的可持续性(3分，合理即可) 【解析】由图可知，a膜是释放出H+的阳离子交 【解析】(1)反应中化合价变化：Fe(十3→+2)、 C(十3→十4)，由守恒规律得方程式中电子转移 换膜，b膜是释放出OH的阴离子交换膜；放电 的方向和数目可以用单线桥表示为 时，锌电极为原电池的负极，碱性条件下锌在负极 2e 失去电子，发生氧化反应生成「Zn(OH),2-,电极 ；反 反应式为Zn+4OH--2e—[Zn(OH)4]2-, 2FeP04+LiCO3+HC204一2 LiFeP(0+3CO2t+H,0个 多孔Pd纳米片为正极。 应中Li元素化合价未发生变化，则L计没有参与 H (1)甲酸(. )分子中单键为。键，双键中 电子转移。 H一C一O一H (2)①以LiA1CL,离子液体为电解质的铝-磷酸铁 含有1个0键和1个π键，则分子中σ键和π键 锂二次电池放电时，铝为负极，失电子后与 的数目之比为4：1。 A1Cl结合生成为A12C1,,则负极电极反应式为 (2)由图可知，多孔Pd纳米片为正极，则放电时 7AICI+Al-3e-4Al2 Cl. 复合膜中的H+移向多孔Pd纳米片极；酸性条 ②磷酸铁锂为正极，铁元素被还原，电极反应式 件下CO2在正极得到电子，发生还原反应生成甲 为Li-FePO4十xe十xLi计-LiFePO4,则充 酸，电极反应式为CO2十2H++2e 电时的阳极上LiFePO4转化为Li1-FePO4,电 HCOOH 极反应为LiFePO,-xe一Li1-.FePO4十 (3)①每张复合膜都由阴膜和阳膜两部分组合而 xL计；PO中P原子价层电子对数为4，且没有 成，放电和充电时，溶液中电流方向相反，则复合 孤对电子，则PO}的空间构型为正四面体。 膜允许离子(H+、OH)通过的区域不相同。 ③由图示可知，放电时，Li十透过离子交换膜从右 ②电池充电时，[Zn(OH)4]2-移向Zn极（阴极） 向左迁移。 发生反应：[Zn(OH)4]2-+2e—Zn+4OH。 (3)优势：钠资源相对较为充足和廉价，相比锂离 ③放电时负极电极反应可以分为两步：Zn一2e 子电池具有更大的可持续性。 —Zn2+,Zn2++40H-[Zn(0H)4]2-,则 ·15· A青春是奋斗的时光，用汗水和泪水流灌梦想之花吧 2025一2026学年度学科素养周测评（十六） 4.一种以HCOOH为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是 ) 班级 一用西7 卺题 化学·原电池及化学电源 姓名 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 可能用到的相对原子质量：H一1O一16S一32Cu一64Pb一207 KICO,+ 得分 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 A,放电时，电极M上发生还原反应 是符合题目要求的。 B.理论上消耗HCOOH与O。的物质的量相等 题号1 8 9 C.放电过程中需补充的物质X为KOH 45 6 7 10 D.若有1 mol HCOO反应时，理论上有2molK+通过半透膜 答案 5.科学家开发出一种新型电池，该电池使用血红蛋白(Hb)作为电化学反应的催化剂，工作 1.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止 原理如图所示。放电时，Zn→[Z知(OH),]-。下列叙述正确的是 () 铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A.断电时，铁相被锌环保护，属于柄性阳极法 表面 B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O十2e HO +20H C.断电时，锌环上的电极反应为Zn2+十2e—Zn 能性介周 威性介质 D.断电时，正极上的电极反应式为O2十2HO十4e -40H A,电势：a电极<b电极 2.我国科学家设计的“海泥电池”工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。下列 B.b极反应式为Zn+4OH--2e一[Zn(OH),]2 C.温度越高，该电池放电效率越大 说法错误的是 HO D.2.24LO:发生还原反应时有0.4ol质子由交换膜右侧向左侧迁移 水 A,电极A上电极反应式为O2十4H+十4c 6.某科研团队研制出了一种全新的双离子电池，该电池用石墨（石墨有层间空隙，可以嵌 入正离子或负离子)作正负电极，用六氟磷酸锂(1P℉，)离子液体作电解液；充电时总反 -2H2O B.工作时，电极B附近pH变小 应为(x2十1)C十xLi+十xPF后—LiC十xC,(PF),对应结构如图所示： 电极材料 C.H+从海水层通过交接面向海底沉积层移动 微生物 D,微生物代谢反应中，氧化剂与还原剂的物质的 量之比为1：2 3.电化学锂介导的氮还原反应(LNRR)使NH生产技术更简单，规模更灵活，其原理如 图所示。下列说法正确的是 () 电极A 下列说法错误的是 () A,充电时，a为阴极 B.放电时，正极的电极反应为C,(PF。)十e一xC十PF N C.放电时，离子液体中的PF。向b极移动 D.双离子电池在充放电过程中，缩短离子运动路程，有利于提高电池的能量密度 7.有学者研制出可持久放电的CPbO2双极膜二次电池，其工作原理示意图如图所示」 电极B 图中的双极膜中间层中的HO解离为H+和OH,并分别向两极迁移。已知：Cu电极 A.该装置原理属于电解原理 的电极反应式为Cu十2OH一2eCu(OH)2。下列说法正确的是 () R A A.膜p适合选用阴离子交换膜 PO电极膜即 Cu电极 R B.制氨过程中 P一C一R向A极移动 B.放电时，理论上硫酸和NaOH溶液的浓度均 不变 R3 H C.放电时，两极上均有气体生成 酸酸 NaOH溶液 C.电极B的反应式为N2+6e-十6Li+一2LiN D,导线中通过1mole,理论上两极质量变化 D.当生成2 mol NH时，理论上转移6mole,消耗67.2LH 之差为15g 学科素养周测评（十六）化学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十六）化学第2页（共4页）】 A 8.浓差电池是利用两极半电池中的特定物质的浓度差产生电势的一种电化学装置。天津 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 大学科研团队用[Co(phen),](PF,)2(phen为邻菲罗啉，为配体，结构如图1)为活性物 11.(20分)我国科学家研发的水系可逆Z-CO:电池可吸收利用CO2。将两组正离子，负 质制作的浓差电池装置如图2所示（电极、b均为惰性电极）。下列说法错误的是 离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H,O解离成H+和 OH一，工作原理如图所示： a膜b模 I mol L -OH C0, [Co(phenhl"[Co(phen)I" HCOOH 图1 2离子交换膜 A.电极b为正极 KOH OH- H 多孔Pd 纳米用 B.放电时，将化学能转化为电能 好0 C.离子交换膜为阴离子交换膜 (1)HCOOH分子中，σ键和π键的数目之比为 D.a极反应为Co(phen)]++e一[Co(phen)] (2)放电时复合膜中向多孔P纳米片极移动的离子是 ,放电时正极的电极反 9.钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池，广泛应用于应急电源、风力发电等储能领 应式为 域。如图所示为我国科学家开发的一种以Ce(NO,),为添加剂的室温纳硫电池（图b), (3)①放电和充电时，复合膜允许离子通过的区域 (填“相同”或“不相同”)。 与传统钠硫电池（图）相比提高了电池稳定性。下列说法错误的是 ②电池充电时，[Zn(OH):]2-移向 (填“Zn”或“多孔Pd纳米片”)极。 (图a ③放电时，[Z(OH),]2-中新生成的化学键类型为 Na Na· 、 吸附 ④该电池反复充放电与实现碳中和目标 (填“有关”或“无关”)。 12.(20分)工业上，高温授烧FePO,、1iCO,和草酸的混合物制取电池材料磷酸铁俚 (LiFePO,),发生的反应为FePO,十Li CO3+H C2O4+LiFePO4十CO2↑+H2O↑ Na (未配平)。 (1)配平上述化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目 ● ;反应中L(填“是”或“否”)参与了电子转移。 Ce (2)一种以LiA1CL,为离子导体的铝磷酸铁锂电池，该电池放电时的工作原理如图 所示： 》Na.5.Ce(NO,)INaCeO, 负载 A,电池放电时，电子由Na电极经外电路流向S电极 B.a电池放电时的正极反应为2Na+5S,十2e—Na,S, C.利用a电池给铅蓄电池充电，每消耗1 mol Na,铅蓄电池负极理论上减重48g ▲一PO D.b电池中C(NO,),添加剂在负极区仅起增强导电性的作用 10.某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如图所示，电极a为锂硅合金(L.S),其放电 时的反应为Li4.Si一xe一Li.4-,Si十xLi计，电极b为镍钻锰三元材料通常可以表 a 8 示为Li-.Ni.sCo.1Mna.,O2,电解质选用固态LiPS:C1。下列说法错误的是() L选择性透过腹 ● ①放电时，铝电极的电极反应为 放电 ②充电时，阳极的电极反应为 PO月的 空间构型为 ③放电时，L透过离子交换膜 (填“从左向右”或“从右向左”)迁移。 (3)钠电池与锂离子电池工作原理相似，未来在大规模储能中有广阔的应用前景。与 锂电池相比，请分析钠电池可能的优势： 充电 (任写一条)。 A.放电时L从负极材料脱出，经电解质嵌回正极 B.放电时通过电路amol电子时，电解质1iPS,Cl损失a mol Li计 C.充电时电极a与外接电源负极相连 D.充电时阳极反应为LiNio..aCoa.iMna.:Oz一xe一Li-Nia.Cou.1Mna.:O2十xLi A 学科素养周测评（十六）化学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十六）化学第4页（共4页）