专题06 化学反应与能量（专题专练）2026年高考化学二轮复习讲练测

专题06 化学反应与能量 目录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 反应热与热化学方程式 题型02 盖斯定律及其应用 题型03 原电池原理及应用 题型04 电解原理及金属防护 B组·抢分能力练 第三部分 真题验证 对标高考，感悟考法 1．(2025·江浙皖高中发展共同体高三联考)下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法正确的是( ) A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．牺牲阳极防护输水管腐蚀 C．连接锌棒后，电子由铁管道流向锌 D．外加电流保护 2．【多步骤反应流程机理图】(2026·广东深圳高三期中)在Fe2O3的催化作用下，向的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4 (g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)，该反应经历两步，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．由图可知，反应i和反应ⅱ均为放热反应 B．反应ⅱ为决速步 C．其他条件不变，降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率 D．使用Fe2O3改变了总反应的焓变 3．(2026·北京朝阳高三期中)设计如下路线理解和探究Na2CO3固体溶解过程的能量变化。 注：①离子在水中往往以水合离子形式存在，如水合钠离子，简写作Na+。 ②碳酸钠水合物有Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O三种。 下列说法不正确的是( ) A．由于Na2CO3和H2O还可能生成Na2CO3·7H2O等物质，ΔH1难以直接测定 B．ΔH2和ΔH3可利用图2所示的装置进行测定 C．根据盖斯定律可知：  Na2CO3(s)＋10H2O(l)= Na2CO3·10H2O(s) ΔH1＝-92.3kJ·mol−1 D．根据各微粒的状态，可推测ΔH5＞0 4．(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模)我国目前已经实现通过电化学合成尿素，模拟装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．b极上的电势比a极上的电势高 B．阴极反应式为CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O C．电路上转移电子时，理论上有通过交换膜向左迁移 D．电解一段时间极区溶液不变 5．【结合有机反应考查电化学】(2026·浙江省杭州第二中学高三月考)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述不正确的是( ) A．过程中可能生成 B．从电极b移向电极a C．电极b发生的反应为： D．生成3mol半胱氨酸的同时生成1mol烟酸 6．(2026·福建漳州高三期中)我国科学家开发了如图所示的电化学装置，实现了H2O2的制备和废弃PET的回收利用。下列说法错误的是( ) A．溶液中移向电极B B．电极B的电势高于电极A的电势 C．阳极区发生的反应为：HOCH2CH2OH+8OH--6e-=2HCOO-＋6H2O D．理论上每消耗3 mol O2，电极B消耗乙二醇2 mol 7．(2026·安徽部分学校高三联考)锌-空气二次电池具备高性能、长寿命以及可充电等优点，其原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．充电过程中，a、b电极附近溶液pH均未发生改变 B．充电过程中，a极的电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH- C．放电过程中，a极的电极电势高于b极的电极电势 D．放电过程中，2.24 L O2(标准状况)参与反应时，有mol OH-由b极区向a极区迁移 8．(2025·陕西西安高三期中)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，在电场作用下，双极膜中H+、OH-离子分别向两极迁移。下列说法正确的是( ) A．a极的电极反应式为2H2O-2e-=7OH-+H2↑ B．a极电势高于b极电势 C．制备0.1mol烟酸时双极膜中质量减少10.8g D．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 9．【结合反应机理考查电化学应用】(2026·重庆巴蜀中学高三质检)亚砜类化合物有广泛应用，如图为以溶液为电解质溶液，采取电解法制备甲基苯基亚砜()的装置。 下列说法正确的是( ) A．a接电源负极，为阴极 B．电解一段时间后需补充NaCl C．电解的总反应为： D．a极上生成1mol Cl•，则理论上最多生成的 10．(2026·安徽皖豫联考高三期中)工业上用双极膜电解槽电解糠醛溶液同时制备糠醇和糠酸盐，电解过程如图所示。下列说法错误的是( ) A．电解时，阴极反应为 B．理论上外电路中迁移2 mol电子，消耗1 mol糠醛 C．电极B为阳极，发生氧化反应 D．生成糠酸盐的离子反应为 11．(2026·辽宁名校联盟高三联考)某课题组为探究海水值、含盐量对某钢材腐蚀行为的影响，测量了钢材光洁部分的失重速率，实验结果如下图。下列说法正确的是( ) A．实验中，钢材浸泡结束取出，快速干燥，立即称重 B．据图1推测，不同时钢材腐蚀速率： C．海水含盐量升高，有利于形成原电池，腐蚀速率一定加快 D．含盐量大于时，失重速率下降与海水中溶解氧含量下降有关 01反应热与热化学方程式 1．(2026·山西运城高三期中)氢能是一种重要的清洁能源，由可以制得H2。在催化剂作用下，单个释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述正确的是( ) A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键和非极性键的断裂 B．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度 C．键长：，在催化剂表面解离键比解离键更容易 D．HCOOH催化释氢的热化学方程式为   2．化学反应H2+Cl2=2HCl的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．光照和点燃条件下的反应热相同 B．H-Cl键的键能为862 kJ·mol－1 C．热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝-183 kJ·mol－1 D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量 3．研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．HNC比HCN更稳定 B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热 C．HNC(g)HCN(g) ΔH＝－59.3 kJ·mol－1 D．加入催化剂，可以减小反应的热效应 4．下列对热化学方程式的解读或书写正确的是( ) A．已知 ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定 B．已知①S(g)+O2(g)SO2(g)   ΔH1；②S(s)+O2(g)SO2(g)   ΔH2，则ΔH1＞ΔH2 C．已知甲烷燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可以表示为CH4 (g)+ 2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 D．已知中和热，则1mol硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热 5．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示： 物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g) 相对能量/ kJ·mol−1 0 0 x 0 -75 -393.5 解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y 下列说法正确的是( ) A．x =180 B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能 6．根据如图所给信息，得出的结论正确的是(　　) A．48 g碳完全燃烧放出热量为1 574 kJ/mol B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋283.0 kJ/mol D．C(s)＋O2(g)===CO2(s) ΔH＝－393.5 kJ/mol 02盖斯定律及其应用 7．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( ) ①S(g)+CO2(g)SO2(g) ΔH1 ②S(s)+CO2(g)SO2(g) ΔH2 ③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ H2O(1) ΔH3 ④2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4 ⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5 A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH3＜ΔH4 C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4 8．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是( ) A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B．ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)＞0 C．ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO) D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1+ΔH2＞ΔH3 9．已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已省略，且ΔH2＞ΔH5]： 下列说法正确的是( ) A．ΔH1＞0 B．ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热 C．ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D．稳定性：正丁烷>异丁烷 10．已知几种物质之间的能量关系如图所示，下列说法中不正确的是( ) A．使用合适催化剂，不能减小反应的焓变 B．中，热能转化为产物内部的能量 C． D．，反应物的总能量高于生成物的总能量 11．根据的水溶液能量循环图： 下列说法不正确的是( ) A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)＞ΔH1(HCl) B．已知气体溶于水放热，则ΔH1(HF) ＜0 C．相同条件下，ΔH2(HCl)＞ΔH2(HBr) D．ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6 12．点阵能(U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究NaCl的离子键强弱，设计如下图所示的Born-Haber循环。 由此可得U/(kJ/mol)为( ) A．＋746.9 B．-746.9 C．＋749.6 D．-749.6 13．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( ) ①S(g)+CO2(g)SO2(g) ΔH1 ②S(s)+CO2(g)SO2(g) ΔH2 ③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ H2O(1) ΔH3 ④2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4 ⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5 A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH3＜ΔH4 C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4 03 原电池原理及应用 14．【25年江苏卷T8改编】以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是( ) A．电极a上发生氧化反应生成H2 B．H+通过质子交换膜从左室移向右室 C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D．理论上，外电路每通过0.04 mol电子，电极b上产生0.01 mol 气体 15．【逻辑思维与科学建模】 (2025·浙江省台州市高三二模)一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4，电解质为离子液体[EMIM]+[BF4]-及少量水，其中的[EMIM]+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ZnCO3生成。 下列说法正确的是( ) A．a电极为负极，[EMIM]+在该电极上被氧化 B．b电极反应式为：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4 C．[EMIM]+是电池中唯一的质子源 D．[EMIM]+作为电池促进剂的原理是通过生成[ZnNHC]2+增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度 16．【逻辑思维与科学建模】胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法不正确的是 A．该电池中较大离子直径约为1×10-9~1×10-7 B．充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极 C．放电时，负极反应为[PW12O40]4--e-=[PW12O40]3- D．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上储罐甲质量增加1g 17．【24年全国新课标卷T6改编】一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是( ) A．电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.2 mmol电子流入 D．两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为a→b 18．钠离子电池因具有安全性高、能量密度大等特点而具有良好的发展前景。某钠离子电池工作原理如图所示，下列有关说法中正确的是( ) A．②表征的是放电时的电子流向 B．放电时，M极电极反应式为MoO3+xe-+xNa+=NaxMoO3 C．若使用氢氧燃料电池给该电池充电，氢电极应连接M极 D．充电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上N极将减重4.6g 19．《中国锂硫电池市场现状深度调研与发展趋势(2022-2028年)》主要研究分析了锂硫电池行业市场运行态势并对锂硫电池行业发展趋势作出预测。一种锂硫电池的工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法正确的是( ) 下列说法中正确的是 A．放电时，锂电极的电势高 B．电解质溶液可以用无机物水溶液代替 C．电池充电时间越长，电池中的Li2Sx量越多 D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，负极材料减重1.4g 20．我国某科研团队借助氧化还原介质RM，将Li-CO2电池的放电电压提高至3V以上，该电池的工作原理如图。下列说法正确的是( ) A．LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的高 B．负极反应：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+ C．RM和均为该电池反应的催化剂 D．LiFePO4电极每减重7 g，就有22 g CO2被固定 04电解原理及金属防护 21．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，原理示意图如下。经过一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。下列说法不正确的是( ) A．阴极区发生的电极反应包括：2H++2e-=H2↑ B．还原Cr2O72-的主要方式是：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O C．废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率 D．电解槽工作时，Cr2O72-通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室 22．低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，O2产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为NO2，再用Na2CO3溶液吸收，发生反应：Na2CO3+2NO2=NaNO3+ NaNO2+CO2，实验装置如下图所示。下列说法正确的是( ) A．氮元素只有被氧化 B．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化 C．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好 D．等离子体技术在高温条件下有利于NO的转化 23．(2025·山西省长治市多校高三联考)自由基电解法可将有机物自由基和反应转化为羧酸，已知芳香烃可断裂成和两个自由基，其电解装置如下图所示。下列说法正确的是( ) A．电源b端为负极 B．当电路中通过2mol电子时，右侧电极室溶液的质量减少18g C．该装置在使用过程中，稀硫酸的浓度变小 D．左侧电极室的电极反应方程式之一为 24．电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图a所示，工作时，Fe2+、H2O2电极产生量(m mol·L-1)与电流强度关系如图b所示： 下列说法错误的是( ) A．电流流动方向：电极→电解质→HMC-3电极 B．Fe3+是该电芬顿工艺的催化剂 C．根据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右 D．若处理9.4 g苯酚，理论上消耗标准状况下15.6815.68LO2 25．双极膜电解法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯NaOH溶液原理如图所示，其中a、b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。下列说法正确的是( ) A．膜a和膜b均为阳离子交换膜 B．双极膜解离出的H+在双极膜的右侧 C．碱室1和碱室2的NaOH溶液可以循环使用，电解过程不产生其他副产物 D．若将盐室的原料换成Na2SO4溶液，当外电路通过2mole-时，可生成2molH2SO4 26．某研究小组设计了如图所示的N2H4制备装置，其中双极膜是阴、阳两侧复合膜，层间的H2O能解离成OH-、H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。下列说法不正确的是( ) A．b端为电源的正极 B．随着反应的进行，阴极室内溶液碱性减弱 C．多孔铂电极上的电极反应式为2NH3 - 2e- +2OH- = N2H4 + 2H2O D．双极膜的左、右两侧分别属于阴膜和阳膜 27．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉(图A)和缠有锌皮的铁钉(图)放置其中，如图所示。下列说法不正确的是( ) A．图中铁钉受锌皮保护，为牺牲阳极的阴极保护法 B．图中铁钉上的电极反应式：2H2O+2e-=H2↑＋2OH- C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 D．图中，会出现蓝、红、蓝三个色块 28．(2025·山西省高三模拟)金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法正确的是( ) A．铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀 B．如上图装置，一段时间后向三颈烧瓶中加入溶液，溶液未变红，说明铁被保护 C．如上图装置，开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化，说明镀锌铁皮未发生腐蚀 D．采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法 1．(2026·重庆高三质检)硝酸生产中，NH3和O2可能发生如下反应： 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=−a kJ·mol−1 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH=−b kJ·mol−1 已知：①NO中的化学键的键能为ckJ·mol−1，N≡N键能为1.5ckJ·mol−1 ②   下列叙述错误的是( ) A．NH3的燃烧热 B．N2(g)＋O2(g)2NO(g)   C．O=O键能为 D．可求N-H键和O-H键的键能差 2．(2026·山东日照高三期中)近日，科学家研制出一种由碳基ORR高效催化的可充电锌—空气/碘化物混合电池，其放电过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A．充电时，电极N接直流电源的正极 B．阻隔空气进入该电池，电池停止工作 C．放电时，若消耗x mol O2和y mol IO3-，理论上消耗 mol Zn D．充电时，阳极发生的电极反应为 3．(2026·海南海南中学高三质检)水系锌锰二次电池放电时存在电极MnO2剥落现象，造成电池容量衰减。研究发现，加入少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量，原理如图所示。已知PBS膜只允许Zn2+通过。下列说法错误的是( ) A．相同条件下I3-在水中的溶解度比I2大 B．充电时，电路中每通过2 mole-，阳极区溶液减少87 g C．放电时的总反应： D．PBS膜能有效抑制电池的自放电 4．(2026·北京铁路二中高三期中)用热再生氨电池处理含Cu2+电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a极室为(NH4)2SO4-NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液；热再生部分加热a极室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。下列说法不正确的是( ) A．a极的电极反应为：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+ B．电池部分的总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ C．该方法可以富集Cu2+并产生电能，同时循环利用NH3 D．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 5．(2026·云南西双版纳高三期中)某研究团队研发了一种钴钠电池，在充、放电过程中可将苯甲醛分别转化为具有高附加值的苯甲醇、苯甲酸，工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A．充电时，a电极连接电源的正极 B．放电时，由b电极移向a电极 C．充电时，外电路每转移电子，会消耗的 D．放电时，a极电极反应式为 6．通过富氢物质分解制氢成为工业制氢研究的新方向，图为其中的两种制氢系统： 下列有关说法正确的是( ) A．系统中第一个反应自发进行的条件是低温 B．SO2、I2、HI分别是两个系统反应的催化剂 C．2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(g) ΔH=-266kJ·mol-1 D．制得等量的H2所需能量较少的是系统II 7． (2025·河南省安阳市湘豫名校联考高三检测)西安交通大学胡小飞教授课题组使用酞菁钴(RM)作为均相催化剂构建了一个结构为的Li -CO2电池体系，电池的电动势被提高到2.98V的同时还可以在-30~80℃下正常工作。如图所示。 下列叙述正确的是( ) A．在“常温”和“非常温”电池中电极的电势均为b>a B．酞菁钴与参与反应的CO2形成化合物，提高了a极电势 C．在Li -CO2电池中，3mol CO2被还原时向a极迁移4mol Li＋ D．“非常温”电池中，a电极反应式为2CO2＋4 Li＋＋4e-+RM-CO2=2Li2CO3+C+RM 8．科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质的回收率达到98%，工作原理如图所示。 下列说法错误的是( ) A．溶液R中溶质的主要成分为HCl B．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 C．a极的电极反应式为2H2O-2e-= 2OH-+H2↑ D．每转移1mol电子，理论上乳清质量减少58.5g 9．2025·湖北省鄂东南示范高中教育联盟高三联考)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．放电时，电解质溶液中电流的方向是由Zn电极流向另一电极 B．放电时，每生成1molHCOO-，转移2NA个电子 C．充电时，Zn电极周围pH降低 D．使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成 10．【逻辑思维与科学建模】(2025·河北省沧衡名校联盟高三联考)科学家利用磷钼酸溶液(PMA)作为阳极液，与废旧磷酸铁锂(sLFP)粉末进行快速的固液氧化还原反应。高氧化性的PMA从sLFP中选择性提锂后，被还原的钼蓝分子(用Mo表示)通过蠕动泵泵入再生装置中再生，用于后续锂的持续提取。下列叙述错误的是( ) A．电子从b极流向Q极，再由P极流入a极 B．Q极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．PMA促进锂离子脱离sLFP进入阳极室溶液中 1．(2024·江苏卷，5，3分)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5倠化氧化SO2等。催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中NO3-电倠化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是( ) A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B．C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C．H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率 D．SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 2．(2023•海南卷，7)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( ) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol−1) -1559.8 -1411 -285.8 A．C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-1411kJ·mol−1 B．C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝-137kJ·mol−1 C．H2O(l)=O2(g)＋H2(g) ΔH＝+285.8kJ·mol−1 D．C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝-1559.8kJ·mol−1 3．(2023•浙江省1月选考，14)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是 ( ) A．E6-E3=E5-E2 B．可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•mol-1 C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程II>历程I D．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•mol-1 4．(2025•湖北卷，12，3分)某电池的正极材料为LiFePO4，负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂LiSO2CF3，能使失活的电池再生并延长寿命，且保持电池原结构。将LiSO2CF3注入电池后充电补锂，过程中[SO2CF3]-转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是( ) A．[SO2CF3]-在阳极失去电子 B．生成气体中含有氟代烃 C．过程中铁元素的价态降低 D．[SO2CF3]-反应并离去是该电池保持原结构的原因 5．(2024·江苏卷，8，3分)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 6．(2024·安徽卷，11，3分)我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP (局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( ) A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为：I3-+ZnZn2++3I- C．充电时，阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP D 放电时，消耗0.65 g Zn，理论上转移0.02 mol电子 7．(2024·福建卷，9，4分)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li+有机溶液。放电过程中产生(CF3SO2)NLi，充电过程中电解LiCl产生Cl2。下列说法正确的是( ) A．交换膜为阴离子交换膜 B．电解质溶液可替换为LiCl水溶液 C．理论上每生成1molCl2，需消耗2molLi D．放电时总反应：6Li+N2+4CF3SO2Cl=2(CF3SO2)NLi+4LiCl 8．(2024·全国甲卷，6，3分)科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是( ) A．充电时，Zn2+向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2O4 C．放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH- D．放电时，Zn电极质量减少0.65g，MnO2电极生成了0.020molMnOOH 9．(2024·全国新课标卷，6，3分)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为b→a 10．(2024·河北卷，13，3分)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 下列说法错误的是( ) A．放电时，电池总反应为Mg+2CO2= MgC2O4 B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C．充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg2+向阴极迁移 D．放电时，每转移1mol电子，理论上可转化1mol CO2 11．(2024·广西卷，1，3分)某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是( ) A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g B．充电时，阳极电极反应为：Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+ C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 12．(2024·江西卷，11，3分)我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是( ) A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 13．(2024·重庆卷，9，3分)我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将CO2电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是( ) A．电解时电极N上产生OH- B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为2CO2+2H2O2HCOOH+O2 14．(2024·山东卷，13，4分)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为Br-+3H2O BrO3-+3H2↑ D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z) ∶n(Br-)=3∶2 15．(2024·海南卷，13，4分)电解NH4HSO4溶液得到S2O82-，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是( ) A．电解过程中阴极区的SO42-不断迁移到阳极区 B．图中a代表H2 C．回路中通过电子产生0.5mol(NH4)2S2O8 D．SO42-氧化成S2O82-的电极反应为2SO42--2e-=S2O82- 16．(2024·贵州卷，11，3分)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HCO3-+H2O=HCO4-+2H++2e-，HCO4-+H2O= HCO3-+H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。 下列说法错误的是( ) A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能 B．阴极反应式为O2+2H++2e-=H2O2 C．光阳极每消耗1molH2O，体系中生成2mol H2O2 D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 17．(2024·广东卷，16，3分)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是( ) A．阳极反应：2Cl--2e-= Cl2↑ B．阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1molFe2O3，阳极室溶液减少 D．理论上每消耗1molFe2O3，阴极室物质最多增加 18．(2024·甘肃卷，7，3分)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是( ) A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应： O2+4e-=2O2- C．工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供能分解1molH2O 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 化学反应与能量 目录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 反应热与热化学方程式 题型02 盖斯定律及其应用 题型03 原电池原理及应用 题型04 电解原理及金属防护 B组·抢分能力练 第三部分 真题验证 对标高考，感悟考法 1．(2025·江浙皖高中发展共同体高三联考)下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法正确的是( ) A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．牺牲阳极防护输水管腐蚀 C．连接锌棒后，电子由铁管道流向锌 D．外加电流保护 【答案】B 【解析】A项，形成Fe - Cu原电池，Cu作正极被保护，Cu不易被腐蚀，A错误；B项，镁比铁活泼，此为牺牲阳极的阴极保护法，B正确；C项，锌比铁活泼，形成锌-铁原电池，锌作负极，电子由锌流向铁管道，C错误；D项，此为外加电源的阴极保护法，被保护金属钢制管桩应与电源负极相连，D错误；故选B。 2．【多步骤反应流程机理图】(2026·广东深圳高三期中)在Fe2O3的催化作用下，向的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4 (g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)，该反应经历两步，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．由图可知，反应i和反应ⅱ均为放热反应 B．反应ⅱ为决速步 C．其他条件不变，降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率 D．使用Fe2O3改变了总反应的焓变 【答案】C 【解析】A项，由图可知，反应i的反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应；反应ⅱ的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A错误；B项，决速步(速率控制步骤)是反应速率较慢的一步，而反应速率与活化能正相关(活化能越大，速率越慢)，能量图中，反应 ⅰ 的活化能(反应物到过渡态的能量差)远大于反应 ⅱ，因此反应 ⅰ 是决速步，B错误；C项，总反应是放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，可以提高总反应中甲烷的转化率，C正确；D项， Fe2O3先消耗后生成，在反应中作催化剂，作用是降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，D错误；故选C。 3．(2026·北京朝阳高三期中)设计如下路线理解和探究Na2CO3固体溶解过程的能量变化。 注：①离子在水中往往以水合离子形式存在，如水合钠离子，简写作Na+。 ②碳酸钠水合物有Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O三种。 下列说法不正确的是( ) A．由于Na2CO3和H2O还可能生成Na2CO3·7H2O等物质，ΔH1难以直接测定 B．ΔH2和ΔH3可利用图2所示的装置进行测定 C．根据盖斯定律可知：  Na2CO3(s)＋10H2O(l)= Na2CO3·10H2O(s) ΔH1＝-92.3kJ·mol−1 D．根据各微粒的状态，可推测ΔH5＞0 【答案】D 【解析】A项，因为碳酸钠和水反应可能生成Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O等多种水合物，反应过程复杂，很难控制只生成Na2CO3·10H2O这一种产物，所以ΔH1难以直接测定，A正确；B项，图2是量热计装置，ΔH2是Na2CO3·10H2O溶解过程的热效应，ΔH3是Na2CO3溶解过程的热效应，溶解过程的热效应可以通过量热计测定温度变化，所以ΔH2和ΔH3可利用图2所示的装置进行测定，B正确；C项，根据盖斯定律，由图1可知ΔH3=ΔH1+ΔH2，已知ΔH2＝+65.6kJ·mol−1，ΔH3＝-26.7kJ·mol−1，则 ，即Na2CO3(s)＋10H2O(l)= Na2CO3·10H2O(s) ΔH1＝-92.3kJ·mol−1，C正确；D项，由图可知，根据盖斯定律，ΔH3=ΔH4+ΔH5，过程iv为离子键断裂的过程，吸收能量，即ΔH4＞0，ΔH5＜0，则ΔH5＜0，D错误；故选D。 4．(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模)我国目前已经实现通过电化学合成尿素，模拟装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．b极上的电势比a极上的电势高 B．阴极反应式为CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O C．电路上转移电子时，理论上有通过交换膜向左迁移 D．电解一段时间极区溶液不变 【答案】D 【解析】根据物质变化可知，石墨电极上H2O失电子，石墨为阳极，则b为电源正极，a为电源负极，Fe/Fe3O4电极为阴极。A项，由分析可知，b极为电源正极，a极为电源负极，电源正极(b极)电势高于负极(a极)，A正确；B项，阴极CO2和NO3-转化为尿素，N从+5价降为-3价(2个N得16e⁻)，阴极反应式为CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O，B正确；C项，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，电路上转移4mol电子时，阳极生成4molH+，H+通过质子交换膜向左(阴极区)迁移，C正确；D项，b极区为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，H+浓度增大，pH减小，D错误；故选D。 5．【结合有机反应考查电化学】(2026·浙江省杭州第二中学高三月考)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述不正确的是( ) A．过程中可能生成 B．从电极b移向电极a C．电极b发生的反应为： D．生成3mol半胱氨酸的同时生成1mol烟酸 【答案】D 【解析】该装置是电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中“加氧脱氢”，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极的电极反应式为：。A项，电极a上，胱氨酸中硫原子之间的化学键断裂生成半胱氨酸，则过程中可能生成中间体，A项正确；B项，b为阳极，a为阴极，H+为阳离子，电解池中向阴极移动，B项正确；C项，电极b为阳极，3-甲基吡啶中-CH3氧化为-COOH，反应式为，C项正确；D项，由分析可知，生成2 mol半胱氨酸转移2 mol电子，生成1 mol烟酸转移6 mol电子，在得失电子守恒下，3 mol半胱氨酸转移3 mol电子，应生成0.5 mol烟酸，D项错误；故选D。 6．(2026·福建漳州高三期中)我国科学家开发了如图所示的电化学装置，实现了H2O2的制备和废弃PET的回收利用。下列说法错误的是( ) A．溶液中移向电极B B．电极B的电势高于电极A的电势 C．阳极区发生的反应为：HOCH2CH2OH+8OH--6e-=2HCOO-＋6H2O D．理论上每消耗3 mol O2，电极B消耗乙二醇2 mol 【答案】D 【解析】电极A中氧气转化双氧水，发生得到电子的还原反应，电极A是阴极，电极反应O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-，电极B是阳极，电极反应HOCH2CH2OH+8OH--6e-=2HCOO-＋6H2O，所以溶液中OH-移向阳极即电极B。A项，根据分析可知，电极B是阳极，所以溶液中OH-移向阳极即电极B，A正确；B项，电极A是阴极，电极B是阳极，所以电极B的电势高于电极A的电势，B正确；C项，电极B为阳极，发生氧化反应，阳极发生的反应为：HOCH2CH2OH+8OH--6e-=2HCOO-＋6H2O，C正确；D项，阳极电极反应式为：HOCH2CH2OH+8OH--6e-=2HCOO-＋6H2O，理论上消耗3molO2，此时转移6 mol电子，则电极B消耗乙二醇的物质的量是1 mol，D错误；故选D。 7．(2026·安徽部分学校高三联考)锌-空气二次电池具备高性能、长寿命以及可充电等优点，其原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．充电过程中，a、b电极附近溶液pH均未发生改变 B．充电过程中，a极的电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH- C．放电过程中，a极的电极电势高于b极的电极电势 D．放电过程中，2.24 L O2(标准状况)参与反应时，有mol OH-由b极区向a极区迁移 【答案】B 【解析】该二次电池放电时，a电极为负极，发生的电极反应为Zn+4OH- -2e-=[Zn(OH)4]2-，b电极为正极，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，b极室生成的OH-穿过阴离子交换膜进入a极室；充电时，a电极为阴极，发生的电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，b电极为阳极，发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑＋2H2O。A项，充电过程中，a极生成OH-，电极附近溶液pH升高，b极消耗OH-，电极附近溶液pH降低，A错误；B项，充电过程中，在a极上[Zn(OH)4]2-得电子还原为Zn，电极反应式为 [Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，B正确；C项，放电过程中，a电极为负极，b电极为正极，则a极的电极电势低于b极的电极电势，C错误；D项，放电过程中，标准状况下2.24  L O2(0.1 mol)参与反应时，转移0.4 mol电子，则有0.4 mol OH-由b极区向a极区迁移，D错误；故选B。 8．(2025·陕西西安高三期中)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，在电场作用下，双极膜中H+、OH-离子分别向两极迁移。下列说法正确的是( ) A．a极的电极反应式为2H2O-2e-=7OH-+H2↑ B．a极电势高于b极电势 C．制备0.1mol烟酸时双极膜中质量减少10.8g D．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 【答案】C 【解析】从题图可判断，电极a与碱性NaOH 溶液相接，电极b与酸性 H2SO4溶液相接，且利用b极上“碳‐过渡金属”电极催化氧化3‐甲基吡啶生成烟酸，可知b极为阳极(氧化极)，a极为阴极(还原极)。在外加电源作用下，阳极电势高于阴极电势，故a极电势低于b极电势。A项，a 极为阴极，发生还原反应，得到电子，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故A错误；B项，b 极为阳极(氧化极)，a 极为阴极(还原极)。在外加电源作用下，阳极电势高于阴极电势，故 a 极电势低于 b 极电势，故B错误；C项， +4H2O ，制备0.1 mol烟酸时转移电子为0.6 mol，根据电子守恒可知，双极膜中有0.6 mol OH-移向阳极，0.6molH+移向阴极，即质量减少0.6 mol×18 g/mol=10.8 g，故 C 正确；D项，碳封装过渡金属电极的作用是促进3‐甲基吡啶在阳极发生氧化反应，而非加快阴极的还原速率，故D错误；故选C。 9．【结合反应机理考查电化学应用】(2026·重庆巴蜀中学高三质检)亚砜类化合物有广泛应用，如图为以溶液为电解质溶液，采取电解法制备甲基苯基亚砜()的装置。 下列说法正确的是( ) A．a接电源负极，为阴极 B．电解一段时间后需补充NaCl C．电解的总反应为： D．a极上生成1mol Cl•，则理论上最多生成的 【答案】C 【解析】a主要发生Cl--e-= Cl•，发生氧化反应，故a为阳极，接电源正极；b主要发生2H＋＋2e-=H2↑，发生还原反应，故b为阴极，接电源负极；a极生成的Cl•先将氧化为，再与结合生成，在b发生水解生成和氯离子，最后脱氢生成。 【解析】A项，根据分析a接电源正极，为阳极，A错误；B项，反应过程中，氯离子被氧化为Cl•参与反应后又被还原为氯离子，整体无损耗，故无需补充，B错误；C项，根据分析可知，总反应的反应物为和水，生成物为和氢气，故总反应为，C正确；D项，分析过程可以发现，生成一个需要2个Cl•，故a极上生成1mol Cl•，则理论上最多生成0.5mol的即70 g的，D错误；故选C。 10．(2026·安徽皖豫联考高三期中)工业上用双极膜电解槽电解糠醛溶液同时制备糠醇和糠酸盐，电解过程如图所示。下列说法错误的是( ) A．电解时，阴极反应为 B．理论上外电路中迁移2 mol电子，消耗1 mol糠醛 C．电极B为阳极，发生氧化反应 D．生成糠酸盐的离子反应为 【答案】B 【解析】该双极膜电解槽中：阴极(电极A)：接电源负极，糠醛得电子发生还原反应，生成糠醇， 阴极反应为；阳极(电极B)：接电源正极，发生氧化反应，MnOOH被氧化为MnO2，MnO2再将糠醛氧化为糠酸盐。A项，电解时，糠醛得电子发生还原反应，生成糠醇，阴极反应为，A不符合题意；B项，理论上外电路中迁移2 mol电子，阳极室和阴极室各需要消耗1 mol糠醛，共需要消耗2 mol糠醛，B符合题意；C项，电极B为阳极，发生氧化反应，C不符合题意；D项，由图可知，糠醛在阳极室生成糠酸盐，结合电荷和原子守恒得离子方程式为，D不符合题意；故选B。 11．(2026·辽宁名校联盟高三联考)某课题组为探究海水值、含盐量对某钢材腐蚀行为的影响，测量了钢材光洁部分的失重速率，实验结果如下图。下列说法正确的是( ) A．实验中，钢材浸泡结束取出，快速干燥，立即称重 B．据图1推测，不同时钢材腐蚀速率： C．海水含盐量升高，有利于形成原电池，腐蚀速率一定加快 D．含盐量大于时，失重速率下降与海水中溶解氧含量下降有关 【答案】D 【解析】A项，钢材在实验pH值(中性环境中)主要发生吸氧腐蚀，生成铁锈附着，质量增加，需要清除附着物后再测量失重量，故A错误；B项，pH值到达5.0时为酸性，会发生析氢腐蚀，无法比较腐蚀速率，故B错误；C项，图2可知，当含盐量超过一定值约3.5%后，失重速率下降，并非含盐量升高，腐蚀速率一定加快，故C错误；D项，含盐量升高，溶剂极性上升，氧气是非极性分子，根据相似相溶原理，溶解度应下降，而海水中溶解氧气的量会影响钢材的吸氧腐蚀，故失重速率下降可能与海水中溶解氧气的量下降有关，故D正确；故选D。 01反应热与热化学方程式 1．(2026·山西运城高三期中)氢能是一种重要的清洁能源，由可以制得H2。在催化剂作用下，单个释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述正确的是( ) A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键和非极性键的断裂 B．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度 C．键长：，在催化剂表面解离键比解离键更容易 D．HCOOH催化释氢的热化学方程式为   【答案】B 【解析】A项，在催化剂作用下，甲酸分解生成氢气和二氧化碳，转化过程中涉及N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，不存在非极性键的断裂，A错误；B项，其他条件不变，若用 HCOOK溶液代替HCOOH，反应生成KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，提高释放氢气的纯度，B正确；C项，由图2的能量变化曲线可知，物质Ⅱ到Ⅲ的变化是解离O-H键，物质Ⅲ到Ⅳ的是解离C-H键，解离O-H键的活化能小于解离C-H键的活化能，所以解离C-H键比解离O-H更困难，C错误；D项，图2表示1个HCOOH分子生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45 eV，而热化学方程式中ΔH为1 mol反应的热量变化，D错误；故选B。 2．化学反应H2+Cl2=2HCl的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．光照和点燃条件下的反应热相同 B．H-Cl键的键能为862 kJ·mol－1 C．热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝-183 kJ·mol－1 D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量 【答案】B 【解析】A项，反应热效应只与反应的始态和终态有关，与条件、途径无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的，A正确；B项，由图可知2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量，所以H-Cl键的键能为431 kJ·mol－1，B错误；C项，由图可知1mol H2(g)和1molCl2(g)反应生成2mol HCl(g)放出(862-679)kJ=183kJ能量，因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝-183 kJ·mol－1，C正确；D项，气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D正确； 故选B。 3．研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．HNC比HCN更稳定 B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热 C．HNC(g)HCN(g) ΔH＝－59.3 kJ·mol－1 D．加入催化剂，可以减小反应的热效应 【答案】C 【解析】A项，能量越低越稳定，根据图示，HNC比HCN的能量高，HCN比HNC更稳定，故A错误；B项，HCN转化为HNC是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热，故B错误；C项，根据图示，HCN比HNC的能量低(186.5-127.2)KJ，所以HNC(g)HCN(g) ΔH＝－59.3 kJ·mol－1，故C正确；D项，加入催化剂，能降低反应活化能，反应的热效应不变，故D错误；故选C。 4．下列对热化学方程式的解读或书写正确的是( ) A．已知 ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定 B．已知①S(g)+O2(g)SO2(g)   ΔH1；②S(s)+O2(g)SO2(g)   ΔH2，则ΔH1＞ΔH2 C．已知甲烷燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可以表示为CH4 (g)+ 2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 D．已知中和热，则1mol硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热 【答案】A 【解析】A项， 已知 ΔH＞0，说明石墨的能量较低，金刚石的能量高，能量越高越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，A正确；B项，气态硫比固态硫能量大，故燃烧时要放出更多的热量，所以ΔH1的数值大，燃烧放热，焓变都是负值，数值越大，负数反而越小，所以ΔH1＜ΔH2，B错误；C项，甲烷燃烧的热化学方程式中，应该生成液态水，C错误；D项，1mol硫酸和足量稀NaOH溶液反应生成2molH2O，不是中和热，D错误；故选A。 5．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示： 物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g) 相对能量/ kJ·mol−1 0 0 x 0 -75 -393.5 解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y 下列说法正确的是( ) A．x =180 B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能 【答案】D 【解析】A项，焓变=生成物总能量-反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH=2x kJ·mol−1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，x =90，故A错误；B项，逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；C项，石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；D项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，故D正确；故选D。 6．根据如图所给信息，得出的结论正确的是(　　) A．48 g碳完全燃烧放出热量为1 574 kJ/mol B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋283.0 kJ/mol D．C(s)＋O2(g)===CO2(s) ΔH＝－393.5 kJ/mol 【答案】B 【解析】48 g C完全燃烧放热为393.5 kJ/mol×4 mol＝1 574 kJ，不是1 574 kJ/mol，故A错误；据图示可知，1 mol C燃烧生成CO放热393.5 kJ－283.0 kJ＝110.5 kJ，所以2 mol C燃烧生成CO放热221.0 kJ，故B正确；1 mol CO燃烧生成1 mol二氧化碳放热283.0 kJ，所以2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋566.0 kJ/mol，故C错误；应该生成二氧化碳气体，不是固态，故D错误。 02盖斯定律及其应用 7．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( ) ①S(g)+CO2(g)SO2(g) ΔH1 ②S(s)+CO2(g)SO2(g) ΔH2 ③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ H2O(1) ΔH3 ④2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4 ⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5 A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH3＜ΔH4 C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4 【答案】D 【解析】A项， 气态S的能量比固体S的大，所以气态S燃烧时放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，故A错误；B项，反应③是H2S的不完全燃烧，反应④是H2S的完全燃烧，完全燃烧放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，所以ΔH3＞ΔH4，故B错误；C项，根据盖斯定律，②×2＋③得2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4=2ΔH2+ΔH3，故C错误；D项，根据盖斯定律[③×3-④]得，故D正确；故选D。 8．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是( ) A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B．ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)＞0 C．ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO) D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1+ΔH2＞ΔH3 【答案】C 【解析】根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，又易知Ca2+半径大于Mg2+半径，所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3，CaO的离子键强度弱于MgO。A项，ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A项正确；B项，ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2-和CO2吸收的能量，与M2+无关，因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)＞0，B项正确；C项，由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)＜0，而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量，ΔH3为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)＞ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)＞0，C项错误；D项，ΔH1+ΔH2＞0，ΔH3＜0，故ΔH1+ΔH2＞ΔH3，D项正确。故选C。 9．已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已省略，且ΔH2＞ΔH5]： 下列说法正确的是( ) A．ΔH1＞0 B．ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热 C．ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D．稳定性：正丁烷>异丁烷 【答案】C 【解析】A项，ΔH2、ΔH3分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热，若ΔH2＞ΔH5，说明燃烧1 mol两种物质时前者释放的热量较后者少，由此知异丁烷的能量较低，则正丁烷转化为异丁烷是放热反应，故A错误；B项，燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，含H元素的物质燃烧生成的指定产物为液态水，所以ΔH3的值不是正丁烷的燃烧热，故B错误；C项，ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始态和终态相同，由盖斯定律可知，ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4，故C正确；D项，相同条件下，能量越低越稳定，则稳定性：正丁烷＜异丁烷，故D错误；故选C。 10．已知几种物质之间的能量关系如图所示，下列说法中不正确的是( ) A．使用合适催化剂，不能减小反应的焓变 B．中，热能转化为产物内部的能量 C． D．，反应物的总能量高于生成物的总能量 【答案】B 【解析】A项， 使用合适催化剂可降低反应的活化能，但不能减小反应的焓变，故A正确；B项， ΔH=119.6kJ/mol-208.4kJ/mol=-88.8kJ/mol中，产物内部的能量转化为热能，故B错误；C项， ΔH=237.1kJ/mol-208.4kJ/mol=+28.7kJ/mol，故C正确；D项， ΔH=-119.6kJ/mol，反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；故选B。 11．根据的水溶液能量循环图： 下列说法不正确的是( ) A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)＞ΔH1(HCl) B．已知气体溶于水放热，则ΔH1(HF) ＜0 C．相同条件下，ΔH2(HCl)＞ΔH2(HBr) D．ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6 【答案】B 【解析】A项，ΔH1为脱水能，为吸热过程，焓变大于零，HF与水分子间存在氢键，所以ΔH1(HF)的焓变更大，故ΔH1(HF)＞ΔH1(HCl) ，A正确；B项，ΔH1为脱水能，为吸热过程，焓变大于零，B错误；C项，ΔH2为离解能，为吸热过程，氯原子半径小于溴原子，故氢氯键键能更大，则相同条件下，ΔH2(HCl)＞ΔH2(HBr)，C正确；D项，由盖斯定律可知，反应的焓变于途径无关，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6，D正确；故选B。 12．点阵能(U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究NaCl的离子键强弱，设计如下图所示的Born-Haber循环。 由此可得U/(kJ/mol)为( ) A．＋746.9 B．-746.9 C．＋749.6 D．-749.6 【答案】C 【解析】由题干信息可知，Na(s) →Na(g) ΔH1=+108.4kJ/mol，Na(g) →Na+(g) ΔH2=+495.0kJ/mol，Cl2(g) →Cl(g) ΔH3=+119.6kJ/mol，Cl(g) →Cl-(g) ΔH4=-384.3kJ/mol，Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s) ΔH5=-UkJ/mol，Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH=-410.9/mol，根据盖斯定律可知，ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=(+108.4kJ/mol)+( +495.0kJ/mol)+( +119.6kJ/mol)+( -384.3kJ/mol)+( -UkJ/mol)=-410.9kJ/mol，即得U=749.6，故选C。 13．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( ) ①S(g)+CO2(g)SO2(g) ΔH1 ②S(s)+CO2(g)SO2(g) ΔH2 ③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ H2O(1) ΔH3 ④2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4 ⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5 A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH3＜ΔH4 C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4 【答案】D 【解析】A项， 气态S的能量比固体S的大，所以气态S燃烧时放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，故A错误；B项，反应③是H2S的不完全燃烧，反应④是H2S的完全燃烧，完全燃烧放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，所以ΔH3＞ΔH4，故B错误；C项，根据盖斯定律，②×2＋③得2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4=2ΔH2+ΔH3，故C错误；D项，根据盖斯定律[③×3-④]得，故D正确；故选D。 03 原电池原理及应用 14．【25年江苏卷T8改编】以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是( ) A．电极a上发生氧化反应生成H2 B．H+通过质子交换膜从左室移向右室 C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D．理论上，外电路每通过0.04 mol电子，电极b上产生0.01 mol 气体 【答案】B 【解析】光解过程中，电极a上电子流出，发生氧化反应，a为负极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；电极b上电子流入，发生还原反应，b为正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑。A项，根据分析，电极a为负极，发生氧化反应，生成物为O2，A错误；B项，原电池中阳离子向正极移动，电极a上生成H+，电极b上消耗H+，H+通过质子交换膜从左室移向右室，B正确；C项，在探究溶液浓度变化时，不仅要关注溶质的变化，也要关注溶剂的变化，光解总反应是电解水，H2SO4溶液中H2O减少，H2SO4溶液浓度增大，pH减小，C错误；D项，生成1 mol H2 ，转移2 mol电子，外电路通过0.04 mol电子时，电极b上生成0.02 mol H2，D错误；故选B。 15．【逻辑思维与科学建模】 (2025·浙江省台州市高三二模)一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4，电解质为离子液体[EMIM]+[BF4]-及少量水，其中的[EMIM]+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ZnCO3生成。 下列说法正确的是( ) A．a电极为负极，[EMIM]+在该电极上被氧化 B．b电极反应式为：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4 C．[EMIM]+是电池中唯一的质子源 D．[EMIM]+作为电池促进剂的原理是通过生成[ZnNHC]2+增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度 【答案】B 【解析】碳纳米管通入二氧化碳，生成甲烷和ZnCO3，发生还原反应，得到电子，是正极，电极反应：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4；则锌为负极，锌失电子，发生氧化反应。A项，a电极为负极，锌被氧化，A错误；B项，b电极反应式为：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4，B正确；C项，根据左图可知，水也是质子源，C错误；D项，根据左图可知，2个[EMIM]+生成1个[ZnNHC]2+，没有增加电荷的浓度，D错误；故选B。 16．【逻辑思维与科学建模】胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法不正确的是 A．该电池中较大离子直径约为1×10-9~1×10-7 B．充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极 C．放电时，负极反应为[PW12O40]4--e-=[PW12O40]3- D．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上储罐甲质量增加1g 【答案】B 【解析】由题干图示信息可知，放电时储罐甲的电极反应为：[H12(VO2)12(RC6H4PO3)8](4-x)-+xe-= [H12(VO2)12(RC6H4PO3)8]4-，发生还原反应，作正极，而储罐乙的电极反应为：[PW12O40]4--e-=[PW12O40]3-，发生氧化反应，作负极。A项，胶体的粒子直径为1~100nm，故该胶体液流电池中较大离子直径约为1×10-9~1×10-7，A正确；B项，根据电池工作原理图储罐乙充电时，发生电极反应：[PW12O40]3-+e-=[PW12O40]4-，作阴极，接在直流电源的负极，B错误；C项，根据电池工作原理图放电时，负极反应为：[PW12O40]4--e-=[PW12O40]3-，C正确；D项，转移1mol电子时，理论上有1molH+从右向左迁移，则储罐甲质量增加1g，D正确；故选B。 17．【24年全国新课标卷T6改编】一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是( ) A．电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.2 mmol电子流入 D．两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为a→b 【答案】D 【解析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应Cu2O+2OH--2e-=2CuO+H2O，然后再发生C6H12O6+2CuO= C6H12O7+Cu2O；a电极为正极，发生反应O2+2H2O+4e-=4OH-，在这个过程中发生的总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7。A项，由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的O2在a电极上得电子生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；b电极为电池负极， Cu2O在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为Cu2O+2OH--2e-=2CuO+H2O，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为Cu2O，则电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7，A正确；B项，b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为Cu2O，Cu2O在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确；C项，根据反应2C6H12O6+O2=2C6H12O7可知，1mol C6H12O6参加反应时转移2 mol电子，18 mg C6H12O6的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C正确；D项，原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故Na＋迁移方向为b→a，D错误。故选D。 18．钠离子电池因具有安全性高、能量密度大等特点而具有良好的发展前景。某钠离子电池工作原理如图所示，下列有关说法中正确的是( ) A．②表征的是放电时的电子流向 B．放电时，M极电极反应式为MoO3+xe-+xNa+=NaxMoO3 C．若使用氢氧燃料电池给该电池充电，氢电极应连接M极 D．充电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上N极将减重4.6g 【答案】B 【解析】A项，由电池的工作原理图可知放电时Na转变为Na+ ，N极为负极，M极为正极。②表征的是充电时电子的流向，A项错误；B项，放电时，M极的电极反应式为MoO3+xe-+xNa+=NaxMoO3，B项正确；C项，若使用氢氧燃料电池给该电池充电，氢电极应连接该电池负极，即N极，C项错误；D项，充电时，由电子守恒可知外电路每转移0.2 mole- ，理论上N极将增重4.6 g，D项错误；故选B。 19．《中国锂硫电池市场现状深度调研与发展趋势(2022-2028年)》主要研究分析了锂硫电池行业市场运行态势并对锂硫电池行业发展趋势作出预测。一种锂硫电池的工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法正确的是( ) 下列说法中正确的是 A．放电时，锂电极的电势高 B．电解质溶液可以用无机物水溶液代替 C．电池充电时间越长，电池中的Li2Sx量越多 D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，负极材料减重1.4g 【答案】D 【解析】由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以B电极为负极，A电极为正极；原电池的正极发生还原反应：3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6、2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4、Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2。A项，放电时，锂电极为负极，电势低，A错误；B项，锂化学性质活泼，能和水反应，电解质溶液不可以用无机物水溶液代替，B错误；C项，充电时A为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2Sx 量就会越少，C错误；D项，负极反应为：Li-e - =Li +，当外电路流过0.2mol电子时，消耗的锂为0.2mol，负极减重的质量为0.2mol×7g/mol=1.4g，故D正确；故选D。 20．我国某科研团队借助氧化还原介质RM，将Li-CO2电池的放电电压提高至3V以上，该电池的工作原理如图。下列说法正确的是( ) A．LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的高 B．负极反应：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+ C．RM和均为该电池反应的催化剂 D．LiFePO4电极每减重7 g，就有22 g CO2被固定 【答案】B 【解析】由图可知，原电池中阳离子向正极移动，则左侧电极为负极、右侧电极为正极。A项，LiFePO4电极为负极、多孔电极为正极，故LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的低，A错误；B项，左侧电极为负极，LiFePO4失去电子发生氧化反应，负极反应：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+，B正确；C项，由图可知，RM为该电池反应的催化剂，为该电池反应的中间产物，C错误；D项，由负极电极反应可知，LiFePO4电极每减重7 g则转移1mol电子，反应中碳元素化合价由+4变为+3，则根据电子守恒可知，有1mol即44 g CO2被固定，D错误；故选B。 04电解原理及金属防护 21．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，原理示意图如下。经过一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。下列说法不正确的是( ) A．阴极区发生的电极反应包括：2H++2e-=H2↑ B．还原Cr2O72-的主要方式是：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O C．废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率 D．电解槽工作时，Cr2O72-通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室 【答案】D 【解析】耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，在阴极，水电离产生的H+得电子生成H2；在阳极，Fe失电子生成Fe2+，Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+；Cr2O72-、OH-从阴极室进入阳极室，与Fe3+、Cr3+反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。A项，在阴极区，水电离产生的H+得电子，发生的电极反应包括：2H++2e-=H2↑，A正确；B项，在阳极区，Fe失电子生成的Fe2+还原Cr2O72-，主要方式是：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，B正确；C项，若废水的pH过高，会直接与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀，影响Cr2O72-的还原，若pH过低，会将Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀溶解，都会降低铬的去除率，C正确；D项，电解槽工作时，因为Cr2O72-要进入阳极区被Fe2+还原，所以Cr2O72-通过阴离子交换膜从阴极室进入阳极室，D不正确；故选D。 22．低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，O2产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为NO2，再用Na2CO3溶液吸收，发生反应：Na2CO3+2NO2=NaNO3+ NaNO2+CO2，实验装置如下图所示。下列说法正确的是( ) A．氮元素只有被氧化 B．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化 C．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好 D．等离子体技术在高温条件下有利于NO的转化 【答案】B 【解析】NO→NO2时氮元素被氧化，用Na2CO3溶液吸收NO2生成硝酸钠和亚硝酸钠，氮元素既被氧化又被还原，A项不正确；自由基(O·)可将NO氧化为NO2，单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化，B项正确；高压电源的功率越大，氮气和氧气可能会生成NO，烟气中NO的脱除效果将减弱，B项不正确；一氧化氮和氧气的反应是放热反应，从平衡移动的角度分析，高温时反应逆向进行，D项不正确。 23．(2025·山西省长治市多校高三联考)自由基电解法可将有机物自由基和反应转化为羧酸，已知芳香烃可断裂成和两个自由基，其电解装置如下图所示。下列说法正确的是( ) A．电源b端为负极 B．当电路中通过2mol电子时，右侧电极室溶液的质量减少18g C．该装置在使用过程中，稀硫酸的浓度变小 D．左侧电极室的电极反应方程式之一为 【答案】B 【解析】左侧电极反应方程式为，，发生还原反应，所以左侧电极为阴极，右侧为阳极。A项，对应的电源a端为负极，b端为正极，A错误；B项，当电路中通过2mol电子时，右侧电极室溶液放出0.5molO2，质量减少16g，同时有2mol H+通过阳离子交换膜进入左室，质量又减少2g，所以右侧电极室溶液的质量减少18g，B正确；C项，该装置在使用过程中，阴极反应消耗H+与阳极电极反应生成的H+个数相等，溶液中H+总数不变，反应消耗了水，使溶液体积减小，则硫酸浓度变大，C错误；D项，根据分析可知，对应的电源a端为负极，左侧电极反应方程式为，，D错误；故选B。 24．电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图a所示，工作时，Fe2+、H2O2电极产生量(m mol·L-1)与电流强度关系如图b所示： 下列说法错误的是( ) A．电流流动方向：电极→电解质→HMC-3电极 B．Fe3+是该电芬顿工艺的催化剂 C．根据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右 D．若处理9.4 g苯酚，理论上消耗标准状况下15.6815.68LO2 【答案】D 【解析】HMC-3电极上氧气、铁离子发生还原反应，为阴极，则Pt电极为阳。A项，由分析可知，HMC-3电极为阴极，则Pt电极为阳极，电流流动方向：Pt电极→电解质→HMC-3电极，A正确；B项，Fe3+转化为亚铁离子，亚铁离子和过氧化氢生成羟基自由基和铁离子，铁离子在反应前后没有改变，是该电芬顿工艺的催化剂，B正确；C项，过量的过氧化氢会氧化亚铁离子，导致生成的羟基自由基减少，使得降解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降，故据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右，C正确；D项，反应中氧气转化为过氧化氢，苯酚转化为二氧化碳，根据电子守恒可知，C6H5OH~28 e-~14O2，若处理9.4 g苯酚(为0.1mol)，理论上消耗标准状况下1.4mol氧气，体积为31.36L，D错误；故选D。 25．双极膜电解法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯NaOH溶液原理如图所示，其中a、b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。下列说法正确的是( ) A．膜a和膜b均为阳离子交换膜 B．双极膜解离出的H+在双极膜的右侧 C．碱室1和碱室2的NaOH溶液可以循环使用，电解过程不产生其他副产物 D．若将盐室的原料换成Na2SO4溶液，当外电路通过2mole-时，可生成2molH2SO4 【答案】A 【解析】根据装置图，该装置为电解池装置，根据电解原理，左边电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，HSCH2COONa中Na+向阴极移动，膜a为阳离子交换膜，右边电极为阳极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，碱室2中Na+向左移，膜b为阳离子交换膜。A项，膜a、b均为阳离子交换膜，故A正确；B项，双极膜解离出的H+在双极膜的左侧，故B错误；C项，碱室1和碱室2的NaOH溶液循环使用，副产品还有氢气和氧气，故C错误；D项，外电路有2mol电子通过，盐室中有2molNa+移向碱室1，双极膜中有2molH+移向盐室，即得到1molH2SO4，故D错误；故选A。 26．某研究小组设计了如图所示的N2H4制备装置，其中双极膜是阴、阳两侧复合膜，层间的H2O能解离成OH-、H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。下列说法不正确的是( ) A．b端为电源的正极 B．随着反应的进行，阴极室内溶液碱性减弱 C．多孔铂电极上的电极反应式为2NH3 - 2e- +2OH- = N2H4 + 2H2O D．双极膜的左、右两侧分别属于阴膜和阳膜 【答案】D 【解析】该装置为电解池，NaClO将NH3氧化为N2H4，因此通NH3的一极为电解池的阳极，则b端为电源的正极，a端为电源的负极。A项，在电解池的阳极NH3失去电子被氧化成N2H4，因此b端为电源的正极，故A项正确；B项，NaClO溶液呈碱性，阴极室内发生的反应为：ClO- + 2e- + H2O= Cl- + 2OH-。NaClO浓度降低，因此溶液碱性减弱，故B项正确；C项，多孔铂电极上NH3失去电子，电极反应式为：2NH3 - 2e- +2OH- = N2H4 + 2H2O，故C项正确；D项，在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，因此双极膜的左右两侧分别为阳膜和阴膜，故D项错误。故选D。 27．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉(图A)和缠有锌皮的铁钉(图)放置其中，如图所示。下列说法不正确的是( ) A．图中铁钉受锌皮保护，为牺牲阳极的阴极保护法 B．图中铁钉上的电极反应式：2H2O+2e-=H2↑＋2OH- C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 D．图中，会出现蓝、红、蓝三个色块 【答案】B 【解析】图A中，根据题中条件可知，形成原电池，其中铁为负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；图B中，根据题中条件可知，形成原电池，其中锌作负极，电极反应式为：Zn－2e-=Zn2＋，铁作正极，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。A项，B中铁为正极，锌为负极，是牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；B项，图B中铁作正极，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；C项，该装置形成原电池，所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动，故C正确；D项，此时铁作负极，发生氧化反应，其电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀，铜作正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，生成氢氧根，所以铜电极附近变红，由于铜裹在铁的中段，所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块，故D正确；故选B。 28．(2025·山西省高三模拟)金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法正确的是( ) A．铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀 B．如上图装置，一段时间后向三颈烧瓶中加入溶液，溶液未变红，说明铁被保护 C．如上图装置，开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化，说明镀锌铁皮未发生腐蚀 D．采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法 【答案】D 【解析】A项，铜的还原性非常弱，不能与酸反应产生H2，铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是吸氧腐蚀，A错误；B项，若铁被腐蚀生成的是Fe2+，用KSCN溶液无法检验，因此一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液，溶液未变红，并不能说明铁被保护，B错误；C项，压强传感器测得压强几乎未发生变化，可能是析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，C错误；D项，采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法，D正确；故选D。 1．(2026·重庆高三质检)硝酸生产中，NH3和O2可能发生如下反应： 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=−a kJ·mol−1 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH=−b kJ·mol−1 已知：①NO中的化学键的键能为ckJ·mol−1，N≡N键能为1.5ckJ·mol−1 ②   下列叙述错误的是( ) A．NH3的燃烧热 B．N2(g)＋O2(g)2NO(g)   C．O=O键能为 D．可求N-H键和O-H键的键能差 【答案】C 【解析】A项，根据反应①4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH=−b kJ·mol−1；②H2O(l)=H2O(g)  ，燃烧热应为1mol NH3完全燃烧生成指定产物的ΔH，通过 ，ΔH=，A正确；B项，反应 1：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=−a kJ·mol−1，反应 2：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH=−b kJ·mol−1；，目标反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，根据盖斯定律，目标反应得到，则 ，B正确；C项，由B可知N2(g)＋O2(g)2NO(g) ，从键能角度计算，故，， C错误；D项，根据C选项结论及键能数据可得 O=O 键能为 。以题干反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) 为例，。整理得 ，因此 ，该值可求，D正确；故选C。 2．(2026·山东日照高三期中)近日，科学家研制出一种由碳基ORR高效催化的可充电锌—空气/碘化物混合电池，其放电过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A．充电时，电极N接直流电源的正极 B．阻隔空气进入该电池，电池停止工作 C．放电时，若消耗x mol O2和y mol IO3-，理论上消耗 mol Zn D．充电时，阳极发生的电极反应为 【答案】C 【解析】由图可知，在该电池中，空气中的氧气O2在碳基ORR电极(M电极)发生反应，生成OH-，同时溶液中的IO3-也发生了反应，生成I-，故电极反应为①：O2+2H2O+4e-=4OH-和②：，M电极为正极；而Zn电极(N电极)发生失去电子的氧化反应，故N电极为负极。A项，由分析知，N电极在放电时为负极，充电时该电极应当作为阴极与电源的负极相连，A错误；B项，由分析知该电池的正极会发生两个电极反应，但隔绝空气只会阻断反应①的进行，而反应②不需要氧气就可以进行，故此时电池不会停止工作，B错误；C项，由分析知，消耗x mol O2时会转移4x mol e-，消耗y mol IO3-时会转移6y mol e-，故在此条件下共转移(4x+6y) mol e-，由于消耗1 mol Zn需转移2 mol e-，故在此条件下消耗的Zn的物质的量为，C正确；D项，由图可知该电池的电解质中会有OH-参与反应，故该电池的电解质应为碱性，不应有H+参与反应，正确的电极反应应为，D错误；故选C。 3．(2026·海南海南中学高三质检)水系锌锰二次电池放电时存在电极MnO2剥落现象，造成电池容量衰减。研究发现，加入少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量，原理如图所示。已知PBS膜只允许Zn2+通过。下列说法错误的是( ) A．相同条件下I3-在水中的溶解度比I2大 B．充电时，电路中每通过2 mole-，阳极区溶液减少87 g C．放电时的总反应： D．PBS膜能有效抑制电池的自放电 【答案】B 【解析】Zn为负极，发生氧化反应，MnO2为正极，发生还原反应产生Mn2+，加入KI后，发生反应、I3-+2e-=3I-。充电时Zn电极为阴极，MnO2电极为阳极。A项，由原理图可知，I3-在水中自由移动，而I2难溶于水，故相同条件下I3-在水中的溶解度比I2大，A正确；B项，充电时阳极反应式有、3I—2e-= I3-，电路中每通过2 mol电子，则生成MnO2的物质的量小于1 mol，同时有1 mol Zn2＋迁移至阴极区，故阳极区溶液减少的质量无法计算，B错误；C项，Zn电极为负极，发生氧化反应：Zn－2e-=Zn2＋，MnO2电极为正极，发生还原反应：，放电时的总反应为，C正确；D项，PBS膜能够防止剥落的二氧化锰与锌接触构成微电池，能有效抑制电池的自放电，D正确；故选B。 4．(2026·北京铁路二中高三期中)用热再生氨电池处理含Cu2+电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a极室为(NH4)2SO4-NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液；热再生部分加热a极室流出液，使[Cu(NH3)4]2+分解。下列说法不正确的是( ) A．a极的电极反应为：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+ B．电池部分的总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ C．该方法可以富集Cu2+并产生电能，同时循环利用NH3 D．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 【答案】D 【解析】由图可知，a电极为原电池的负极，氨分子作用下铜在负极失去电子发生氧化反应生成四氨合铜离子，电极反应为：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，b电极为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，溶液中硫酸根离子通过阴离子交换膜由正极迁移到负极。A项，由分析可知，a极为原电池的负极，电极反应为：Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，A正确；B项，由分析可知，电池部分的总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，B正确；C项，由分析可知，该装置为原电池装置，可以富集铜离子并产生电能，同时回收液受热分解释放出氨气，能循环利用氨气，C正确；D项，a极室溶液中生成的[Cu(NH3)4]2+导致正电荷在增加，b极室消耗Cu2+，导致正电荷减少，SO42-需由 b极室迁移到a极室，才能维持两室溶液中的电荷呈电中性，使电池反应能不断进行下去，故装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，D错误；故答案为：D。 5．(2026·云南西双版纳高三期中)某研究团队研发了一种钴钠电池，在充、放电过程中可将苯甲醛分别转化为具有高附加值的苯甲醇、苯甲酸，工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A．充电时，a电极连接电源的正极 B．放电时，由b电极移向a电极 C．充电时，外电路每转移电子，会消耗的 D．放电时，a极电极反应式为 【答案】D 【解析】由题意可知，充电时，a极苯甲醛生成苯甲醇，发生还原反应，是阴极，发生的电极反应式：，b极是阳极，发生的电极反应式：Na2CoO3-xe-= Na2-xCoO3+xNa+，放电时，a极苯甲醛在碱性条件下生成苯甲酸盐，是负极，发生的电极反应式：，b极是正极，发生的电极反应式：Na2-xCoO3+xNa++ xe-= Na2 CoO3。A项，由分析可知，充电时a电极是阴极，与电源的负极相连，A错误；B项，放电时，是原电池，Na+向在正极移动，由a极向b极移动，B错误；C项，充电时，依据b极电极反应式：Na2CoO3-xe-= Na2-xCoO3+xNa+，外电路每转移1mol电子，会生成的Na2-xCoO3，而非消耗，C错误；D项，放电时，a极电极反应式为，D正确；故选D。 6．通过富氢物质分解制氢成为工业制氢研究的新方向，图为其中的两种制氢系统： 下列有关说法正确的是( ) A．系统中第一个反应自发进行的条件是低温 B．SO2、I2、HI分别是两个系统反应的催化剂 C．2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(g) ΔH=-266kJ·mol-1 D．制得等量的H2所需能量较少的是系统II 【答案】D 【解析】A项，水的分解反应是吸热反应，即△H＞0，水的分解反应是熵增，即△S＞0，根据△G=△H－T△S，自发进行，△G＜0，即水的分解反应需要高温下才能自发进行，故A错误；B项，系统Ⅰ中SO2、HI是中间产物，不是催化剂，系统Ⅱ中HI为中间产物，故B错误；C项，H2SO4(aq)=SO2(g)＋H2O(l)＋O2(g) △H=＋327kJ·mol－1 ①，H2SO4(aq)＋H2S(g)=S(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) △H=＋61kJ·mol－1 ②，②－①得出：H2S(g)＋O2(g)=H2O(l)＋S(s) △H=－266kJ·mol－1，推出2H2S(g)＋O2(g)=2H2O(l)＋2S(s) △H=－532kJ·mol－1，S(s)=S(g)是吸热过程，2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(g) △H＞－532kJ·mol－1，故C错误；D项，根据盖斯定律，系统Ⅰ中生成1mol氢气时需要的热量为286kJ，系统Ⅱ中生成1mol氢气时需要的热量为20kJ，即系统Ⅱ中消耗的能量少，故D正确；故选D。 7． (2025·河南省安阳市湘豫名校联考高三检测)西安交通大学胡小飞教授课题组使用酞菁钴(RM)作为均相催化剂构建了一个结构为的Li -CO2电池体系，电池的电动势被提高到2.98V的同时还可以在-30~80℃下正常工作。如图所示。 下列叙述正确的是( ) A．在“常温”和“非常温”电池中电极的电势均为b>a B．酞菁钴与参与反应的CO2形成化合物，提高了a极电势 C．在Li -CO2电池中，3mol CO2被还原时向a极迁移4mol Li＋ D．“非常温”电池中，a电极反应式为2CO2＋4 Li＋＋4e-+RM-CO2=2Li2CO3+C+RM 【答案】D 【解析】根据在“常温”与“非常温”电池中，Li＋的移动方向，可以确定b极为负极，a极为正极。A项，观察图示，在“常温”与“非常温”电池中，b极为负极，a极为正极，正极(a)的电势高于负极(b)，A项错误；B项，的CO2发生还原反应，的CO2化合价没有变化，而酞菁钴只与发生还原反应的CO2形成化合物，降低还原反应的活化能，从题示信息看，电池电势提高了，电池电势等于正、负极电势之差，提高了正极电势，B项错误；C项，根据“常温”电池图可知，的CO2没有被还原，3molCO2被还原成3mol C时，向a极迁移12mol Li＋，C项错误；D项，根据“非常温”电池图可知，a电极上发生还原反应，脱去RM，RM参与循环，D项正确；故选D。 8．科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质的回收率达到98%，工作原理如图所示。 下列说法错误的是( ) A．溶液R中溶质的主要成分为HCl B．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 C．a极的电极反应式为2H2O-2e-= 2OH-+H2↑ D．每转移1mol电子，理论上乳清质量减少58.5g 【答案】C 【解析】光伏电池电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，左侧a极附近稀NaOH溶液最终变成浓NaOH溶液，说明溶液中水得电子生成氢气和OH-，Na+通过膜1迁移到a极区，所以a为阴极，膜1为阳离子交换膜，同理，乳清中的氯离子通过膜2迁移到b极区，发生失电子的氧化反应。A项，氯离子发生失电子的氧化反应，同时乳清经过膜2迁移到b极氯离子，最终输出的溶液R仍为稀盐酸，溶质的主要成分为HCl，A正确；B项，膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，B正确；C项，a极为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为2H2O+2e-= 2OH-+H2↑，C错误；D项，每转移1mol电子，理论上迁移1molNa+和1molCl-，因此乳清质量减少23g+35.5g=58.5g，D正确；故选C。 9．2025·湖北省鄂东南示范高中教育联盟高三联考)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．放电时，电解质溶液中电流的方向是由Zn电极流向另一电极 B．放电时，每生成1molHCOO-，转移2NA个电子 C．充电时，Zn电极周围pH降低 D．使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成 【答案】C 【解析】由题干图示信息可知，充电时，阳极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极反应式为：Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-，则充电时，电池总反应为：2Zn(OH)42-2Zn+4OH-+O2↑+2H2O，放电时，Zn作负极，电极反应为：Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)42-，另一极为正极，电极反应为：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-。】A项，由分析可知，放电时，Zn为负极，故电解质溶液中电流的方向是由负极即Zn电极流向另一电极即正极，A正确；B项，放电时，正极的电极反应为：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，则每生成1molHCOO-，转移2NA个电子，B正确；C项，充电时，该电极反应式为：Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-，故Zn电极周围的pH增大，C错误；D项，由图示可知，使用催化剂Sn或者s-SnLi均能使生成CO的活化能增大，且CO具有的能量比HCOOH具有的能量高，则HCOOH更稳定，因此使用催化剂Sn或者s-SnLi可以有效减少副产物CO的生成，D正确；故选C。 10．【逻辑思维与科学建模】(2025·河北省沧衡名校联盟高三联考)科学家利用磷钼酸溶液(PMA)作为阳极液，与废旧磷酸铁锂(sLFP)粉末进行快速的固液氧化还原反应。高氧化性的PMA从sLFP中选择性提锂后，被还原的钼蓝分子(用Mo表示)通过蠕动泵泵入再生装置中再生，用于后续锂的持续提取。下列叙述错误的是( ) A．电子从b极流向Q极，再由P极流入a极 B．Q极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．PMA促进锂离子脱离sLFP进入阳极室溶液中 【答案】C 【解析】由题干装置图可知，a为电源正极，则P为电解池的阳极，发生氧化反应，b为电源负极，则Q为电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，Li+经离子交换膜进入阴极室，形成LiOH，LiOH经泵抽入LiOH收集罐中。A项，a为电源正极，b为电源负极，P为电解池阳极，Q为电解池阴极，故电子从b极流向Q极，再由P极流入a极，A正确；B项，Q为电解池阴极，发生还原反应，故Q极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，B正确；C项，Li+经离子交换膜进行阴极室，形成LiOH，则离子交换膜为阳离子交换膜，C错误；D项，磷钼酸溶液(PMA)作为阳极液，与废旧磷酸铁锂(sLFP)粉末进行快速的固液氧化还原反应，高氧化性的PMA从sLFP中选择性提锂后，被还原的钼蓝分子(用Mo表示)通过蠕动泵泵入再生装置中再生，用于后续锂的持续提取，PMA促进锂离子脱离sLFP进入阳极室溶液中，然后Li+通过离子交换膜进入阴极室，D正确；故选C。 1．(2024·江苏卷，5，3分)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5倠化氧化SO2等。催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中NO3-电倠化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是( ) A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B．C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C．H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率 D．SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 【答案】C 【解析】A项，固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；B项，根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误；C项，MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确；D项，V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误；故选C。 2．(2023•海南卷，7)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( ) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol−1) -1559.8 -1411 -285.8 A．C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-1411kJ·mol−1 B．C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝-137kJ·mol−1 C．H2O(l)=O2(g)＋H2(g) ΔH＝+285.8kJ·mol−1 D．C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝-1559.8kJ·mol−1 【答案】D 【解析】1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A项，H2O应该为液态，A错误；B项，C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝+137kJ·mol−1，B错误；C项，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则H2O(l)=1/2O2(g)＋H2(g) ΔH＝+285.8kJ·mol−1，C错误；D项，C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝-1559.8kJ·mol−1，D正确；故选D。 3．(2023•浙江省1月选考，14)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是 ( ) A．E6-E3=E5-E2 B．可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•mol-1 C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程II>历程I D．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•mol-1 【答案】C 【解析】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。A项，催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6-E3=E5-E2，A正确；B项，已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ•mol-1，则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•mol-1，B正确；C项，催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C错误；D项，活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•mol-1，D正确；故选C。 4．(2025•湖北卷，12，3分)某电池的正极材料为LiFePO4，负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂LiSO2CF3，能使失活的电池再生并延长寿命，且保持电池原结构。将LiSO2CF3注入电池后充电补锂，过程中[SO2CF3]-转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是( ) A．[SO2CF3]-在阳极失去电子 B．生成气体中含有氟代烃 C．过程中铁元素的价态降低 D．[SO2CF3]-反应并离去是该电池保持原结构的原因 【答案】C 【解析】A项，充电时，Li+在阴极得电子生成Li嵌入负极材料，[SO2CF3]-在阳极失去电子生成气体离去，A正确；B项，[SO2CF3]-在阳极失去电子，反应为2[SO2CF3]--2e-=2SO2+ CF3-CF3，生成气体中含有氟代烃CF3-CF3，B正确；C项，充电补锂时正极反应为2[SO2CF3]--2e-=2SO2+ CF3-CF3，不涉及正极材料反应，铁元素价态不变，C错误；D项，[SO2CF3]-反应后离去，维持电池原结构，D正确；故选C。 5．(2024·江苏卷，8，3分)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 【答案】C 【解析】Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-。A项，电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误；B项，电池工作时，OH-通过隔膜向负极移动，故B错误；C项，环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确；D项，由电极反应式MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-可知，反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为6.02×10-23，故D错误；故选C。 6．(2024·安徽卷，11，3分)我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP (局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( ) A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为：I3-+ZnZn2++3I- C．充电时，阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP D 放电时，消耗0.65 g Zn，理论上转移0.02 mol电子 【答案】C 【解析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为Zn2++2e-=Zn；正极上发生3I3-+2e-=3I-，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为3I--2e-=I3-。A项，标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键，还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键，A正确；B项，该电池总反应为I3-+ZnZn2++3I-，B正确；C项，充电时，阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn，被还原的Zn2+主要来自电解质溶液，C错误；D项，放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol)，理论上转移0.02 mol电子，D正确；故选C。 7．(2024·福建卷，9，4分)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li+有机溶液。放电过程中产生(CF3SO2)NLi，充电过程中电解LiCl产生Cl2。下列说法正确的是( ) A．交换膜为阴离子交换膜 B．电解质溶液可替换为LiCl水溶液 C．理论上每生成1molCl2，需消耗2molLi D．放电时总反应：6Li+N2+4CF3SO2Cl=2(CF3SO2)NLi+4LiCl 【答案】D 【解析】放电过程中产生(CF3SO2)NLi，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为(CF3SO2)NLi和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极。A项，放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成(CF3SO2)NLi，A错误；B项，锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误；C项，充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生Cl2：2Cl--2e-=Cl2↑，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：2Li＋+2e-=2Li，则每生成1molCl2，同时生成2mol Li；放电过程中，消耗6molLi，同时生成4mol LiCl，则整个充放电过程来看，理论上每生成1molCl2，需消耗1mol Li，C错误；D项，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为(CF3SO2)NLi和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为6Li+N2+4CF3SO2Cl=2(CF3SO2)NLi+4LiCl，D正确；故选D。 8．(2024·全国甲卷，6，3分)科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是( ) A．充电时，Zn2+向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2O4 C．放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH- D．放电时，Zn电极质量减少0.65g，MnO2电极生成了0.020molMnOOH 【答案】C 【解析】Zn具有比较强的还原性，MnO2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MnO2电极为正极，Zn电极为负极，则充电时MnO2电极为阳极、Zn电极为阴极。A项，充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即Zn2+向阴极方向迁移，A不正确；B项，放电时，负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2＋，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项，放电时MnO2电极为正极，正极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4，则正极上主要发生的电极反应是MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-，C正确；D项，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MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-可知，若正极上只有MnOOH生成，则生成MnOOH的物质的量为0.020mol，但是正极上还有ZnMn2O4生成，因此，MnOOH的物质的量小于0.020mol，D不正确；故选C。 9．(2024·全国新课标卷，6，3分)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为b→a 【答案】C 【解析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应Cu2O+2OH--2e-=2CuO+H2O，然后再发生C6H12O6+2CuO= C6H12O7+Cu2O；a电极为正极，发生反应O2+2H2O+4e-=4OH-，在这个过程中发生的总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7。A项，由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的O2在a电极上得电子生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；b电极为电池负极， Cu2O在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为Cu2O+2OH--2e-=2CuO+H2O，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为Cu2O，则电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7，A正确；B项，b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为Cu2O，Cu2O在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确；C项，根据反应2C6H12O6+O2=2C6H12O7可知，1mol C6H12O6参加反应时转移2 mol电子，18 mg C6H12O6的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误；D项，原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故Na＋迁移方向为b→a，D正确。故选C。 10．(2024·河北卷，13，3分)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 下列说法错误的是( ) A．放电时，电池总反应为Mg+2CO2= MgC2O4 B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C．充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg2+向阴极迁移 D．放电时，每转移1mol电子，理论上可转化1mol CO2 【答案】C 【解析】放电时CO2转化为MgC2O4，碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时，多孔碳纳米管电极为正极、Mg电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、Mg电极为阴极： 电极 过程 电极反应式 Mg电极 放电 Mg-2e-=Mg2+ 充电 Mg2++2e-= Mg 多孔碳纳米管电极 放电 Mg2++2CO2+2e-=MgC2O4 充电 MgC2O4-2e-= Mg2++2CO2↑ A项，放电时正极反应式为Mg2++2CO2+2e-=MgC2O4、负极反应式为Mg-2e-=Mg2+，将放电时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应：Mg+2CO2= MgC2O4，A正确；B项，充电时，多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与电源正极连接，B正确；C项，充电时，Mg电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向Mg电极，同时Mg2+向阴极迁移，C错误；D项，根据放电时的电极反应式Mg2++2CO2+2e-=MgC2O4可知，每转移2mol电子，有2mol CO2参与反应，因此每转移1mol电子，理论上可转化1mol CO2，D正确；故选C。 11．(2024·广西卷，1，3分)某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是( ) A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g B．充电时，阳极电极反应为：Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+ C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 【答案】A 【解析】放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌，则右侧电极为负极，Na失电子生成Na+；Na+透过允许Na+通过的隔膜从右侧进入左侧，则左侧为正极。A项，外电路通过1mol电子时，负极有1molNa失电子生成Na+进入右侧溶液，溶液中有1molNa+从右侧进入左侧，并与正极的Na3-xV2(PO4)3结合，则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g，A错误；B项，充电时，左侧电极为阳极，Na3V2(PO4)3失电子生成Na3-xV2(PO4)3，则阳极电极反应为：Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+，B正确；C项，放电一段时间后，负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同，进入左极区的Na+与参加左侧正极反应的Na+的物质的量相同，所以电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变，C正确；D项，Na能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，D正确；故选A。 12．(2024·江西卷，11，3分)我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是( ) A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 【答案】B 【解析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu为正极，NO3-得到电子生成NH3，电极方程式为：NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣。A项，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，A错误；B项，CuRu为正极，NO3-得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，B正确；C项，质子交换膜只允许H+通过，C错误；D项，由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+ NO3-+7OH-=NH3↑+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误；故选B。 13．(2024·重庆卷，9，3分)我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将CO2电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是( ) A．电解时电极N上产生OH- B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为2CO2+2H2O2HCOOH+O2 【答案】D 【解析】催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子：CO2+2H2O+2e-=HCOO-+OH-，甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室，氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，那么N是阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，氢离子通过阳离子膜进入中间室。A项，酸性条件下，电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，A错误；B项，催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，B错误；C项，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；D项，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确；故选D。 14．(2024·山东卷，13，4分)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为Br-+3H2O BrO3-+3H2↑ D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z) ∶n(Br-)=3∶2 【答案】B 【解析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成BrO3-，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O= BrO3-+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H++6e-=3H2↑；电解总反应式为Br-+3H2O BrO3-+3H2↑；催化循环阶段BrO3-被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。A项，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确；B项，根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段BrO3-被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；C项，根据分析电解总反应式为Br-+3H2O BrO3-+3H2↑，C项正确；D项，催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确；故选B。 15．(2024·海南卷，13，4分)电解NH4HSO4溶液得到S2O82-，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是( ) A．电解过程中阴极区的SO42-不断迁移到阳极区 B．图中a代表H2 C．回路中通过电子产生0.5mol(NH4)2S2O8 D．SO42-氧化成S2O82-的电极反应为2SO42--2e-=S2O82- 【答案】AC 【解析】由实验装置图可知，与电源正极相连为电极为阳极，电极反应式为2SO42--2e-=S2O82-，电解过程流出液b中混有少量气泡，发生副反应2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，与电源负极相连的电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e-＝H2↑。A项，阴离子向阳极移动，但是硫酸根不能通过质子交换膜，则硫酸根不能从阴极区迁移到阳极区，A错误；B项，阴极区产生氢气，则a为氢气，B正确；C项，由于阳极区存在副反应，则当回路中通过1mol电子产生的(NH4)2S2O8小于0.5mol，C错误；D项，阳极区发生反应氧化反应2SO42--2e-=S2O82-，D正确；故选AC。 16．(2024·贵州卷，11，3分)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HCO3-+H2O=HCO4-+2H++2e-，HCO4-+H2O= HCO3-+H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。 下列说法错误的是( ) A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能 B．阴极反应式为O2+2H++2e-=H2O2 C．光阳极每消耗1molH2O，体系中生成2mol H2O2 D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 【答案】C 【解析】该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-2e-=H2O2＋2H+，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2。A项，该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；B项，由图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2，B正确；C项，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-2e-=H2O2＋2H+，每消耗1molH2O，则体系中生成0.5mol H2O2，C错误；D项，由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中O元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确；故选C。 17．(2024·广东卷，16，3分)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是( ) A．阳极反应：2Cl--2e-= Cl2↑ B．阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1molFe2O3，阳极室溶液减少 D．理论上每消耗1molFe2O3，阴极室物质最多增加 【答案】C 【解析】右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，Cl-放电产生氯气，电极反应为：2Cl--2e-= Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-；中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动。A项，阳极反应为：2Cl--2e-= Cl2↑，A正确；B项，阴极反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，消耗水产生OH-，阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高，B正确；C项，理论上每消耗1molFe2O3，转移6mol电子，产生3mol Cl2，同时有6mol Na+由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少，C错误；D项，理论上每消耗1molFe2O3，转移6mol电子，有6mol Na+由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加，D正确；故选C。 18．(2024·甘肃卷，7，3分)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是( ) A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应： O2+4e-=2O2- C．工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供能分解1molH2O 【答案】B 【解析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2--4e-=O2。A项，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项正确；B项，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2--4e-=O2，B项错误；C项，工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；D项，电解总反应为2H2O(g) 2H2+O2，分解2molH2O转移4mol电子，则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O，D项正确；故选B。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $