专题07 化学反应与能量 电化学(抢分专练)(江苏专用)2026年高考化学终极冲刺讲练测
2026-04-07
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3份
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47页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 22.92 MB |
| 发布时间 | 2026-04-07 |
| 更新时间 | 2026-04-07 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57207873.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07 化学反应与能量 电化学
考点1 化学反应与能量
【典例】C
1.B
2.A
3.B
考点2 电化学
【典例】B
1.D
2.B
3.D
题号
1
2
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答案
B
C
B
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A
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题号
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答案
C
B
A
D
B
B
B
A
D
D
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学科网(北京)股份有限公司
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专题07 化学反应与能量 电化学
题型
考情分析
考向预测
化学反应与能量
2025 年T10:以循环图为载体,考查反应历程。
1.将聚焦催化机理能垒图、活化能与反应历程图以及催化机理循环图的考查。
2. 电化学命制的角度有电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。
电化学
2025 年T8:以光解水装置为载体,考查电化学装置的工作原理。
考点1 化学反应与能量
【典例】. (25-26高三上·江苏南通·月考)氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得H2.在催化剂作用下,HCOOH催化释放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。下列叙述错误的是
A.HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B.HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外,还生成HD
C.在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更容易
D.由转化为过程,反应的活化能为
1.催化机理能垒图
(1)在催化机理能垒图中,有几个活化状态,就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性物质,写出其热化学方程式。注意:如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV),焓变应转化成每摩尔。
(2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小,能垒越大,反应速率越慢。
例如:在Rh催化下,甲酸分解制H2反应的过程如图所示。
其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面,该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*+H*;甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-0.16NA eV·mol-1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
2.多步反应的活化能与速率的关系
如NO在空气中存在反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,反应分两步完成,其反应历程如图:
(1)反应的能量变化
①第1步基元反应ΔH1=E2-E3<0,为放热反应,Ea1=E4-E3。
②第2步基元反应ΔH2=E1-E2<0,为放热反应,Ea2=E5-E2。
③总反应的反应热与基元反应的活化能的大小无关,只与反应物、生成物的能量有关,ΔH=E1-E3 <0,为放热反应。
(2)活化能和速率的关系
基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢。Ea1<Ea2,第2步基元反应为该反应过程的决速步骤。
3.催化机理循环图
催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后又生成,所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化,实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物:在连续反应中为某一步的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从结果上来看似乎并没有生成,实则是生成多少后续又消耗多少。
而在机理图中,先找到确定的反应物,反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质(生成物一般是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质),与之同时反应的就是催化剂,并且经过一个完整循环之后又会生成;中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如图所示:
1. (25-26高三上·江苏苏州·期末)将活性炭与溶液在高温、加压下得到铁基活性炭(FAC)材料,可用于去除饮用水(pH为7~8)中的,反应机理如题图所示。下列说法正确的是
A.反应中存在非极性共价键的生成
B.活性炭体现了吸附性和还原性
C.被Fe(Ⅱ)还原的离子方程式为
D.每处理1mol 理论上生成3mol
2. (25-26高三上·江苏盐城·期中)以催化的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中有非极性共价键断裂和形成
B.反应过程中的化合价没有改变
C.催化剂参加了反应并降低了反应焓变
D.反应的化学方程式:
3. (25-26高三上·江苏苏州·期中)与盐酸在催化电极上生成盐酸羟胺(,化学性质类似于)。可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.过程①~④中N的化合价均发生变化
B.过程②和③中都有极性键形成
C.过程⑤中为和
D.电催化与盐酸生成的反应方程式:
考点2 电化学
【典例】. (25-26高三上·江苏南京·期末)一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A.电极A为正极 B.电极B上发生还原反应
C.电池工作时,向电极B移动 D.电极A上参与的电极反应式为:
1.原电池模型
2.电解装置及原理模型
3.可充电电池的解题流程
4.分析电化学装置的物质变化书写电极反应式
(1)确定装置类型
原电池:外接用电器、电压表、负载等;
电解池:外接电源或题干给出信息;
二次电池:放电为原电池、充电为电解池。
(2)“四步法”书写电极反应式
1.(25-26高三上·江苏徐州·月考)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。电解时,下列说法错误的是
A.电解一段时间,阳极区pH下降
B.从阴极区向阳极区迁移
C.阴极发生反应
D.若参与反应,理论上生成
2.(25-26高三上·江苏南通·月考)某实验小组设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸钠生成CO2,并将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池(忽略两装置内溶液体积变化)。下列说法错误的是
A.装置工作时,穿过左右两侧阳膜的离子相同
B.装置工作一段时间后,在将乙室溶液转移至甲室之前,甲室中浓度减小
C.乙室d电极反应式为
D.外电路中转移4 mol 时,a、c两极共产生标准状况下44.8 L CO2
3. (25-26高三上·江苏常州·期中)一种以新型为催化剂的-海水电池驱动电解海水系统如下图所示。在电池和电解池中同时产生氢气。
下列说法正确的是
A.在外电路中,电流从电极1流向电极4
B.电极2为Mg-海水电池的负极
C.电极3的反应为
D.理论上每通过电子,共产生
1.(25-26高三上·江苏盐城·期中)铅蓄电池的工作原理可表示为,其构造如图所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,向极移动
B.充电时,电解液的密度增加
C.铅蓄电池电解水,产生,电路上通过
D.环境温度越低,越有利于电池放电
2.(25-26高三上·江苏连云港·期中)利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀,其装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.该保护法实现了电能全部转化为化学能
B.钢闸门作阳极,与电源的正极相连
C.辅助电极可以使用石墨
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
3. (2026·江苏常州·一模)我国科研团队利用电催化分解技术,在如图所示装置中实现了温和条件下消除污染物,同时回收和单质硫。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通过阳离子交换膜从右室移向左室
C.电解前后左、右两室溶液的pH值均保持不变
D.理论上当外电路通过0.1 mol电子时,可回收3.2 g单质硫
4. (25-26高三上·江苏苏州·期末)和可用于烟气中的大量氮氧化物转化为无害物质。将与的混合气体通入和的混合溶液中,发生如图转化过程,下列说法正确的是
A.反应前后溶液中和的总物质的量浓度始终不变
B.参加反应Ⅰ的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.反应过程中消耗的与的物质的量相等
5.(25-26高三上·江苏徐州·月考)环氧化合物是重要的有机合成中间体,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程中Ⅰ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中Ti元素的化合价不变
D.1mol丙烯和发生该反应可得到1mol环氧丙烷
6.(2026·江苏镇江·一模)锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成,电解液为KOH与醋酸锌[化学式为,其为弱电解质]的混合溶液,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极
B.使用负载催化剂的空气电极,可以加快电池的放电速率
C.Zn电极发生反应:
D.在水中电离:
7.(2026·江苏常州·一模)以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯和为原料生产环氧丙烷()及发生副反应的反应机理如图所示(图中表示含硅物种)。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂
B.过程中有极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价未发生变化
D.由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式:
8.(25-26高三上·江苏·期中)近日,哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态(Ⅲ)基硫化物为催化剂,能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应),从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作原理和反应机理如图所示:
下列说法正确的是
A.电解过程中,电极附近溶液的不变
B.非晶态(Ⅲ)基硫化物能改变OER反应的反应热
C.OER分四步进行,其中没有非极性键的形成与断裂
D.UOR的电化学反应总过程为
9. (2026·江苏扬州·一模)甲烷氧化制乙烯的可能过程如图所示,并在步骤①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3。下列说法正确的是
A.步骤①过程中可能有CH3OCH3生成
B.步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式发生了变化
C.步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变小
D.步骤②中每生成1molC2H4转移4mole-
10.(2026·江苏南通·一模)催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是
A.反应①中被氧化
B.反应②中,丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键
C.反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为
D.催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能
11.(2026·江苏镇江·一模)在催化剂表面转化为的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ加水有利于吸附在表面
B.过程Ⅱ有键断裂和形成
C.过程Ⅲ中碳元素被氧化
D.该过程的总反应方程式为:
12. (25-26高三上·江苏扬州·月考)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。现有一种通过光催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图所示。已知在光照作用下光催化剂可被激发产生电子和空穴,则下列说法错误的是
A.电子由X极通过导线传递到Y极
B.光催化剂表面可能发生反应:
C.Y极的电极反应式:
D.每产生11.2L(标准状况),光催化装置生成
13.(2026·江苏·一模)Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物,的产生机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能
D.用代替,也能形成类似Fenton试剂的体系
14.(2026·江苏·二模)一种电化学转化的装置如图所示。下列说法正确的是
A.a极为电源的负极
B.该装置使用水溶液作电解质
C.阳极的电极反应式:
D.电解过程中,电极消耗物质的量之比为
15.(2026·江苏南通·一模)Fe/Ag金属复合材料去除酸性废水中的硝酸盐污染物。可能的反应历程如下:
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中Ag失去
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅲ中每消耗1 mol转移6 mol
D.复合材料中Fe的质量分数越大,去除效果越好
16.(2026·江苏南通·模拟预测)催化脱除废气中的NO和的反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A.上述历程的总反应:
B.过程Ⅰ和Ⅳ均有极性键的断裂和形成
C.过程Ⅱ是非氧化还原反应
D.过程Ⅲ每消耗标准状况下11.2LNO,转移电子数为
17. (25-26高三上·江苏徐州·期中)一种光电催化脱除的工作原理如题图所示。工作时,光催化电极产生电子和空穴,双极膜中解离的和分别向两极迁移。下列说法不正确的是
A.空穴和电子的产生驱动了脱除与制备的发生
B.双极膜中解离的向GDE电极移动
C.左室发生的电极反应式:
D.工作一段时间,当电路中转移1 mol ,右室增重17 g
18.(25-26高三上·江苏扬州中学·月考)如果在反应体系中只有底物和溶剂,没有另加试剂,那么底物就将与溶剂发生反应,溶剂就成了试剂,这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷可以在乙醇中发生溶剂解反应,其反应的机理和能量变化与反应进程的关系如图所示。
下列说法中,不正确的是
A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于加聚反应
B.卤代烃在发生消去反应时可能会有副产物某醚的生成
C.不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率与卤素原子的电负性有关
D.该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
19.(25-26高三上·江苏苏州·期中)Mg/LiFePO4电池的电池反应为:xMg2++2LiFePO4xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+,装置如下图所示。下列说法正确的是
A.放电时,Li+被还原
B.放电时,电路中每流过2 mol电子,有24g Mg2+迁移至正极区
C.充电时,化学能主要转变为电能
D.充电时,阳极发生的电极反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+
20.(25-26高三上·江苏无锡·期中)全钒液流电池电解处理含废水制备硝酸和氨水的原理如图所示。电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.装置甲实现了电能转化为化学能
B.d电极为阳极,隔膜2为阳离子交换膜
C.全钒液流电池放电时,a电极的电极反应式为
D.当装置乙中产生气体33.6 L(标准状况)时,装置甲中理论上有通过质子交换膜
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专题07 化学反应与能量 电化学
题型
考情分析
考向预测
化学反应与能量
2025 年T10:以循环图为载体,考查反应历程。
1.将聚焦催化机理能垒图、活化能与反应历程图以及催化机理循环图的考查。
2. 电化学命制的角度有电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。
电化学
2025 年T8:以光解水装置为载体,考查电化学装置的工作原理。
考点1 化学反应与能量
【典例】. (25-26高三上·江苏南通·月考)氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得H2.在催化剂作用下,HCOOH催化释放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。下列叙述错误的是
A.HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B.HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外,还生成HD
C.在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更容易
D.由转化为过程,反应的活化能为
【答案】C
【解析】A.由图1可知,在催化释放氢的过程里涉及到反应物中羧基上极性键的断裂和生成物中非极性键的形成,A正确;
B.由图1可知,在催化释放氢的过程是分子中的2个氢原子重新结合生成,同时生成,则进行催化释放氢反应时除生成外,还同时会生成HD,B正确;
C.由图2可知,Ⅱ→Ⅲ过程中断裂键,Ⅲ→Ⅳ过程中断裂键,Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的活化能,则在催化剂表面解离C−H键比解离O−H键更困难,C错误;
D.由图2可知,由转化为过程中,反应的活化能为,D正确;
故答案为:C。
1.催化机理能垒图
(1)在催化机理能垒图中,有几个活化状态,就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性物质,写出其热化学方程式。注意:如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV),焓变应转化成每摩尔。
(2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小,能垒越大,反应速率越慢。
例如:在Rh催化下,甲酸分解制H2反应的过程如图所示。
其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面,该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*+H*;甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-0.16NA eV·mol-1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
2.多步反应的活化能与速率的关系
如NO在空气中存在反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,反应分两步完成,其反应历程如图:
(1)反应的能量变化
①第1步基元反应ΔH1=E2-E3<0,为放热反应,Ea1=E4-E3。
②第2步基元反应ΔH2=E1-E2<0,为放热反应,Ea2=E5-E2。
③总反应的反应热与基元反应的活化能的大小无关,只与反应物、生成物的能量有关,ΔH=E1-E3 <0,为放热反应。
(2)活化能和速率的关系
基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢。Ea1<Ea2,第2步基元反应为该反应过程的决速步骤。
3.催化机理循环图
催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后又生成,所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化,实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物:在连续反应中为某一步的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从结果上来看似乎并没有生成,实则是生成多少后续又消耗多少。
而在机理图中,先找到确定的反应物,反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质(生成物一般是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质),与之同时反应的就是催化剂,并且经过一个完整循环之后又会生成;中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如图所示:
1. (25-26高三上·江苏苏州·期末)将活性炭与溶液在高温、加压下得到铁基活性炭(FAC)材料,可用于去除饮用水(pH为7~8)中的,反应机理如题图所示。下列说法正确的是
A.反应中存在非极性共价键的生成
B.活性炭体现了吸附性和还原性
C.被Fe(Ⅱ)还原的离子方程式为
D.每处理1mol 理论上生成3mol
【答案】B
【分析】由图,总反应为在碱性下条件,溴酸根离子和碳在催化条件下生成溴离子和二氧化碳气体,结合电子守恒,反应为;
【解析】A.反应中存在碳氧极性共价键的生成,无非极性共价键的生成,A错误;
B.反应在铁基活性炭(FAC)材料吸附后进行,碳转化为二氧化碳,碳元素化合价升高,反应中活性炭体现了吸附性和还原性,B正确;
C.反应为在碱性下条件进行,被Fe(Ⅱ)还原的离子方程式为,C错误;
D.由分析,每处理1mol 理论上生成1.5mol ,D错误;
故选B。
2. (25-26高三上·江苏盐城·期中)以催化的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中有非极性共价键断裂和形成
B.反应过程中的化合价没有改变
C.催化剂参加了反应并降低了反应焓变
D.反应的化学方程式:
【答案】A
【解析】A.反应中有氧气参与反应,且生成了氮气,所以反应过程中有非极性共价键断裂和形成,A正确;
B.在题给的反应历程中,的成键数发生了改变,即的化合价发生了变化,B错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不能影响焓变,C错误;
D.流程中有氧气的参与,反应的化学方程式:,D错误;
故答案选A。
3. (25-26高三上·江苏苏州·期中)与盐酸在催化电极上生成盐酸羟胺(,化学性质类似于)。可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.过程①~④中N的化合价均发生变化
B.过程②和③中都有极性键形成
C.过程⑤中为和
D.电催化与盐酸生成的反应方程式:
【答案】B
【分析】由反应机理可知,,据此分析;
【解析】A.过程①未得失电子,化合价不变,②③④均得电子,N的化合价均发生变化,A错误;
B.过程②有H-N极性键形成,过程③中有H-O极性键形成,B正确;
C.根据题意可知,NH2OH具有类似NH3的弱碱性,可以和盐酸反应生成盐酸羟胺,所以缺少的一步反应为:NH2OH+H+=NH3OH+,过程⑤中为,C错误;
D.电催化与盐酸生成的反应方程式:,D错误;
故选B。
考点2 电化学
【典例】. (25-26高三上·江苏南京·期末)一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A.电极A为正极 B.电极B上发生还原反应
C.电池工作时,向电极B移动 D.电极A上参与的电极反应式为:
【答案】B
【分析】通入氧气的电极B为正极,电极方程式为,通入的电极A为负极,电极方程式为、,据此分析。
【解析】A.根据分析,电极A为负极,A错误;
B.根据分析,电极B为正极,发生还原反应,B正确;
C.电池工作时,往负极即电极A移动,C错误;
D.电极A上参与的电极反应式为:,D错误;
故选B。
1.原电池模型
2.电解装置及原理模型
3.可充电电池的解题流程
4.分析电化学装置的物质变化书写电极反应式
(1)确定装置类型
原电池:外接用电器、电压表、负载等;
电解池:外接电源或题干给出信息;
二次电池:放电为原电池、充电为电解池。
(2)“四步法”书写电极反应式
1.(25-26高三上·江苏徐州·月考)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。电解时,下列说法错误的是
A.电解一段时间,阳极区pH下降
B.从阴极区向阳极区迁移
C.阴极发生反应
D.若参与反应,理论上生成
【答案】D
【分析】电解时,左侧电极连接电源负极,为阴极区,发生还原反应,电极反应式为:;右侧电极连接电源正极,为阳极区,发生氧化反应,电极反应式为:。
【解析】A.根据分析,阳极区消耗了,下降,A正确;
B.阴极区生成了,阳极区消耗了,按照离子移动方向,从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移,B正确;
C.左侧电极连接电源负极,为阴极区,发生还原反应,电极反应式为:,C正确;
D.若参与反应,消耗了电子,理论上生成,D错误;
故选D。
2.(25-26高三上·江苏南通·月考)某实验小组设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸钠生成CO2,并将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池(忽略两装置内溶液体积变化)。下列说法错误的是
A.装置工作时,穿过左右两侧阳膜的离子相同
B.装置工作一段时间后,在将乙室溶液转移至甲室之前,甲室中浓度减小
C.乙室d电极反应式为
D.外电路中转移4 mol 时,a、c两极共产生标准状况下44.8 L CO2
【答案】B
【分析】已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池,则左侧为电解池。将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,则钴元素化合价降低,LiCoO2(s)为正极(d极),发生还原反应:,c极为电池负极,发生氧化反应:,与d极相连的a极为电解池阳极,发生氧化反应:,与c极相连的b极为电解池阴极,发生还原反应:。
【解析】A.由分析可知,装置工作时,左侧电解池阳极醋酸根放电产生H+,H+和Na+穿过阳膜移向甲室;右侧原电池中负极醋酸根放电产生H+,为保持溶液电中性,H+和Na+穿过阳膜移向乙室,穿过左右两侧阳膜的离子都是H+和Na+,A正确;
B.在将乙室溶液转移至甲室之前,甲室中Co2+在阴极得到电子生成Co,溶液中不参与电极反应,且忽略溶液体积变化,所以甲室中浓度不变,B错误;
C.由分析可知,C正确;
D.外电路中转移4 mol 时,a电极产生CO2的物质的量为;c电极产生CO2的物质的量为,则a、c两极共产生CO2的物质的量是2 mol,在标准状况下的体积为:,D正确;
故答案选B。
3. (25-26高三上·江苏常州·期中)一种以新型为催化剂的-海水电池驱动电解海水系统如下图所示。在电池和电解池中同时产生氢气。
下列说法正确的是
A.在外电路中,电流从电极1流向电极4
B.电极2为Mg-海水电池的负极
C.电极3的反应为
D.理论上每通过电子,共产生
【答案】D
【分析】该装置为两池串联的电化学装置,左侧是原电池,电极1发生反应:,失电子,发生氧化反应,作负极;电极2为正极,发生还原反应:;右侧是电解池,电极3连接电极2,则电极3是阳极,发生氧化反应;电极4连接电极1,则电极4是阴极,发生还原反应:。
【解析】A.外电路中电流方向与电子流向相反。电子从原电池负极(电极1)流向电极4,因此电流应从电极4流向电极1,A错误;
B.电极1(Mg)是原电池负极,电极2是原电池正极,B错误;
C.电极3是电解池阳极,海水中的阴离子在电极上失去电子发生氧化反应,C错误;
D.根据分析可知,原电池正极(电极2):,通过电子,产生;电解池阴极(电极4):,通过电子,产生,因此,每通过电子,共产生,D正确;
故答案选D。
1.(25-26高三上·江苏盐城·期中)铅蓄电池的工作原理可表示为,其构造如图所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,向极移动
B.充电时,电解液的密度增加
C.铅蓄电池电解水,产生,电路上通过
D.环境温度越低,越有利于电池放电
【答案】B
【分析】铅蓄电池是一种二次电池(可充放电),工作原理可表示为,放电时,为原电池,为正极、为负极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,正极电极反应式为:,负极电极反应式为:;电解时,原电池的正极与电解池的阳极相连;原电池的负极与电解池的阴极相连,据此分析。
【解析】A.放电时,为正极、为负极,阳离子()向正极(极)移动,而非(负极),A不符合题意;
B.充电时,反应“逆向”进行,生成硫酸,电解液中硫酸浓度增大,密度增加,B符合题意;
C.未说明 “标准状况”,22.4 L的物质的量无法确定,因此电路中通过的电子数也无法确定,C不符合题意;
D.温度过低时,电解液(硫酸溶液)的流动性变差,且电极反应速率降低,不利于电池放电,D不符合题意;
故选B。
2.(25-26高三上·江苏连云港·期中)利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀,其装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.该保护法实现了电能全部转化为化学能
B.钢闸门作阳极,与电源的正极相连
C.辅助电极可以使用石墨
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】C
【分析】利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀,则钢闸门作阴极,与直流电源负极相连。
【解析】A.该保护法可阻止铁失电子,但由于有一部分电能转化为热能等,所以电能不能全部转化为化学能,A不正确;
B.由分析可知,钢闸门作阴极,与电源的负极相连,B不正确;
C.辅助电极作阳极,应具有不溶性,而石墨是不溶性的惰性电极,所以可使用石墨作辅助电极,C正确;
D.海水中含有大量的电解质,导电性比河水强,钢铁在海水中更容易形成原电池,所以钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢,D不正确;
故选C。
3. (2026·江苏常州·一模)我国科研团队利用电催化分解技术,在如图所示装置中实现了温和条件下消除污染物,同时回收和单质硫。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通过阳离子交换膜从右室移向左室
C.电解前后左、右两室溶液的pH值均保持不变
D.理论上当外电路通过0.1 mol电子时,可回收3.2 g单质硫
【答案】B
【分析】电极a生成,发生还原反应:,所以电极a是阴极,连接电源负极。电极b:通入,生成单质硫,发生氧化反应:,所以电极b是阳极,连接电源正极。由此解题。
【解析】A.电极a是阴极,应连接电源负极,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,即从右室移向左室,B正确;
C.左室生成,pH增大;右室消耗,pH减小。因此两室pH均改变,C错误;
D.由电极b反应可知,每生成1 molS转移2 mol电子,当外电路通过0.1 mol电子时,生成S的物质的量为0.05 mol,质量为0.05 mol×32 g/mol=1.6 g,D错误;
故答案选B。
4. (25-26高三上·江苏苏州·期末)和可用于烟气中的大量氮氧化物转化为无害物质。将与的混合气体通入和的混合溶液中,发生如图转化过程,下列说法正确的是
A.反应前后溶液中和的总物质的量浓度始终不变
B.参加反应Ⅰ的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.反应过程中消耗的与的物质的量相等
【答案】D
【分析】根据图示分析,过程I:,过程II:,以此解题;
【解析】A.根据分析,两过程反应整理得总反应:,反应过程中溶液内Ce3+和Ce4+总数保持不变,但是因为有水生成,浓度发生变化,A错误;
B.反应Ⅰ为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,B错误;
C.由分析可知,反应Ⅱ的离子方程式为,C错误;
D.总反应:,反应过程中消耗的与的物质的量相等,D正确;
故选D。
5.(25-26高三上·江苏徐州·月考)环氧化合物是重要的有机合成中间体,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程中Ⅰ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中Ti元素的化合价不变
D.1mol丙烯和发生该反应可得到1mol环氧丙烷
【答案】D
【解析】
A.该转化的总反应为:,根据图形说明Ⅰ在转化过程中虽然参与了反应,但反应前后未发生变化,作催化剂使用,A正确;
B.反应物中断裂的键有丙烯中的非极性键、中的非极性键和极性键,产物中生成的键有环氧丙烷中的极性键和中的非极性键,B正确;
C.整个转化过程中Ti形成4个键或5个键,但其中的第五个键为配位键,配位键不影响化合价的变化,因此Ti的化合价未发生变化,C正确;
D.根据总反应可知,1mol丙烯要和发生反应才可得到1mol环氧丙烷,D错误;
故答案为:D。
6.(2026·江苏镇江·一模)锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成,电解液为KOH与醋酸锌[化学式为,其为弱电解质]的混合溶液,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极
B.使用负载催化剂的空气电极,可以加快电池的放电速率
C.Zn电极发生反应:
D.在水中电离:
【答案】B
【分析】该装置是原电池,负极是Zn电极,正极是负载催化剂的空气电极(通入),电解液是KOH与的混合溶液;Zn电极发生氧化反应,电极反应式为。
【解析】A.电子通过外电路从Zn电极流向空气电极,不经过电解液;溶液中靠离子迁移导电,A错误;
B.催化剂可降低氧气在空气电极还原反应的活化能,从而加快电极反应速率,提升电池整体放电速率,B正确;
C.Zn电极为负极,发生氧化反应,故正确电极反应式为,C错误;
D.为弱电解质,其电离应为可逆过程,正确表达为,D错误;
故答案为B。
7.(2026·江苏常州·一模)以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯和为原料生产环氧丙烷()及发生副反应的反应机理如图所示(图中表示含硅物种)。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂
B.过程中有极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价未发生变化
D.由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式:
【答案】D
【解析】A.根据反应机理图,在主反应和副反应历程中,都是Ⅰ先消耗再生成,Ⅰ为催化剂, A正确;
B.反应物中断裂的键有丙烯中的C=C非极性键、H2O2中的O-O非极性键和H-O极性键,产物中生成的键有环氧丙烷中的C-O极性键和O2中的O=O非极性键,过程中有极性键的断裂和形成,B正确;
C.整个转化过程中形成4个键或5个键,但其中的第五个键为配位键,配位键不影响化合价的变化,因此的化合价未发生变化,C正确;
D.根据题干机理图,由丙烯和生产环氧丙烷的主反应净反应为,D错误;
故选择D。
8.(25-26高三上·江苏·期中)近日,哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态(Ⅲ)基硫化物为催化剂,能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应),从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作原理和反应机理如图所示:
下列说法正确的是
A.电解过程中,电极附近溶液的不变
B.非晶态(Ⅲ)基硫化物能改变OER反应的反应热
C.OER分四步进行,其中没有非极性键的形成与断裂
D.UOR的电化学反应总过程为
【答案】D
【分析】该装置是电解池,电解水制氢,电极A上水得到电子生成氢气气,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+2H2↑,电极B上尿素失电子生成氮气,电极反应式为;
【解析】A.电极A上电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+2H2↑,电极A附近溶液的碱性增强,变大,故A错误;
B.非晶态(Ⅲ)基硫化物是OER反应的催化剂,能改变反应速率,不能改变OER反应的反应热,故B错误;
C.OER的第II步骤有O-O非极性键的形成,故C错误;
D.UOR尿素中N原子失电子生成氮气,生成1个氮气失去6个电子,电化学反应总过程为,故D正确;
故选D。
9. (2026·江苏扬州·一模)甲烷氧化制乙烯的可能过程如图所示,并在步骤①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3。下列说法正确的是
A.步骤①过程中可能有CH3OCH3生成
B.步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式发生了变化
C.步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变小
D.步骤②中每生成1molC2H4转移4mole-
【答案】A
【解析】A.①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3,·CH3和·OCH3有可能结合为CH3OCH3,所以步骤①过程中可能有CH3OCH3生成,故A正确;
B.CH4、C2H6中碳原子的杂化方式均为sp3,步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式不变,故B错误;
C.C2H6中碳原子的杂化方式为sp3,C2H4中碳原子的杂化方式为sp2,步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变大,故C错误;
D.步骤②中C2H6转化为C2H4,碳元素的化合价由-3升高为-2,每生成1molC2H4转移2mole-,故D错误;
选A。
10.(2026·江苏南通·一模)催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是
A.反应①中被氧化
B.反应②中,丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键
C.反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为
D.催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能
【答案】D
【解析】A.反应①中的键断裂,形成两个键,元素从价变为价,化合价降低,被还原,A错误;
B.丙烯中双键碳原子没有孤电子对,是碳碳双键的键电子对提供给离子形成配位键,不是碳原子的孤电子对,B错误;
C.反应③中,丙烯双键的碳原子原本为杂化,加成后变成饱和单键碳原子,杂化类型由变为,C错误;
D.催化剂的作用是改变反应的历程,改变反应的活化能(一般为降低活化能加快反应),不改变反应的焓变,D正确;
故选D。
11.(2026·江苏镇江·一模)在催化剂表面转化为的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ加水有利于吸附在表面
B.过程Ⅱ有键断裂和形成
C.过程Ⅲ中碳元素被氧化
D.该过程的总反应方程式为:
【答案】C
【解析】A.过程Ⅰ中水为反应物,增加水有利于平衡向正反应方向移动,从而促进吸附在表面,A表述正确;
B.过程Ⅱ中,氢气结合到催化剂表面,氢气中 键断裂,Ni与氢原子之间形成 键,存在键断裂和形成,B表述正确;
C.过程Ⅲ中,碳原子上原本连有3个O,经过过程Ⅲ,碳原子连有2个O,“去氧”过程为还原反应,碳元素被还原,C表述错误;
D.根据题目中机理图,反应物为和,生成物为和,该过程的总反应方程式为:,D表述正确;
故答案选C。
12. (25-26高三上·江苏扬州·月考)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。现有一种通过光催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图所示。已知在光照作用下光催化剂可被激发产生电子和空穴,则下列说法错误的是
A.电子由X极通过导线传递到Y极
B.光催化剂表面可能发生反应:
C.Y极的电极反应式:
D.每产生11.2L(标准状况),光催化装置生成
【答案】B
【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,化合价上升,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:,据此分析回答。
【解析】A.X为负极、Y为正极,电子由X极沿导线运动至Y极,A正确;
B.光催化剂表面,N2转化为NH3时N元素化合价从0降低到-3,发生还原反应,应得电子,正确反应式为,B错误;
C.结合分析可知,Y极的电极反应式:,C正确;
D.11.2L(标准状况)NH3,即0.5mol NH3,光催化合成NH3时,生成2mol NH3转移6mol e-,则0.5mol NH3转移1.5mol e-;光催化产生的e-和h+等量,故生成1.5mol h+,D正确;
故选B。
13.(2026·江苏·一模)Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物,的产生机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能
D.用代替,也能形成类似Fenton试剂的体系
【答案】A
【解析】A. 结构为,其中为非极性共价键,为极性共价键: 过程Ⅰ中断裂非极性键生成,存在非极性键断裂;但过程Ⅱ中仅断裂极性键生成和,非极性键未断裂,因此不是两个过程都有非极性共价键断裂,A错误;
B.根据反应机理,过程Ⅱ是与反应生成、和,给出的方程式满足原子守恒、电荷守恒,B正确;
C.反应速率越快,活化能越低,过程Ⅰ是快反应、过程Ⅱ是慢反应,因此过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能,C正确;
D.若用代替,先和发生过程Ⅱ生成,生成的再继续发生过程Ⅰ产生,循环反应可以持续产生羟基自由基,因此能形成类似Fenton试剂的体系,D正确;
故选A。
14.(2026·江苏·二模)一种电化学转化的装置如图所示。下列说法正确的是
A.a极为电源的负极
B.该装置使用水溶液作电解质
C.阳极的电极反应式:
D.电解过程中,电极消耗物质的量之比为
【答案】D
【分析】装置为电解池装置,左侧电极上二氧化碳失去电子发生氧化反应,为阳极,则a为电源正极,右侧电极上二氧化碳得到电子被还原,为阴极,b为电源负极;
【解析】A.a极为电源的正极,A错误;
B.内电路中生成氧离子,则不是电解质的水溶液,B错误;
C.左侧电极上碳酸根离子失去电子发生氧化反应,为阳极,反应为,C错误;
D.电解过程中,阳极反应为,阴极反应为,结合电子守恒,电极消耗物质的量之比为,D正确;
故选D。
15.(2026·江苏南通·一模)Fe/Ag金属复合材料去除酸性废水中的硝酸盐污染物。可能的反应历程如下:
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中Ag失去
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅲ中每消耗1 mol转移6 mol
D.复合材料中Fe的质量分数越大,去除效果越好
【答案】B
【解析】A.过程Ⅰ中,Fe是更活泼的金属,作为负极失去电子,电子传递到Ag表面,使在Ag上被还原。因此,失去电子的是Fe,不是Ag,A错误;
B.从反应历程图可以看出,过程Ⅱ的反应物是吸附在催化剂表面的H和,生成物是和,即可得反应,B正确;
C.过程Ⅲ中,被还原为和,以生成为例,N元素从+3价降低到-3价,每个N原子得到6个电子;以生成为例,每个N原子从+3价降低到0价,得到3个电子,若1 mol全部转化为,则转移6 mol电子,若1 mol全部转化为,则转移3 mol电子,若同时生成和,则转移电子在3-6 mol之间,C错误;
D.复合材料中Fe的质量分数并非越大越好。如果Fe含量过高,可能会覆盖Ag的活性位点,反而降低催化效率,影响的去除效果。因此,存在一个最佳的Fe/Ag比例,D错误;
故答案选B。
16.(2026·江苏南通·模拟预测)催化脱除废气中的NO和的反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A.上述历程的总反应:
B.过程Ⅰ和Ⅳ均有极性键的断裂和形成
C.过程Ⅱ是非氧化还原反应
D.过程Ⅲ每消耗标准状况下11.2LNO,转移电子数为
【答案】B
【解析】A.由图,氨气、二氧化氮、一氧化氮催化反应生成氮气和水,总反应:,A正确;
B.由图,过程Ⅰ中有氮氢极性键的生成,没有极性键的断裂,过程Ⅳ中有氮氢极性键的断裂和氢氧极性键的形成,也有氮氮非极性键的形成,B错误;
C.过程Ⅱ中不存在元素化合价改变,为非氧化还原反应,C正确;
D.由图,过程Ⅲ反应为,中1个铵根中氮元素化合价由-3变为0生成氮气、NO中氮元素化合价由+2变为0、中NO2中的氮元素化合价由+4变为+3,反应中转移3个电子,即,每消耗标准状况下11.2L NO,为0.5mol NO,转移1.5mol电子,电子数为,D正确;
故选B。
17. (25-26高三上·江苏徐州·期中)一种光电催化脱除的工作原理如题图所示。工作时,光催化电极产生电子和空穴,双极膜中解离的和分别向两极迁移。下列说法不正确的是
A.空穴和电子的产生驱动了脱除与制备的发生
B.双极膜中解离的向GDE电极移动
C.左室发生的电极反应式:
D.工作一段时间,当电路中转移1 mol ,右室增重17 g
【答案】B
【分析】由图可知,电池工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴,故Fe2O3电极为负极,电极反应为:+2OH--2e-=+H2O,GDF电极为正极,电极反应为:O2+2H++2e-=H2O2,电解质溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,故双极膜中,靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜,OH-通过阴离子交换膜移向负极,H+通过阳离子交换膜移向正极,据此分析作答。
【解析】A.原电池能够加快反应速率,空穴和电子的产生促使形成原电池反应,故驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生,故A正确;
B.结合分析可知,双极膜中水解离的氢氧根移向Fe2O3电极,故B错误;
C.根据分析可知,左室发生反应:SO2+2OH-=+H2O,+2OH--2e-=+H2O,故C正确;
D.工作一段时间,当电路中转移1mole-,O2+2H++2e-=H2O2,右室增重为氢离子和氧气质量,增重=1mol×1g/mol+0.5mol×32g/mol=17g,故D正确;
故选:B。
18.(25-26高三上·江苏扬州中学·月考)如果在反应体系中只有底物和溶剂,没有另加试剂,那么底物就将与溶剂发生反应,溶剂就成了试剂,这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷可以在乙醇中发生溶剂解反应,其反应的机理和能量变化与反应进程的关系如图所示。
下列说法中,不正确的是
A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于加聚反应
B.卤代烃在发生消去反应时可能会有副产物某醚的生成
C.不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率与卤素原子的电负性有关
D.该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
【答案】A
【解析】A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应生成醚和HBr,属于取代反应;加聚反应是不饱和化合物通过加成聚合生成高分子,该反应无不饱和键参与且无高分子生成,A错误;
B.卤代烃消去反应时,若溶剂为醇(如乙醇),醇可作为亲核试剂与碳正离子结合生成醚,成为副产物,B正确;
C.溶剂解反应速率与离去基团离去能力有关,卤素原子电负性影响C-X键极性及离去基团稳定性(如I⁻比Cl⁻更易离去),故速率与电负性相关,C正确;
D.反应中间产物为(CH3)3C⁺,中心碳原子有3个共价单键,没有孤电子对,为sp2杂化,甲基碳原子成4个共价单键,为sp3杂化,存在两种杂化方式,D正确;
故选A。
19.(25-26高三上·江苏苏州·期中)Mg/LiFePO4电池的电池反应为:xMg2++2LiFePO4xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+,装置如下图所示。下列说法正确的是
A.放电时,Li+被还原
B.放电时,电路中每流过2 mol电子,有24g Mg2+迁移至正极区
C.充电时,化学能主要转变为电能
D.充电时,阳极发生的电极反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+
【答案】D
【解析】A.电池放电时发生原电池反应,被还原生成,没有发生还原反应,A错误;
B.放电时,由于导电膜的限制作用,不能迁移至正极区,B错误;
C.充电是电能转化为化学能的过程,C错误;
D.充电时,原电池的正极接充电电源的正极作为阳极,此时阳极反应和原电池正极反应相反,即电极反应为,D正确;
故答案选D。
20.(25-26高三上·江苏无锡·期中)全钒液流电池电解处理含废水制备硝酸和氨水的原理如图所示。电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.装置甲实现了电能转化为化学能
B.d电极为阳极,隔膜2为阳离子交换膜
C.全钒液流电池放电时,a电极的电极反应式为
D.当装置乙中产生气体33.6 L(标准状况)时,装置甲中理论上有通过质子交换膜
【答案】D
【分析】由图可知,乙装置为电解池,c极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成和:,通过阳离子交换膜进入X区,与反应生成,p口流出氨水;d极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成和:,通过阴离子交换膜进入Y区,q口流出;甲装置为原电池,与c极相连的b极为原电池的负极,在负极失去电子发生氧化反应生成:;与d极相连的a极为正极,在酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成:,据此分析解答。
【解析】A.由分析可知,甲装置为原电池,是化学能转化为电能的装置,A错误;
B.由分析可知,d极为阳极,通过阴离子交换膜进入Y区,即隔膜2为阴离子交换膜,B错误;
C.根据分析,全钒液流电池放电时,a电极为正极,电极反应式为:,C错误;
D.装置乙产生的气体为和,标准状况下气体中,根据电子转移守恒,可得,则、,根据电极反应式可知转移电子2 mol ;装置甲放电时,转移电子数等于通过质子交换膜的数,故理论上有通过质子交换膜,D正确;
故答案选D。
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