专题05 化学反应与能量（4大题型）（全国通用）2026年高考化学二模分类汇编

专题05 化学反应与能量 4大考点概览 题型01 化学反应的热效应 题型02 原电池原理及其应用 题型03 电解原理及其应用 题型04 电化学综合 化学反应的热效应 题型01 1．（2026·甘肃张掖·二模）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应历程如图所示(图中能量值均为相对能量，TS表示过渡态)。 下列说法正确的是 A．反应②是该反应的决速步骤 B．是该反应的中间产物 C．该反应历程中只有极性共价键的断裂和形成，没有非极性共价键的断裂和形成 D．该反应的总反应为   2．（2026·河南濮阳·二模）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅱ是吸热过程 B．反应ⅲ包含2个基元反应 C．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D．反应ⅰ中脱去步骤的活化能为0.16 eV 3．（2026·河北邢台·二模）如图为臭氧分解反应（总反应：）及氯自由基催化臭氧分解反应的能量变化示意图，下列说法错误的是 A．氯自由基催化的反应中，反应①：的活化能为 B．总反应的，属于放热反应 C．氯自由基能降低总反应的活化能，加快反应速率 D．催化反应中，是反应的催化剂 4．（2026·内蒙古包头·二模）二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为： ；在时，若仅考虑上述反应，平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A． B．图中X表示CO C．提高CO的产率，需研发以下的高效催化剂 D．时，其他条件不变，增大容器压强，基本不变 5．（2026·西藏拉萨·二模）某研究团队提出一种在光活化酮类催化剂的作用下，通过羧酸O-H键的氢原子转移过程直接产生羧基自由基的新策略，其部分反应进程及相对能量变化如图(*表示吸附态，TS表示过渡态、INT表示中间体)。下列说法不正确的是 A．题图中总反应是吸热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同 C．该反应历程中TS1～TS4四个过渡态中TS3最稳定 D．催化剂a作用下，决速步骤为 6．（2026·重庆九龙坡·二模）单个甲醇()分子在特定条件下转化成乙酸()的反应历程及相对能量变化如图所示(已知)下列说法正确的是 A．ⅰ和ⅲ中均有键和键生成 B．HI降低了该过程的活化能 C．该反应历程决速步骤为ⅱ D．该反应的热化学方程式为   7．（2026·山西吕梁·二模）实验表明，其他条件相同时，一定范围内，(CH3)3CX(X为Br或I)在NaOH水溶液中发生反应生成(CH3)3COH的速率与无关。该反应过程的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．总反应的 B．中C的杂化方式不完全相同 C．该反应速率与无关的原因主要是不参与① D．X为Br时的和均不等于X为I时的和 8．（2026·甘肃酒泉·二模）将与催化重整可以制备CO和科学家研究了催化剂X、Y分别催化产生CO的反应机理，其中，“”转化为“”的反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物种用*标注。 下列说法正确的是 A．决速步骤： B．催化剂X更容易产生积碳 C．反应到过渡态②步骤的活化能： D．图中反应可以表示为   9．（2026·海南·二模）一定条件下，等物质的量的1，3-丁二烯与HBr发生反应，其进程及能量变化如图所示(其中ΔH、ΔH1、ΔH2为各步正反应的焓变)。下列说法错误的是 A．相同条件下，产物P2比产物P1稳定 B．1，3-丁二烯与HBr生成P2反应焓变为ΔH+ΔH2 C．反应开始阶段，生成P1与生成P2的速率相等 D．生成P1或P2的总反应均为放热反应 10．（2026·内蒙古包头·二模）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，单个HCOOH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。下列叙述错误的是 A．在催化剂表面解离键比解离键更困难 B．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 C．HCOOH催化释氢的热化学方程式为： D．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 11．（2026·云南·二模）丙烯是有机化工中的重要原料，以金属Pt为催化剂，丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应： 主反应： 副反应：， 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下： 物质 燃烧热 下列有关说法错误的是 A．主反应的 B．主反应自发进行的条件是高温 C．催化剂Pt可以降低主反应活化能，但不改变 D．燃烧热的热化学方程式：   12．（2026·广东韶关·二模）在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下，还原某金属氧化物的反应进程与相对能量变化如图所示(*表示吸附态)，下列说法不正确的是 A．使用Ⅰ时，反应的速率更快 B．不考虑吸附与脱附，反应历程都分2步进行 C．使用Ⅰ和Ⅱ，反应的焓变保持不变 D．升高温度，的脱附速率加快 13．（2026·福建福州·二模）酸性条件下，电催化还原合成过程（有少量生成）的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．适当增大浓度，可提高电极反应速率 B．反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 C．电极上消耗2.24L（标准状况下）时，转移0.2mol电子 D．分解的热化学方程式： 14．（2026·福建龙岩·二模）酸性条件下，电催化还原合成过程(有少量生成)的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．适当增大浓度，可提高电极反应速率 B．反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 C．电极上消耗(标准状况下)时，转移 D．分解的热化学方程式：， 15．（2026·浙江杭州·二模）酸催化下与混合溶液的反应：   已知： 下列说法正确的是 A． B．室温下，若，则溶解度： C．其他条件不变时，将换成，反应速率减慢 D．溶解过程的能量变化，取决于固体中微粒间作用力的强弱 原电池原理及其应用 题型02 1．（2026·重庆九龙坡·二模）某汽车企业将推出能让电动汽车续航达1000公里以上的“刀片电池”，放电时的总反应为： ，放电过程示意图如图所示(集流体主要用于收集传导电流)。下列说法正确的是 A．放电时，M极为刀片电池的正极(铜集流体) B．充电时，通过铝集流体流向充电桩 C．放电时，M极质量减少2.8 g，N极增加1.4 g D．充电时，N极上反应为 2．（2026·安徽池州·二模）某研究小组设计了铝-硝酸盐电池，处理含硝酸根离子的废水并回收氨资源，放电时，在催化电极表面被选择性还原为NH3，同时伴随少量N2生成，如图所示，下列说法错误的是 A．负极区pH下降 B．从正极区向负极区迁移 C．正极还原0.1mol时，负极铝箔质量减轻7.2g D．正极区发生反应有： 3．（2026·河北沧州·二模）我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统，其简化电化学原理如图所示，电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv)，消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”，并产生电子。同时，Mn2+能够激活免疫信号通路，加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是 A．Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键，可识别肿瘤部位 B．电极电势：电极M＞电极N C．电池工作时，正极区溶液的pH增大 D．常温下，电极M每减少，理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L 4．（2026·广东广州·二模）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．生成，理论上消耗 5．（2026·河北张家口·二模）科研工作者首次以镍基催化剂实现了如图所示的“甲醛—硝酸盐”耦合电催化系统，在发电的同时，可将硝酸盐和甲醛废弃物转化为、和甲酸盐，展示了化学增值与能源生成协同的策略，已知a极生成和甲酸盐的物质的量之比为1：2。下列说法错误的是 A．图中箭头表示外电路中电子的移动方向 B．电池工作时，a极电极附近溶液pH增大 C．b极电极反应式为 D．产生标准状况下，理论上可转化0.8 mol HCHO 6．（2026·河南开封·二模）某科研团队研发出一种可植入人体的智能微型血糖调控电池，其工作原理如图所示。该电池以纳米CuO/导电聚合物为电极，利用血液中的葡萄糖发电，同时降低血糖浓度；装置内置传感器，当血糖浓度高于正常值时自动启动，降至标准范围时停止工作。 下列说法错误的是 A．电极a为正极，发生还原反应 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a D．理论上消耗0.1 mmol葡萄糖，电路中有0.1 mmol电子流过 7．（2026·天津和平·二模）电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是。 A．d电极为电解池的阳极 B．电池总反应式为： C．c极区溶液的pH升高 D．电路中转移时，理论上能得到 8．（2026·广东揭阳·二模）某低成本储能电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A．充电时，电极与电源的正极相连 B．充电时，总反应为 C．放电时，电子由铅电极经质子交换膜移向多孔碳电极 D．放电时，电路中每转移电子，左侧溶液质量减少 9．（2026·广东汕头·二模）银首饰表面的黑色物质（）可用口香糖包装纸（含）与热食盐水浸泡进行清洗，发生反应如下：。下列说法不正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．电子从转移至银首饰上 C．清洗过程中，移向银首饰 D．银首饰表面发生的变化为： 10．（2026·四川遂宁·二模）某课题组用酞菁钴(RM)辅助构建了电池体系，使该电池的电动势提高到的同时还可以在下正常工作，原理如图，下列叙述错误的是 A．“常温”和“非常温”电池中，电极电势均为高于 B．“常温”电池中，电极反应式为 C．“非常温”电池中，为反应的催化剂 D．该电池中，每当有参与反应时，极向极迁移 11．（2026·河北保定·二模）低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型的钠硫电池因体积小、容量大、寿命长、效率高被认为是未来新能源的方向，其简化工作原理如图所示。下列说法错误的是 物质 Na S 熔点/℃ 97.8 113 2054 沸点/℃ 883 445 2980 A．外接用电器时电极A为负极 B．外接电源时电极B的电极反应为 C．根据上表数据判断该电池工作的适宜温度为113～445℃ D．作原电池时，若导线上有0.05 mol电子通过，则两电极材料的质量差为2.3 g（反应前两电极材料质量相等） 12．（2026·河北邯郸·二模）采用RhCu纳米线/泡沫铜催化剂，在KOH溶液中可以调控氢转移路径，将糠醛转化为糠酸盐同时得到氨气，电池工作原理如图(已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等)。下列说法错误的是 A．泡沫铜可以增大接触面积，提高电极反应速率 B．电池工作时，的移动方向：泡沫铜纳米线 C．正极转化，负极对应消耗糠醛 D．负极反应式为 13．（2026·河南郑州·二模）近日，中国科学院大连物化研究所团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质，并成功构建了首例氢负离子原型电池，电池以氢化钡（）薄层包覆三氢化铈（）为固体电解质，其工作原理示意图如下所示。下列说法错误的是 A．放电时，a作正极，b作负极 B．放电时，正极反应式为 C．充电时，向a极移动 D．充电时，电池的总反应为 14．（2026·安徽马鞍山·二模）一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性，该电池工作示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，a电极发生氧化反应 B．放电时，若有1 mol 生成，理论上需消耗 C．充电时，a室的电极反应为 D．离子交换膜c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜 15．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物、贫氢材料为电极，以该电池作为电源制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是 已知：双极膜能将解离为和，电极3、4为惰性电极。 A．电子移动的方向为电极电极电极电极2 B．膜M为阳离子交换膜 C．放电时，电极1发生反应 D．为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中双极膜解离重水时，应补加固体 电解原理及其应用 题型03 1．（2026·山东泰安·二模）利用双膜三室电解法合成，该方法的优点是能耗低、原料利用率高，同时能得到副产品，其工作原理如下。下列说法错误的是 A．a为正极，b为负极 B．膜I为阴离子交换膜 C．副产品只有NaOH D．为生产的催化剂 2．（2026·重庆·二模）是常用的氧化剂，可通过电解硫酸铵溶液制备，装置如下。已知：电解效率 。当装置工作5 min时，制得一定量的同时在电极b表面收集到1 mmol气体，电解效率，忽略其他副反应且溶质足量。下列说法正确的是 A．该装置工作时，a极电势高于b极 B．b电极产生的气体为 C．a室与b室收集到的气体的物质的量之比为 D．电解5 min后，b极区溶液质量增加0.928 g 3．（2026·甘肃金昌·二模）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。下图是在铅电极上电化学活化过硫酸铵电解合成乙酰基吡嗪的示意图(CEM为阳离子交换膜)。下列叙述错误的是 A．a电极与电源的负极相连 B．b电极附近溶液的减小 C．反应过程中从右侧通过阳离子交换膜移向左侧 D．若b电极上生成标准状况下，则a电极上生成的物质的量最多为 4．（2026·广东汕头·二模）我国科学家设计的光-电协同装置，实现生物质资源化利用，使甘油氧化与水体脱氮同步进行，其工作原理如图所示（双极膜中解离出的、在电场作用下向两极迁移）。下列说法不正确的是 A．电极A的总反应式为： B．电解过程中，双极膜中向电极B迁移 C．电解一段时间后，左侧电极室升高 D．当电路中转移电子时，则电极B生成甘油酸（） 5．（2026·河南濮阳·二模）一定条件下，以和为原料制备和甲酸盐，其装置原理如图。下列说法错误的是 A．a极电势低于b极电势 B．电极a上的电极反应式是 C．电解过程中，电极b一侧的溶液pH将降低 D．若电路中转移，将有通过阳离子交换膜 6．（2026·江西九江·二模）我国科研团队以硝酸盐和正丙醇为原料，温和条件下采用两级协同方式，中间体丙醛与另一极生成的或氨进一步反应生成丙酰胺，可实现高效电催化合成丙酰胺()，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．b为正极 B．电极生成的反应式： C．电极附近溶液的变小 D．理论上消耗正丙醇，会生成丙酰胺 7．（2026·湖北孝感·二模）含硝酸盐的废水和乙二醇共电解可生成氨气和乙醇酸，原理如图所示。下列说法正确的是 A．b极电势比a极电势低 B．每转移电子，理论上消耗 C．如图电极上发生的电极反应式为： D．电解一段时间后，左侧溶液下降 8．（2026·山西太原·二模）我国化学工作者以甲醇和二甲胺为原料，利用和NiOOH的协同作用电催化高效合成“万能溶剂”——N，N-二甲基甲酰胺，装置如图所示。下列说法正确的是 A．电解过程中，Ni泡沫电极与直流电源的正极相连 B．在阳极区主要发生反应： C．反应器中移向电极 D．若以乙醇和二甲胺为原料合成0.1mol 时，电路中至少通过0.5mol电子 9．（2026·四川德阳·二模）2025年5月，大连理工大学陆安慧教授团队采用电化学法合成丙酰胺取得新进展：采用电化学阴阳双极协同方法，以硝酸盐和正丙醇为反应物，在温和条件下反应高效合成丙酰胺()。下列说法错误的是 A．该装置中电能转化为化学能，同时遵循能量守恒定律 B．阴极区发生还原反应，硝酸根离子()被还原为NH3或NH2OH C．阳极反应可表示为：CH3CH2CH2OH-2e-→CH3CH2CHO+2H+ D．中间体丙醛与阴极生成的NH2OH或氨进一步反应生成丙酰胺 10．（2026·江苏南通·二模）-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A．Ni电极与电源的正极相连接 B．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生 C．Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 11．（2026·江西新余·二模）电化学硅基化反应成为当前化学研究的热点。研究人员通过该反应成功从氢硅烷中引发硅自由基的生成，进而实现了烯烃的硅-氧双官能化反应。下列说法错误的是 A．若以铅酸蓄电池为电源，则B应与电极相连 B．阳极的电极反应： C．每生成 ，导线中转移的电子数为 D．反应过程中可能产生 12．（2026·陕西渭南·二模）一种可将和生物废料(丙酸)同步转化为乙烯的电合成系统的工作原理如图a所示。其中，阴极为负载催化剂的碳纸电极，具有疏水性，仅允许气体通过其多孔结构。丙酸根转化为乙烯的机理(部分物质或微粒略)如图b所示。该装置工作时，下列说法正确的是 A．阴极副产物为 B．阴极室溶液的pH保持不变 C．阳极反应为 D．若不考虑副产物，则理论上阴、阳极产生乙烯的物质的量之比为6：1 13．（2026·天津滨海新区·二模）通过电化学方法制备，进而与反应合成。利用氧化性：，某小组设计下图所示电解装置提高合成的电流利用效率。 下列说法正确的是 A．电极A与电源负极相连 B．电极B的电极反应为： C．电解液中的可以用HI代替 D．原料足量的情况下，理论上电路中转移可获得1 mol 14．（2026·福建龙岩·二模）电化学-化学耦合反应实现氨选择性氧化合成肼()的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子移动方向：a极→电源正极，电源负极→b极 B．该合成方法可以避免氨在电极上被过度氧化产生副产物 C．电极反应Ⅱ为22 D．理论上电路中每通过，阴极区电解质溶液的质量减少6 g 15．（2026·浙江杭州·二模）某高校科研人员设计了一条从乳酸转化为丙氨酸的电化学途径，而且可以实现废水的再利用，原理如图。已知：在电场中，水分子会在双极膜界面层解离为和。下列说法错误的是 A．工作时双极膜中产生的移向电极a B．b极反应式为：+4e−+5H+=+H2O C．理论上将废水中的转化为需转移6mol电子 D．当a极区有1 mol乳酸根被消耗，b极区不能生成等物质的量的 电化学综合 题型04 1．（2026·湖南怀化·二模）一种新型电池，可以有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制，装置如图所示，下列说法错误的是 A．甲池为原电池，乙池为电解池 B．电池工作时，由石墨电极II电极区向石墨电极I电极区移动 C．甲池的总反应为 D．理论上捕获，c极产生的质量为0.8 g 2．（2026·山西运城·二模）清华大学化学工程系一团队以制浆造纸黑液中的废弃物木质素为原料，通过产电和电解耦合方式，利用空气中的氧气氧化木质素，源源不断地生成过氧化氢(如图)。下列说法错误的是 A．甲装置将化学能转化为电能，乙装置将电能转化为化学能 B．甲装置中a电极上发生氧化反应，乙装置中c电极上发生氧化反应 C．乙装置中多孔碳催化剂的作用之一是加快该电极的反应速率 D．乙装置中d电极的电极反应式为 3．（2026·河北雄安·二模）我国科研人员成功研发出一种如图所示碱性开放式解耦电池，该电池整合了电池和充电电池，引入可减少充电时电极上的析氢反应，使电池效率突破传统限制。下列说法错误的是 A．电极应与电源正极相连 B．闭合时，通过阳离子交换膜由电极向电极移动 C．闭合时，电极上存在电极反应： D．放电时，若消耗（标准状况），则充电时需消耗才能使电极复原 4．（2026·四川达州·二模）我国科学家研制了可充电氢负离子全固态电池，结构如图所示，固态电解质仅允许自由移动。其总反应式为：。下列说法错误的是 A．放电时，由A极移动到B极 B．充电时，B极与外接电源的负极相连 C．放电时，B极的电极反应式为： D．充电时，电路中每转移，A极质量减少1 g 5．（2026·黑龙江·二模）科学家研制了一种以溶液为电解质溶液的铅-醌()电池，其装置如图所示。已知：四氯对苯醌()的结构简式为。下列叙述正确的是 A．放电时，向氧化石墨烯电极迁移 B．充电时，电极电势高于氧化石墨烯电极 C．充电时，电子流经外电路，理论上电极质量增加 D．放电时，电池总反应为：2Pb+4H+++2＝＋2PbSO4 6．（2026·浙江嘉兴·二模）液流电池是电化学储能领域的研究热点之一，一种钒液流电池的结构及其充电时的工作原理如图所示，其电解液存储在储液罐中，使用时将电解液分别泵入阴极室和阳极室中。下列说法不正确的是 A．a为正极 B．放电时， C．充电时，每生成，有从左室向右室迁移 D．充电时，具有较高能量的产物被泵回储液罐，将能量储存起来 7．（2026·广东深圳·二模）准固态氯离子二次电池以金属有机框架(MOF)材料为电解质，其中，形成多孔结构框架，依靠传输Cl-实现电荷转移，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl- B．放电时，Cl-从左侧经MOF向右侧迁移 C．Li+不能迁移通过的主要原因是多孔结构框架对Li+有强烈的静电排斥 D．充电时，阳极质量减少，阴极质量增加，且两者变化量相等 8．（2026·安徽合肥·二模）我国科研人员设计出一种双功能光电化学电池，工作原理如图所示。碱性条件下，该电池通过控制开关分别与或连接，可实现制备、光照充电或暗场放电。已知光照下光电极(PTTh)被激发产生电子和空穴 。下列说法正确的是 A．开关接时，光电极与电源正极连接 B．光照充电时，光电极附近溶液的变小 C．暗场放电时，负极的电极反应式为 D．光照时若光电极累计产生，理论上暗场放电时可以氧化 9．（2026·河北保定·二模）低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型的钠硫电池因体积小、容量大、寿命长、效率高被认为是未来新能源的方向，其简化工作原理如图所示。下列说法错误的是 物质 Na S 熔点/℃ 97.8 113 2054 沸点/℃ 883 445 2980 A．外接用电器时电极A为负极 B．外接电源时电极B的电极反应为 C．根据上表数据判断该电池工作的适宜温度为113～445℃ D．作原电池时，若导线上有0.05 mol电子通过，则两电极材料的质量差为2.3 g（反应前两电极材料质量相等） 10．（2026·江西萍乡·二模）我国谢和平院士团队研发了“解耦电化学CO2捕集法”，为全球减碳目标提供了全新的技术支撑。已知捕集CO2时n区发生如下变化，下列说法正确的是 A．气体b为O2 B．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 C．n区溶液的pH高于CO2解吸槽中溶液 D．气体a可用于n区电解液的再生 11．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物、贫氢材料为电极，以该电池作为电源制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是 已知：双极膜能将解离为和，电极3、4为惰性电极。 A．电子移动的方向为电极电极电极电极2 B．膜M为阳离子交换膜 C．放电时，电极1发生反应 D．为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中双极膜解离重水时，应补加固体 12．（2026·天津滨海新区·二模）由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池，电解质溶液的浓度相同时停止工作。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极，已知：溶液A为溶液；溶液B为溶液)。下列说法正确的是 A．电池放电过程中为正极，电极反应式为 B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 C．a电极出口处可得到较高浓度的硫酸溶液 D．标准状况下，装置每产生11.2 L的，溶液A中有进入溶液B中 13．（2026·黑龙江辽宁·二模）由DAPQ组成的液流电池如图所示。已知电池在充电时，转化为，有机电解液中存在DAPQ和re-DAPQ的转化。下列说法错误的是 A．放电时，电极Y电势较低 B．放电时，X电极的反应式为： C．充电时，穿过质子交换膜向X电极移动 D．液流电池的电解液不储存于电池内部，可以通过增加电解液体积来实现增容 14．（2026·广东广州·二模）一种新型水系可充电电池示意图如下。已知放电和充电过程中S和均吸附在电极Ⅰ上，充电时电极Ⅰ和电极Ⅱ的质量均增加。下列说法错误的是 A．充电时，电极Ⅱ上发生氧化反应 B．放电时，电解质溶液的pH增大 C．放电时，电极Ⅰ为负极，电极反应式为 D．充电时，理论上电极Ⅰ和Ⅱ增加的质量之比为80:87 15．（2026·安徽马鞍山·二模）一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性，该电池工作示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，a电极发生氧化反应 B．放电时，若有1 mol 生成，理论上需消耗 C．充电时，a室的电极反应为 D．离子交换膜c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应与能量 化学反应的热效应 题型01 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D D C B D A C C 题号 11 12 13 14 15 答案 D A C C C 原电池原理及其应用 题型02 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D B D D D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 B C B C C 电解原理及其应用 题型03 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D B D D C B C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C C D D C 电化学综合 题型04 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D D D B D D B D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C D C 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应与能量 4大考点概览 题型01 化学反应的热效应 题型02 原电池原理及其应用 题型03 电解原理及其应用 题型04 电化学综合 化学反应的热效应 题型01 1．（2026·甘肃张掖·二模）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应历程如图所示(图中能量值均为相对能量，TS表示过渡态)。 下列说法正确的是 A．反应②是该反应的决速步骤 B．是该反应的中间产物 C．该反应历程中只有极性共价键的断裂和形成，没有非极性共价键的断裂和形成 D．该反应的总反应为   【答案】B 【详解】A．决速步骤由活化能最大的基元反应决定，反应①活化能：，反应②活化能：，反应③活化能：，活化能最大的是反应①，因此反应①是决速步骤，A错误； B．中间产物是反应过程中先生成、后被消耗的物质。该历程中反应②生成，又在反应③中作为反应物参与反应最终被消耗，因此是中间产物，B正确； C．该反应最终生成，中的键属于非极性共价键，反应过程中形成了非极性共价键，C错误； D．该反应包括三个基元反应：①2NO(g)=N2O2(g) △H=+199.2kJ/mol；②N2O2(g)+CO(g)=CO2(g)+N2O(g) △H=-513.5kJ/mol；③N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-306.6kJ/mol，根据盖斯定律，总反应=①+②+③，△H=+199.2kJ/mol-513.5kJ/mol-306.6kJ/mol=，因此，D错误； 故选B。 2．（2026·河南濮阳·二模）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅱ是吸热过程 B．反应ⅲ包含2个基元反应 C．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D．反应ⅰ中脱去步骤的活化能为0.16 eV 【答案】C 【详解】A．从反应历程可知，反应ⅱ终态能量高于始态，是吸热过程，A正确； B．反应ⅲ经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，B正确； C．整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应的反应步骤(活化能为3.07eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，C错误； D．反应ⅰ中脱去步骤需要经过TS3，则活化能为0.48eV与TS3的相对能量差，即0.64eV-0.48eV=0.16eV，D正确； 故选C。 3．（2026·河北邢台·二模）如图为臭氧分解反应（总反应：）及氯自由基催化臭氧分解反应的能量变化示意图，下列说法错误的是 A．氯自由基催化的反应中，反应①：的活化能为 B．总反应的，属于放热反应 C．氯自由基能降低总反应的活化能，加快反应速率 D．催化反应中，是反应的催化剂 【答案】D 【详解】A．反应①的活化能等于反应物总能量与过渡态能量的差值，即，故A正确； B．总反应的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，，故B正确； C．氯自由基是该反应的催化剂，能降低总反应的活化能，加快反应速率，故C正确； D．是反应的中间产物，不是催化剂，催化剂是，故D错误； 选D。 4．（2026·内蒙古包头·二模）二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为： ；在时，若仅考虑上述反应，平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A． B．图中X表示CO C．提高CO的产率，需研发以下的高效催化剂 D．时，其他条件不变，增大容器压强，基本不变 【答案】D 【详解】A．温度升高时的物质的量分数减小，说明反应2平衡逆向移动，故；温度升高时的物质的量分数减小，说明反应1正向进行的程度大于反应2逆向生成的程度，故反应1正向吸热，，A错误； B．是两个反应的共同产物，其物质的量分数始终大于；且900℃后仅发生反应1（几乎为0），初始，平衡时，对应图像中X和的物质的量分数接近，故X为，不是，B错误； C．，升温有利于反应1正向进行，且低温下反应2占优势，生成量多，产率低，故提高产率需研发380℃以上的高效催化剂，C错误； D．900℃时的物质的量分数几乎为0，体系仅发生反应1，反应1是气体分子总数不变的反应，增大压强平衡不移动，故基本不变，D正确； 答案选D。 5．（2026·西藏拉萨·二模）某研究团队提出一种在光活化酮类催化剂的作用下，通过羧酸O-H键的氢原子转移过程直接产生羧基自由基的新策略，其部分反应进程及相对能量变化如图(*表示吸附态，TS表示过渡态、INT表示中间体)。下列说法不正确的是 A．题图中总反应是吸热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同 C．该反应历程中TS1～TS4四个过渡态中TS3最稳定 D．催化剂a作用下，决速步骤为 【答案】C 【详解】A．反应物的相对能量约为-18.6 kcal·mol-1，生成物约为-18.2 kcal·mol-1，生成物能量比反应物略高，所以总反应是吸热反应，A正确； B．催化剂只能改变反应历程和活化能，不能改变反应始态和终态的能量差，因此也不改变化学平衡常数，B正确； C．图中标出的TS1=7.6，TS2=7.7，TS3=5.2，TS4=3.2。过渡态能量越低，相对越“稳定”。四个过渡态里能量最低的是 TS4，不是TS3，所以“TS3最稳定”这个说法错误，故C错误； D．在催化剂作用下，反应分成多步进行，反应速率最慢，决定总反应速率，其中活化能最大的步骤最慢，从反应物到TS1，活化能为：7.6-(-18.6)=26.2；TS1→INT-1：7.6−0=7.6；INT-1→TS2：7.7−0=7.7；TS2→到最终产物：7.7-(-18.2)=25.9；其中活化能最大的是反应物到TS1，所以这一步最慢，对应，因此D正确； 故答案选C。 6．（2026·重庆九龙坡·二模）单个甲醇()分子在特定条件下转化成乙酸()的反应历程及相对能量变化如图所示(已知)下列说法正确的是 A．ⅰ和ⅲ中均有键和键生成 B．HI降低了该过程的活化能 C．该反应历程决速步骤为ⅱ D．该反应的热化学方程式为   【答案】B 【详解】A．反应ⅰ为CH3OH(l)+HI=CH3I(l)+H2O(l)，整个过程只有σ键生成，没有π键生成，A错误； B．由反应循环可知，HI是该反应的催化剂，催化剂的作用是降低反应的活化能，B正确； C．反应的决速步骤是活化能最大的一步，步骤ⅰ活化能：0.72eV-0=0.72eV；步骤ⅱ活化能：-0.68eV-(-1.38eV)=0.70eV；步骤ⅲ活化能：0.91eV-(-1.01eV)=1.92eV，ⅲ活化能最大，决速步骤为ⅲ，C错误； D．单个甲醇分子反应的能量变化：ΔE=-3.05eV，1molCH3OH反应的：，D错误； 答案选B。 7．（2026·山西吕梁·二模）实验表明，其他条件相同时，一定范围内，(CH3)3CX(X为Br或I)在NaOH水溶液中发生反应生成(CH3)3COH的速率与无关。该反应过程的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．总反应的 B．中C的杂化方式不完全相同 C．该反应速率与无关的原因主要是不参与① D．X为Br时的和均不等于X为I时的和 【答案】D 【详解】A．总反应的焓变=生成物总能量-反应物总能量，即，A正确； B．甲基的碳原子是杂化，与三个甲基相连的碳原子失去了1个电子，带正电，价电子对数是3，为杂化，B正确； C．决速步骤(活化能大的步骤)为碳卤键的离解(步骤①)，不涉及，故速率与其浓度无关，C正确； D．表示断裂碳卤键吸收的能量，则Br和I的不相同，表示形成C-O键释放的能量，则Br和I的相同，D错误； 故答案选D。 8．（2026·甘肃酒泉·二模）将与催化重整可以制备CO和科学家研究了催化剂X、Y分别催化产生CO的反应机理，其中，“”转化为“”的反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物种用*标注。 下列说法正确的是 A．决速步骤： B．催化剂X更容易产生积碳 C．反应到过渡态②步骤的活化能： D．图中反应可以表示为   【答案】A 【详解】A．决速步骤是反应历程中活化能最大的步骤。从图中可以看出，催化剂X和Y的反应路径里，“”转化为“”的过渡态①的活化能是最大的，所以CH*+O*=C*+O*+H*是决速步骤，故A正确； B．生成积碳()的步骤是“”，对比催化剂X和Y的该步骤过渡态能量，催化剂Y的过渡态能量(1.36eV)低于催化剂X的过渡态能量(1.63eV)，说明催化剂Y催化该步骤的活化能更低，反应更容易进行；消耗积碳()的步骤使用催化剂X的活化能为1.02eV，使用催化剂Y的活化能为1.17eV，使用催化剂X积碳()的消耗速率更快，所以催化剂Y易产生积碳()，故B错误； C．过渡态②步骤中，X的活化能为，Y的活化能为，所以反应到过渡态②步骤中的活化能：，故C错误； D．从图中可以看出，反应物“”的相对能量为0 eV，生成物“”的相对能量为或，生成物的总能量低于反应物的总能量，所以放出热量，即，故D错误； 故选A。 9．（2026·海南·二模）一定条件下，等物质的量的1，3-丁二烯与HBr发生反应，其进程及能量变化如图所示(其中ΔH、ΔH1、ΔH2为各步正反应的焓变)。下列说法错误的是 A．相同条件下，产物P2比产物P1稳定 B．1，3-丁二烯与HBr生成P2反应焓变为ΔH+ΔH2 C．反应开始阶段，生成P1与生成P2的速率相等 D．生成P1或P2的总反应均为放热反应 【答案】C 【分析】等物质的量的1，3-丁二烯与HBr发生加成反应有两种情况，一是1,2-加成，生成P1，二是1,4-加成，生成P2，据此分析。 【详解】A．物质能量越低越稳定，由图可知产物的能量低于，因此更稳定，A正确； B．根据盖斯定律，生成的总反应可分为两步：反应物生成中间体（焓变）、中间体生成（焓变），总反应焓变等于两步焓变之和，即为，B正确； C．反应速率由活化能决定。两个反应均为两步进行，第一步反应相同，第二步中间体生成和的活化能不同（对应的活化能更低），因此反应开始阶段二者的反应速率不相等，C错误； D．反应物总能量高于产物或的总能量，因此生成两种产物的总反应均为放热反应，D正确； 故选C。 10．（2026·内蒙古包头·二模）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，单个HCOOH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。下列叙述错误的是 A．在催化剂表面解离键比解离键更困难 B．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 C．HCOOH催化释氢的热化学方程式为： D．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 【答案】C 【详解】A．由相对能量变化图可知，解离O-H键的活化能为，解离C-H键的活化能为，活化能越高解离越困难，故解离C-H键比解离O-H键更困难，A正确； B．HCOOH催化释氢过程中，断裂O-H、C-H极性键，生成H-H非极性键，故有极性键的断裂和非极性键的形成，B正确； C．图中给出的是单个HCOOH分子反应的能量变化，热化学方程式中对应1mol反应的焓变，单位应为，且数值需进行换算，故该热化学方程式书写错误，C错误； D．以HCOOK水溶液代替HCOOH时，反应生成的会与溶液中水解生成的反应而被吸收，可提高释放氢气的纯度，D正确； 故选C。 11．（2026·云南·二模）丙烯是有机化工中的重要原料，以金属Pt为催化剂，丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应： 主反应： 副反应：， 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下： 物质 燃烧热 下列有关说法错误的是 A．主反应的 B．主反应自发进行的条件是高温 C．催化剂Pt可以降低主反应活化能，但不改变 D．燃烧热的热化学方程式：   【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律，主反应的等于反应物燃烧热减去生成物燃烧热之和，即，A正确； B．主反应，反应后气体分子数增加，；根据反应自发判据，只有高温下才能满足，因此自发条件为高温，B正确； C．催化剂通过降低反应活化能加快反应速率，不改变反应物和生成物的总能量差，因此不改变，C正确； D．燃烧热的定义是可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热，的稳定氧化物为液态，该热化学方程式中水为气态，不符合燃烧热的要求，D错误； 故答案选D。 12．（2026·广东韶关·二模）在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下，还原某金属氧化物的反应进程与相对能量变化如图所示(*表示吸附态)，下列说法不正确的是 A．使用Ⅰ时，反应的速率更快 B．不考虑吸附与脱附，反应历程都分2步进行 C．使用Ⅰ和Ⅱ，反应的焓变保持不变 D．升高温度，的脱附速率加快 【答案】A 【详解】A．反应速率由反应的最大活化能（决速步的能垒）决定，活化能越大反应速率越慢。由图可知，使用催化剂Ⅰ时反应的最大活化能大于催化剂Ⅱ，因此使用催化剂Ⅰ时反应速率更慢，A错误； B．由图可知，两种催化剂的能量变化图都存在两个能量峰值（两个过渡态），不考虑吸附和脱附时，反应都分2步进行，B正确； C．催化剂只改变反应历程，不改变反应的始态和终态，而反应的焓变只和反应物、生成物的状态与系数有关，与催化剂无关，C正确； D．升高温度分子的平均能量增大，活化分子百分数增加，有效碰撞的概率增加，反应速率加快，D正确； 故选A。 13．（2026·福建福州·二模）酸性条件下，电催化还原合成过程（有少量生成）的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．适当增大浓度，可提高电极反应速率 B．反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 C．电极上消耗2.24L（标准状况下）时，转移0.2mol电子 D．分解的热化学方程式： 【答案】C 【详解】A．是该电极反应的反应物，适当增大浓度，反应物浓度升高，可提高电极反应速率，A正确； B．反应物中的键属于非极性键，反应过程中非极性键断裂；产物、中的键属于极性键，反应中有极性键生成，B正确； C．标准状况下物质的量为：若全部还原为，从价变为价，转移电子；题目说明过程有少量生成，中为价，部分转化为时转移电子数更多，因此总转移电子数大于，C错误； D．根据图示和盖斯定律： 反应1：，反应2：，目标反应可由反应2反应1得到，因此，D正确； 故答案选C。 14．（2026·福建龙岩·二模）酸性条件下，电催化还原合成过程(有少量生成)的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．适当增大浓度，可提高电极反应速率 B．反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 C．电极上消耗(标准状况下)时，转移 D．分解的热化学方程式：， 【答案】C 【详解】A．是该电极反应的反应物，适当增大浓度，反应物浓度升高，可提高电极反应速率，A正确； B．反应物中的键属于非极性键，反应过程中非极性键断裂；产物、中的键属于极性键，反应中有极性键生成，B正确； C．标准状况下物质的量为：若全部还原为，从价变为价，转移电子；题目说明过程有少量生成，中为价，部分转化为时转移电子数更多，因此总转移电子数大于，C错误； D．根据图示和盖斯定律： 反应1：，反应2：，目标反应可由反应2反应1得到，因此，D正确； 故答案选C。 15．（2026·浙江杭州·二模）酸催化下与混合溶液的反应：   已知： 下列说法正确的是 A． B．室温下，若，则溶解度： C．其他条件不变时，将换成，反应速率减慢 D．溶解过程的能量变化，取决于固体中微粒间作用力的强弱 【答案】C 【详解】A．根据盖斯定律推导：i：，ii：，iii：，iv：，目标反应为：，目标反应=i-ii-iii+iv，则，A错误； B．溶解焓说明溶解吸热，越大仅说明溶解吸热越多，溶解度还和熵变等因素有关，实际室温下溶解度：，且即使规律上，也不能推出溶解度更小，B错误； C．该反应为酸催化反应，在酸性条件下进行，溶液酸性越弱时，反应速率越慢。溶液显弱酸性而溶液显中性，故将换成，反应速率会减慢，C正确； D．溶解过程的能量变化来自两部分：固体中微粒间作用力断裂吸收的能量，以及离子水合过程放出的能量，因此能量变化不仅取决于固体微粒间作用力的强弱，还与水合过程的能量变化有关，D错误； 故选C。 原电池原理及其应用 题型02 1．（2026·重庆九龙坡·二模）某汽车企业将推出能让电动汽车续航达1000公里以上的“刀片电池”，放电时的总反应为： ，放电过程示意图如图所示(集流体主要用于收集传导电流)。下列说法正确的是 A．放电时，M极为刀片电池的正极(铜集流体) B．充电时，通过铝集流体流向充电桩 C．放电时，M极质量减少2.8 g，N极增加1.4 g D．充电时，N极上反应为 【答案】D 【分析】根据放电总反应，结合原电池规律分析：原电池中阳离子移向正极，由图可知从M极移向N极，因此M为负极，N为正极。 负极反应：，正极反应：，以此进行分析； 【详解】A．由分析可知，放电时M为负极，A错误； B．充电为电解池，是电池内的阳离子，只会向阴极（原负极M）移动，不会流向充电桩，B错误； C．放电时，M极每失去，质量减少；N极会结合，质量也增加，因此放电时，M极失去的和N极得到的物质的量相等，故M极减少的质量和N极增加的质量相等，C错误； D．充电时N极（原正极）作阳极，发生失电子的氧化反应，反应为，D正确； 故答案选D。 2．（2026·安徽池州·二模）某研究小组设计了铝-硝酸盐电池，处理含硝酸根离子的废水并回收氨资源，放电时，在催化电极表面被选择性还原为NH3，同时伴随少量N2生成，如图所示，下列说法错误的是 A．负极区pH下降 B．从正极区向负极区迁移 C．正极还原0.1mol时，负极铝箔质量减轻7.2g D．正极区发生反应有： 【答案】C 【分析】由图可知，铝箔上Al被氧化，则铝箔为负极，发生电极反应：；催化电极为正极，被选择性还原为，发生电极反应：，据此解答。 【详解】A．负极发生电极反应：，即消耗，因此负极区浓度减小，pH下降，A正确； B．由分析可知，正极反应生成，负极消耗，为维持电荷平衡，从正极区向负极区迁移，B正确； C．放电时，在催化电极表面被选择性还原为NH3，同时伴随少量N2生成，即正极还原时，同时伴有副反应的发生：，因此正极还原0.1 mol时转移电子数小于，因此消耗Al的物质的量小于，则负极铝箔质量减轻小于，C错误； D．由分析可知，正极区发生反应有：，D正确； 故选C。 3．（2026·河北沧州·二模）我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统，其简化电化学原理如图所示，电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv)，消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”，并产生电子。同时，Mn2+能够激活免疫信号通路，加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是 A．Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键，可识别肿瘤部位 B．电极电势：电极M＞电极N C．电池工作时，正极区溶液的pH增大 D．常温下，电极M每减少，理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L 【答案】D 【详解】A．Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键，可识别肿瘤部位，故A项正确； B．电极M为正极，电极N为负极，电极电势：电极M＞电极N，故B项正确； C．正极电极反应式为，每转移，消耗，因此正极区溶液的变大，故C项正确； D．的物质的量为，结合正极电极反应式，每消耗0.3 mol，电路中转移0.6 mol，根据负极反应： ，故比例关系：，理论上负极产生0.15 mol，标准状况下的体积为3.36 L，常温下的体积大于3.36 L，故D项错误； 因此答案选D。 4．（2026·广东广州·二模）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．生成，理论上消耗 【答案】D 【分析】负极发生氧化反应，应为Cu元素从0价氧化为+2价，再结合题干中所给出生成的条件，可知负极反应为，随后反应产物Cu2+再发生反应：；正极发生还原反应，应为O2的还原反应，反应式为，据此可完成各选项的解答。 【详解】A．由以上分析可知，青铜基体发生氧化反应被腐蚀，A错误； B．原电池反应中，电子不会经过溶液而流动，B错误； C．负极反应为，C错误； D．根据电子守恒计算： 1个含2个，生成，总共失电子； 反应得电子，因此生成，转移电子，理论消耗的物质的量为，D正确； 故选D。 5．（2026·河北张家口·二模）科研工作者首次以镍基催化剂实现了如图所示的“甲醛—硝酸盐”耦合电催化系统，在发电的同时，可将硝酸盐和甲醛废弃物转化为、和甲酸盐，展示了化学增值与能源生成协同的策略，已知a极生成和甲酸盐的物质的量之比为1：2。下列说法错误的是 A．图中箭头表示外电路中电子的移动方向 B．电池工作时，a极电极附近溶液pH增大 C．b极电极反应式为 D．产生标准状况下，理论上可转化0.8 mol HCHO 【答案】B 【分析】a极HCHO被氧化生成HCOO⁻，发生失电子的氧化反应，为负极；b极被还原为，发生得电子的还原反应，为正极；据此作答。 【详解】A．外电路中电子由负极流向正极，即从a极流向b极，与图中箭头方向一致，A不符合题意； B．根据题意，a极生成和甲酸盐物质的量之比为1:2；a极电极反应为： ，反应消耗，pH减小，B符合题意； C．b极得电子生成，电极反应为： ，C不符合题意； D．标准状况下的物质的量为，由a极反应可知，，故转化的物质的量为，D不符合题意； 故选B。 6．（2026·河南开封·二模）某科研团队研发出一种可植入人体的智能微型血糖调控电池，其工作原理如图所示。该电池以纳米CuO/导电聚合物为电极，利用血液中的葡萄糖发电，同时降低血糖浓度；装置内置传感器，当血糖浓度高于正常值时自动启动，降至标准范围时停止工作。 下列说法错误的是 A．电极a为正极，发生还原反应 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a D．理论上消耗0.1 mmol葡萄糖，电路中有0.1 mmol电子流过 【答案】D 【分析】由图可知，放电时为原电池，电极a上O2得电子生成OH-，则电极a为正极，电极b为负极；负极b上Cu2O失电子生成CuO、CuO氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)，正极反应式为，负极反应为、，电池总反应式为；放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，发生还原反应，A正确； B．b电极上CuO将葡萄糖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．原电池中阳离子从负极移向正极，故迁移方向为b→a ，C正确； D．根据分析，负极反应为、，可知理论上消耗0.1 mmol葡萄糖，消耗CuO的物质的量为0.2 mmol；根据负极反应式，可知转移电子为0.2 mmol，即电路中有0.2 mmol电子流过，D错误； 故答案选D。 7．（2026·天津和平·二模）电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是。 A．d电极为电解池的阳极 B．电池总反应式为： C．c极区溶液的pH升高 D．电路中转移时，理论上能得到 【答案】D 【分析】由图可知，锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，则c为阴极、d为阳极； 【详解】A．由分析可知，d电极为电解池的阳极，A正确； B．电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌：，B正确； C．c 极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，溶液碱性增强，故溶液的升高，C正确； D． 极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成，电子转移为，可知生成需要转移，则电路中转移时，理论上能得到，D错误； 故选D。 8．（2026·广东揭阳·二模）某低成本储能电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A．充电时，电极与电源的正极相连 B．充电时，总反应为 C．放电时，电子由铅电极经质子交换膜移向多孔碳电极 D．放电时，电路中每转移电子，左侧溶液质量减少 【答案】D 【分析】该储能电池放电时，电极发生氧化反应，为负极，多孔碳电极发生还原反应，为正极；充电时，电极为阴极，多孔碳电极为阳极。 【详解】A．充电时，电极为阴极，应与电池负极相连，A错误； B．放电时，总反应为；充电时，总反应应为：，B错误； C．电子只能在外电路中移动，不能穿过电解质溶液，放电时，电子由电极经导线流向多孔碳电极，C错误； D．放电时，电极的电极反应为：，电路中每转移2 mol电子，左侧溶液减少1 mol 的质量96 g；同时，为了电荷守恒，会有2 mol 经质子交换膜移向多孔碳电极，左侧溶液质量再减少2 g，所以电路中每转移1 mol电子，左侧溶液质量减少49 g，D正确； 故选D。 9．（2026·广东汕头·二模）银首饰表面的黑色物质（）可用口香糖包装纸（含）与热食盐水浸泡进行清洗，发生反应如下：。下列说法不正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．电子从转移至银首饰上 C．清洗过程中，移向银首饰 D．银首饰表面发生的变化为： 【答案】C 【分析】银首饰表面的黑色物质（）可用口香糖包装纸（含）与热食盐水浸泡进行清洗，形成原电池，，失电子为负极，得电子为正极，以此分析； 【详解】A．上述装置形成原电池，故该过程将化学能转化为电能，A正确； B．根据分析可知，为负极失电子，为正极得电子，所以电子从转移至银首饰上，B正确； C．清洗过程中，移向负极，即口香糖包装纸（含），C错误； D．银首饰表面发生还原反应，变化为：，D正确； 故答案选C。 10．（2026·四川遂宁·二模）某课题组用酞菁钴(RM)辅助构建了电池体系，使该电池的电动势提高到的同时还可以在下正常工作，原理如图，下列叙述错误的是 A．“常温”和“非常温”电池中，电极电势均为高于 B．“常温”电池中，电极反应式为 C．“非常温”电池中，为反应的催化剂 D．该电池中，每当有参与反应时，极向极迁移 【答案】C 【分析】该装置为原电池，电极b为负极，失电子生成，a为正极，得电子，分析各选项： 【详解】A．原电池中正极电势一定高于负极，无论“常温”还是“非常温”，a始终是正极，b始终是负极，因此电极电势a高于b，A正确； B．常温下a为正极，得电子，结合生成和C，配平后电极反应为，B正确； C．根据反应机理：RM（酞菁钴）与结合生成，反应放出产物后又重新生成，因此才是反应的催化剂，是反应中间产物，C错误； D．总反应为，参与反应时转移电子，原电池中阳离子由负极（b极）向正极（a极）迁移，共迁移，D正确； 故选C。 11．（2026·河北保定·二模）低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型的钠硫电池因体积小、容量大、寿命长、效率高被认为是未来新能源的方向，其简化工作原理如图所示。下列说法错误的是 物质 Na S 熔点/℃ 97.8 113 2054 沸点/℃ 883 445 2980 A．外接用电器时电极A为负极 B．外接电源时电极B的电极反应为 C．根据上表数据判断该电池工作的适宜温度为113～445℃ D．作原电池时，若导线上有0.05 mol电子通过，则两电极材料的质量差为2.3 g（反应前两电极材料质量相等） 【答案】B 【详解】原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S为熔融状态，Na被氧化，应为原电池负极，阳离子向正极移动，充电时，阳极反应为原电池正极反应的逆反应，应生成S； 【点睛】A．外接用电器时即放电时，Na被氧化，应为原电池负极，电极反应为Na - e-=Na+；A正确； B．外接电源时装置为电解池，此时原电池的B极（正极）会作为电解池的阳极，发生氧化反应，而不是还原反应。 电极B的正确反应为：Na2Sx - 2e- = xS + 2Na+，B错误； C．原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S都为熔融状态，Na熔点97.8℃、S熔点113℃；Na沸点883℃、S沸点445℃；则适宜温度应为113~445℃，C正确； D．负极A：每1mol Na失去1mol e-变成Na+进入电解质，质量减少1×23=23g；0.05mol 电子通过时，负极质量减少：0.05mol ×23g/mol = 1.15g；正极B：每结合2 mol e-时，会结合2mol Na+生成Na2Sx，质量增加2×23=46g； 0.05mol电子通过时，正极质量增加：0.05mol×23g/mol = 1.15g；两极质量差 = 负极减少量 + 正极增加量 = 1.15 + 1.15 = 2.3g，D正确； 故答案选B。 12．（2026·河北邯郸·二模）采用RhCu纳米线/泡沫铜催化剂，在KOH溶液中可以调控氢转移路径，将糠醛转化为糠酸盐同时得到氨气，电池工作原理如图(已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等)。下列说法错误的是 A．泡沫铜可以增大接触面积，提高电极反应速率 B．电池工作时，的移动方向：泡沫铜纳米线 C．正极转化，负极对应消耗糠醛 D．负极反应式为 【答案】C 【分析】左侧RhCu纳米线电极上糠醛被氧化为糠酸盐，发生氧化反应，为原电池负极；右侧泡沫铜电极上被还原为，发生还原反应，为原电池正极。 【详解】A．泡沫铜为多孔结构，可增大电极反应物的接触面积，提高电极反应速率，A正确； B．原电池中，阴离子向负极移动，负极是RhCu纳米线，正极是泡沫铜，因此移动方向为：泡沫铜（正极）→RhCu纳米线（负极），B正确； C．正极上，从价变为价，反应得到电子，已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等，消耗糠醛的物质的量等于生成糠酸盐的物质的量，因此负极需要消耗糠醛，C错误； D．负极上糠醛在碱性条件下失电子被氧化为糠酸盐，同时生成氢气，已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等，则负极反应式为，D正确； 故答案选C。 13．（2026·河南郑州·二模）近日，中国科学院大连物化研究所团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质，并成功构建了首例氢负离子原型电池，电池以氢化钡（）薄层包覆三氢化铈（）为固体电解质，其工作原理示意图如下所示。下列说法错误的是 A．放电时，a作正极，b作负极 B．放电时，正极反应式为 C．充电时，向a极移动 D．充电时，电池的总反应为 【答案】B 【分析】根据图中信息，放电时a极 和，化合价降低，发生还原反应，a极为正极，则充电时为阳极；放电时b极转化为，化合价升高，b极为负极，则充电时为阴极，据此分析。 【详解】A．根据分析，放电时a极 和，Al化合价降低，发生还原反应，a极为正极；放电时b极转化为，Ce化合价升高，b极为负极，A正确； B．该电池为氢负离子电解质体系，H为价，且该反应电荷不守恒：左边总电荷为，右边总电荷为。正确的正极反应为：，B错误； C．充电时该装置为电解池，原放电时的正极a变为电解池的阳极，电解池中阴离子向阳极移动，因此向a极移动，C正确； D．放电时总反应为：，充电为放电的逆过程，因此充电总反应为，D正确； 故选B。 14．（2026·安徽马鞍山·二模）一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性，该电池工作示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，a电极发生氧化反应 B．放电时，若有1 mol 生成，理论上需消耗 C．充电时，a室的电极反应为 D．离子交换膜c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜 【答案】C 【分析】 由题干和图示信息可知，放电时a电极为正极，MnO2转化为Mn2+，发生还原反应，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；b电极为负极，发生氧化反应，电极反应为+=+，此时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则离子交换膜c为阴离子交换膜，则左室的硫酸根离子进入中间K2SO4室，离子交换膜d为阳离子交换膜，右室的K+进入中间K2SO4室，由此作答。 【详解】A．由分析可知，放电时a为正极，发生还原反应，故A错误； B．由分析可知，生成1 mol对应转移4n mol电子，理论上需消耗，故B错误； C．由分析可知，放电时a为正极，发生还原反应，则充电时a室发生氧化反应，电极式为，故C正确； D．由分析可知，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，故D错误； 故答案选C。 15．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物、贫氢材料为电极，以该电池作为电源制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是 已知：双极膜能将解离为和，电极3、4为惰性电极。 A．电子移动的方向为电极电极电极电极2 B．膜M为阳离子交换膜 C．放电时，电极1发生反应 D．为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中双极膜解离重水时，应补加固体 【答案】C 【分析】由图可知，贫氢材料得到H负离子过程发生氧化反应，故电极1为电源负极，电极2为正极，电极3是阳极，电极4是阴极，据此分析。 【详解】A．电子在外电路中从电源负极流向正极。即从电极1流向电极4，以及从电极3流向电极2。电子不能在电解质溶液中移动。选项中“电极4→电极3”的描述是错误的，A错误； B．以该电池作为电源制备氘代酸碱，在电解池中，阳离子向阴极（电极4）移动，原料室中的会穿过膜N进入产品室2，得到KOD，阴离子向阳极（电极3）移动，原料室中的会穿过膜M进入产品室1，得到D2SO4，膜M为阴离子交换膜，膜N为阳离子交换膜，B错误； C．电极1是负极，发生氧化反应。反应物为和从溶液中迁移来的 ，生成物为，电极1发生反应为 ，C正确； D．重水（）的物质的量：，双极膜解离反应为，1 mol 解离生成1 mol 和1 mol ，在产品室1中，为了维持电中性，每生成1 mol ，就需要有1 mol的阳离子（）从原料室通过阳离子交换膜N进入产品室2，因此，有1 mol 从原料室移出，相当于消耗了，为维持浓度不变，应补加，D错误； 故选C。 电解原理及其应用 题型03 1．（2026·山东泰安·二模）利用双膜三室电解法合成，该方法的优点是能耗低、原料利用率高，同时能得到副产品，其工作原理如下。下列说法错误的是 A．a为正极，b为负极 B．膜I为阴离子交换膜 C．副产品只有NaOH D．为生产的催化剂 【答案】C 【分析】左侧电极上失电子，发生氧化反应，电极反应：，则a为电源正极，b为负极，右侧电极为阴极，电极反应：， 通过膜Ⅱ移入阴极区，膜Ⅱ为阳离子交换膜， 通过膜Ⅰ移入阳极区，膜Ⅰ为阴离子交换膜，据此分析； 【详解】A．由分析可知，a为正极，b为负极，A正确； B． 通过膜Ⅰ移入阳极区，膜I为阴离子交换膜，B正确； C．在阴极室，除了生成NaOH外，还有H2生成，C错误； D．与乙烯反应生成与，在电极上放电生成，反应前后总量未变，所以为生产的催化剂，D正确； 故选C。 2．（2026·重庆·二模）是常用的氧化剂，可通过电解硫酸铵溶液制备，装置如下。已知：电解效率 。当装置工作5 min时，制得一定量的同时在电极b表面收集到1 mmol气体，电解效率，忽略其他副反应且溶质足量。下列说法正确的是 A．该装置工作时，a极电势高于b极 B．b电极产生的气体为 C．a室与b室收集到的气体的物质的量之比为 D．电解5 min后，b极区溶液质量增加0.928 g 【答案】D 【分析】是被氧化得到，，氧化反应在阳极发生，反应物通入b室，因此b为阳极，接电源正极，电势更高；a为阴极，接电源负极，发生还原反应。据此分析。 【详解】A．b是阳极，接电源正极，电势高于阴极a，A错误； B．b是阳极，副反应为水失电子生成：，收集到的气体是，B错误； C．设总转移电子为，根据电解效率定义：，说明生成消耗电子，生成消耗电子，已知生成为，生成转移电子，因此，得总电子，阴极a生成：每生成转移电子，故转移电子时生成，因此，C错误； D．离子交换膜为阴离子交换膜，总转移，因此（带2个负电荷）迁移至b区的物质的量为，质量为，b区逸出，质量为，因此b区溶液质量增加，D正确； 故选D。 3．（2026·甘肃金昌·二模）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。下图是在铅电极上电化学活化过硫酸铵电解合成乙酰基吡嗪的示意图(CEM为阳离子交换膜)。下列叙述错误的是 A．a电极与电源的负极相连 B．b电极附近溶液的减小 C．反应过程中从右侧通过阳离子交换膜移向左侧 D．若b电极上生成标准状况下，则a电极上生成的物质的量最多为 【答案】D 【分析】如图电解池所示，a电极处得到电子生成，发生还原反应，为电解池阴极；b电极处失去电子生成，发生氧化反应，为电解池阳极。 【详解】A．a电极为电解池阴极，与电源的负极相连，A正确； B．b电极反应：，生成，溶液的减小，B正确； C．反应过程中，b电极生成，a电极消耗阳离子，故从右侧通过阳离子交换膜移向左侧，C正确； D．a电极处得到电子生成，方程式为+2e-=2，每生成1 mol 转移1 mol电子；b电极处失去电子生成，O的化合价从-2价升到0价，每生成1 mol 转移4 mol电子，所以b电极上生成标准状况下时，转移0.4mol电子，a电极上生成的物质的量最多为0.4 mol，D错误； 故选D。 4．（2026·广东汕头·二模）我国科学家设计的光-电协同装置，实现生物质资源化利用，使甘油氧化与水体脱氮同步进行，其工作原理如图所示（双极膜中解离出的、在电场作用下向两极迁移）。下列说法不正确的是 A．电极A的总反应式为： B．电解过程中，双极膜中向电极B迁移 C．电解一段时间后，左侧电极室升高 D．当电路中转移电子时，则电极B生成甘油酸（） 【答案】B 【详解】A．电极A上得电子生成，N元素从+5价降为-3价，得8个电子，结合电荷、原子守恒，总反应式为，A正确； B．电极A上发生得电子的还原反应，为阴极，电极B为阳极；电解池中阳离子向阴极迁移，故双极膜上向电极A迁移，B错误； C．由A分析知，电路中转移8 mol电子时，左侧电极室反应生成9 mol，双极膜迁移过来的8mol会消耗8mol，还剩余1mol，溶液中浓度升高，pH升高，C正确； D．1mol甘油反应生成1 mol甘油酸时转移4mol电子，甘油酸摩尔质量为106 g/mol，转移2mol电子时生成0.5mol甘油酸，质量为0.5 mol×106 g/mol=53 g，D正确； 故答案为：B。 5．（2026·河南濮阳·二模）一定条件下，以和为原料制备和甲酸盐，其装置原理如图。下列说法错误的是 A．a极电势低于b极电势 B．电极a上的电极反应式是 C．电解过程中，电极b一侧的溶液pH将降低 D．若电路中转移，将有通过阳离子交换膜 【答案】D 【分析】电极a上CO2发生得电子的还原反应生成HCOOH，则电极a为阴极，电极反应式为CO2+2H++2e- = HCOOH；电极b为阳极，阳极反应式为CH3OH-4e-+5OH- = HCOO-+4H2O； 【详解】A．由上述分析可知，a为阴极，b为阳极，a极电势低于b极电势，故A正确； B．由上述分析可知，a为阴极，电极反应式为CO2+2H++2e- = HCOOH；故B正确； C．电极b为阳极，阳极反应式为CH3OH-4e-+5OH- = HCOO-+4H2O，则阳极区溶液的pH降低，故C正确； D．阴极电极反应式为CO2+2H++2e- = HCOOH，阳极反应式为CH3OH-4e-+5OH- = HCOO-+4H2O；若电路中转移，将有通过阳离子交换膜，故D错误； 答案选D。 6．（2026·江西九江·二模）我国科研团队以硝酸盐和正丙醇为原料，温和条件下采用两级协同方式，中间体丙醛与另一极生成的或氨进一步反应生成丙酰胺，可实现高效电催化合成丙酰胺()，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．b为正极 B．电极生成的反应式： C．电极附近溶液的变小 D．理论上消耗正丙醇，会生成丙酰胺 【答案】D 【分析】Co3O4/SiC电极： → NH2OH 或 NH3，N元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，连接电源的负极（a为负极）；Ti电极：CH3CH2CH2OH（正丙醇）→ CH3CH2CHO（丙醛），C元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，连接电源的正极（b为正极）； 【详解】A．Ti电极为阳极，连接电源的正极，因此b为正极，A正确； B．选项B：Co3O4/SiC电极生成 NH2OH 的反应式： + 6e- + 5H2O =  NH2OH  + 7OH-；N元素从+5价→-1价（ NH2OH 中N为-1价），每个N原子得6e⁻，电子守恒；电荷守恒：左边电荷为 -1 + 6× (-1) = -7，右边电荷为 7×(-1) = -7，电荷守恒；原子守恒：左边O原子数 3+5=8，右边 1+7=8；H原子数 5×2=10，右边 3+7=10，原子守恒，B正确； C．Ti电极（阳极）的反应为： CH3CH2CH2OH - 2e- = CH3CH2CHO + 2H+；反应生成H+，导致溶液中H+浓度增大，pH减小；C正确； D．正丙醇：C3H7OH→失2e-；→NH2OH：得6e-；电子守恒：3 mol 正丙醇 ～ 1 mol ～ 1 mol 丙酰胺，不是1:1；计算： 3g正丙醇（0.05mol），只能生成mol丙酰胺，质量远小于 3.65g；D错误； 故答案选D。 7．（2026·湖北孝感·二模）含硝酸盐的废水和乙二醇共电解可生成氨气和乙醇酸，原理如图所示。下列说法正确的是 A．b极电势比a极电势低 B．每转移电子，理论上消耗 C．如图电极上发生的电极反应式为： D．电解一段时间后，左侧溶液下降 【答案】C 【分析】由图可知，与a极相连的电极上硝酸根转化为氨气，N元素化合价降低，发生还原反应，则该电极为电解池的阴极，a极为电源负极，故b极为电源正极。 【详解】A．b极为正极，a极为负极，正极电势比负极高，即b极电势比a极电势高，A错误； B．硝酸根转化为氨气发生的反应为，每转移电子，理论上消耗，B错误； C．阳极上发生氧化反应，电极反应式为，C正确； D．根据B项分析可知，电解一段时间后，左侧电极会消耗H+，溶液增大，D错误； 答案选C。 8．（2026·山西太原·二模）我国化学工作者以甲醇和二甲胺为原料，利用和NiOOH的协同作用电催化高效合成“万能溶剂”——N，N-二甲基甲酰胺，装置如图所示。下列说法正确的是 A．电解过程中，Ni泡沫电极与直流电源的正极相连 B．在阳极区主要发生反应： C．反应器中移向电极 D．若以乙醇和二甲胺为原料合成0.1mol 时，电路中至少通过0.5mol电子 【答案】B 【分析】Ni泡沫电极上H2O转化为H2，H元素化合价从+1降为0，发生得电子的还原反应，因此Ni泡沫电极为阴极，连接电源负极，WO2和NiOOH电极为阳极，连接电源正极 【详解】A．Ni泡沫电极为阴极，应与直流电源负极相连，A错误； B．阳极发生失电子的氧化反应，，原子、电荷均守恒，反应符合环境，B正确； C．电解池中阳离子向阴极移动，是阳离子，应移向阴极（Ni泡沫电极），不是阳极，C错误； D．1 mol CH3CH2​OH被氧化为1 mol CH3CON(CH3)2，共失去4 mol电子，因此生成0.1 mol产物，电路转移0.4 mol电子，不是0.5 mol，D错误； 故选B。 9．（2026·四川德阳·二模）2025年5月，大连理工大学陆安慧教授团队采用电化学法合成丙酰胺取得新进展：采用电化学阴阳双极协同方法，以硝酸盐和正丙醇为反应物，在温和条件下反应高效合成丙酰胺()。下列说法错误的是 A．该装置中电能转化为化学能，同时遵循能量守恒定律 B．阴极区发生还原反应，硝酸根离子()被还原为NH3或NH2OH C．阳极反应可表示为：CH3CH2CH2OH-2e-→CH3CH2CHO+2H+ D．中间体丙醛与阴极生成的NH2OH或氨进一步反应生成丙酰胺 【答案】C 【分析】根据装置可知，此装置为电解池；钛电极连接电源的正极，是阳极，该电极上丙醇被氧化生成丙醛，；在电极（阴极）上硝酸根被还原得到，以此进行分析； 【详解】A．该装置是电解池，电化学合成过程中电能转化为化学能，所有化学反应都遵循能量守恒定律，A正确； B．电解池中阴极发生得电子的还原反应，由装置图可知，在阴极被还原，元素从价降低为的价、的价，B正确； C．该体系为中性/碱性环境（阴极还原时会生成），正确的阳极反应式为：，C错误； D．正丙醇在阳极被氧化为丙醛，在阴极被还原为或，丙醛扩散到阴极区与还原产物进一步反应生成丙酰胺，D正确； 故选C。 10．（2026·江苏南通·二模）-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A．Ni电极与电源的正极相连接 B．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生 C．Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 【答案】C 【详解】A．Ni电极产生H2，发生还原反应：，为阴极，应该连接电源的负极，故A错误； B．0.2 mol电子对应生成0.1 mol H2，但未标明是在标准状况下，体积不一定是2.24 L，故B错误； C．Pt电极为阳极，被氧化为：去氢加氧，发生的反应为：，故C正确； D．该装置的总反应为，KOH未参与反应，但水被消耗了，溶液体积减小，KOH浓度增大，故D错误； 故答案选C。 11．（2026·江西新余·二模）电化学硅基化反应成为当前化学研究的热点。研究人员通过该反应成功从氢硅烷中引发硅自由基的生成，进而实现了烯烃的硅-氧双官能化反应。下列说法错误的是 A．若以铅酸蓄电池为电源，则B应与电极相连 B．阳极的电极反应： C．每生成 ，导线中转移的电子数为 D．反应过程中可能产生 【答案】C 【分析】由于有外接电源，所以图示为电解池，电子从左侧电极流出，流向电源A，再从电源B流向右侧电极，因此左侧为电解池阳极，右侧为阴极，电源A为正极，B为负极，由此作答； 【详解】A．铅酸蓄电池中，Pb失电子作负极，PbO2作正极，B是电源的负极，因此B应与铅酸蓄电池的负极Pb相连，A正确； B．阳极上R−N−OH失去电子生成R−N−O⋅和H+，电极反应R−N−OH−e−=R−N−O⋅+H+满足原子守恒和电荷守恒，B正确； C．整个反应过程中，有两个H+得到两个电子，生成1 mol目标产物时，理论转移电子数为2NA，C错误； D．反应过程中存在硅自由基，两个硅自由基可发生偶联副反应，或自由基加成的取向不同，因此可能产生题干所述的自由基，D正确； 故选C。 12．（2026·陕西渭南·二模）一种可将和生物废料(丙酸)同步转化为乙烯的电合成系统的工作原理如图a所示。其中，阴极为负载催化剂的碳纸电极，具有疏水性，仅允许气体通过其多孔结构。丙酸根转化为乙烯的机理(部分物质或微粒略)如图b所示。该装置工作时，下列说法正确的是 A．阴极副产物为 B．阴极室溶液的pH保持不变 C．阳极反应为 D．若不考虑副产物，则理论上阴、阳极产生乙烯的物质的量之比为6：1 【答案】C 【分析】由图a可知，与直流电源正极相连的多孔铂电极为电解池的阳极，碱性条件下丙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烯、碳酸根离子和水，电极反应式为：，气体扩散层为阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯和氢氧根离子，电极反应式为：；由图b可知，阳极的副产物为丙酸乙酯。 【详解】A．由反应机理图可知丙酸根在阳极发生转化，副产物丙酸乙酯为阳极副产物，并非阴极副产物，A错误； B．阴极上得电子生成乙烯，反应为，反应生成，阴极室溶液pH会升高，B错误； C．碱性环境中阳极上丙酸根失电子生成乙烯、碳酸根和水，给出的电极反应式电荷、原子均守恒，配平正确，C正确； D．根据电子守恒，外电路转移12 mol电子时，阴极生成1 mol乙烯，阳极生成6 mol乙烯，阴、阳极产生乙烯的物质的量之比为1:6，不是6:1，D错误； 答案选C。 13．（2026·天津滨海新区·二模）通过电化学方法制备，进而与反应合成。利用氧化性：，某小组设计下图所示电解装置提高合成的电流利用效率。 下列说法正确的是 A．电极A与电源负极相连 B．电极B的电极反应为： C．电解液中的可以用HI代替 D．原料足量的情况下，理论上电路中转移可获得1 mol 【答案】D 【详解】A．电极A（阳极）发生氧化反应：，应连接电源正极，A错误； B．电极B（阴极）发生还原反应，酸性介质中，不生成OH-，B错误； C．若用HI代替H2SO4，引入，H2O2优先氧化，，致Br2生成减少，目标产物产率下降，且可能产生副产物碘代物，C错误； D．每转移2 mol e-，阳极生成1 mol Br2，阴极生成1 mol H2O2；由于H2O2氧化性强于Br2，生成的H2O2会进一步氧化Br-，反应为；因此每转移2 mol e-，总计得2 mol Br2，与2 mol环己烯反应生成2 mol 1，2-二溴环己烷；所以，转移1 mol e-生成1 mol目标产物，D正确； 故答案为：D。 14．（2026·福建龙岩·二模）电化学-化学耦合反应实现氨选择性氧化合成肼()的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子移动方向：a极→电源正极，电源负极→b极 B．该合成方法可以避免氨在电极上被过度氧化产生副产物 C．电极反应Ⅱ为22 D．理论上电路中每通过，阴极区电解质溶液的质量减少6 g 【答案】D 【分析】 该电解池中，a极为阳极，环己醇被氧化为环己酮后与反应生成，进一步失电子氧化生成环己酮和肼()，电极反应式分别为、；b极为阴极，得电子被还原为，电极反应式为； 【详解】A．a极为阳极，连接电源正极，b极为阴极，连接电源负极，故电子移动方向为a极→电源正极，电源负极→b极，A正确； B．中N元素为-2价，具有较强的还原性，若直接在电极上氧化生成，则可能被过度氧化为更高价的含氮副产物，该间接合成方法可以避免过度氧化副产物的产生，B正确； C．由分析可知，电极反应Ⅱ为，C正确； D．根据阴极反应式，电路中每通过6 mol ，有3 mol H2（质量为6 g）逸出，但同时还有或穿过阴离子交换膜进入阳极区，故阴极区溶液减少的质量大于6 g，D错误； 故答案选D。 15．（2026·浙江杭州·二模）某高校科研人员设计了一条从乳酸转化为丙氨酸的电化学途径，而且可以实现废水的再利用，原理如图。已知：在电场中，水分子会在双极膜界面层解离为和。下列说法错误的是 A．工作时双极膜中产生的移向电极a B．b极反应式为：+4e−+5H+=+H2O C．理论上将废水中的转化为需转移6mol电子 D．当a极区有1 mol乳酸根被消耗，b极区不能生成等物质的量的 【答案】C 【分析】 由图可知，左侧电极a为电解池的阳极，碱性条件下在阳极失去电子发生氧化反应生成和水，电极反应式为：-2e-+2OH-=+2H2O；右侧电极b为阴极，酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成和水，电极反应式为： +4e−+5H+=+H2O；则电解池工作时双极膜中产生的氢氧根离子移向电极a，氢离子移向电极b。 【详解】A．由分析可知，电解池工作时双极膜中产生的氢氧根离子移向电极a，氢离子移向电极b，A正确； B．由分析可知，右侧电极b为阴极，酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成和水，电极反应式为： +4e−+5H+=+H2O，B错误； C．题干中未说明废水中硝酸根离子的物质的量，无法计算理论上将废水中的硝酸根离子转化为羟胺需转移电子的物质的量，C错误； D．由得失电子数目守恒可知，a极区有1 mol乳酸根被消耗时，b极区生成的物质的量为0.5 mol，D正确； 故选C。 电化学综合 题型04 1．（2026·湖南怀化·二模）一种新型电池，可以有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制，装置如图所示，下列说法错误的是 A．甲池为原电池，乙池为电解池 B．电池工作时，由石墨电极II电极区向石墨电极I电极区移动 C．甲池的总反应为 D．理论上捕获，c极产生的质量为0.8 g 【答案】B 【分析】甲是原电池，a是负极，负极锌极失电子发生氧化反应；b是正极，NO2得电子发生还原反应生成；乙是电解池，c电极与电源正极相连，c是阳极，阳极水失电子发生氧化反应放出氧气；d电极与电源负极相连，d是阴极，阴极得电子发生还原反应生成。 【详解】A．根据以上分析，甲池为原电池，乙池为电解池，故A正确； B．电池工作时，c是阳极、d是阴极，阳离子向阴极移动，所以由石墨电极I电极区向石墨电极II电极区移动，故B错误； C．甲是原电池，a作负极，负极锌极失电子发生氧化反应；b是正极，NO2得电子发生还原反应生成；甲池的总反应为，故C正确； D．b是正极，NO2得电子发生还原反应生成，捕获1mol NO2转移1mol电子，理论上捕获，电路中转移0.1mol电子，根据得失电子守恒，c极产生的0.025mol，生成氧气的质量为0.8 g，故D正确； 选B。 2．（2026·山西运城·二模）清华大学化学工程系一团队以制浆造纸黑液中的废弃物木质素为原料，通过产电和电解耦合方式，利用空气中的氧气氧化木质素，源源不断地生成过氧化氢(如图)。下列说法错误的是 A．甲装置将化学能转化为电能，乙装置将电能转化为化学能 B．甲装置中a电极上发生氧化反应，乙装置中c电极上发生氧化反应 C．乙装置中多孔碳催化剂的作用之一是加快该电极的反应速率 D．乙装置中d电极的电极反应式为 【答案】D 【分析】该过程是产电（原电池）和电解（电解池）耦合，甲为原电池，乙为电解池。 原电池中，木质素在a电极被氧化失电子，因此a为负极，b电极上得电子，b为正极；电解池中，原电池正极b连接电解池的c电极，因此c为阳极，原电池负极a连接d电极，因此d为阴极。 【详解】A．甲是原电池，将化学能转化为电能；乙是电解池，将电能转化为化学能，A正确； B．甲中a是负极，失电子发生氧化反应；乙中c是阳极，失电子发生氧化反应，B正确； C．多孔碳催化剂可以增大电极接触面积，同时催化反应，加快电极反应速率，C正确； D．d是阴极，得电子生成目标产物，O从0价变为价，共得到电子，碱性条件下正确的电极反应为：，D错误； 故选D。 3．（2026·河北雄安·二模）我国科研人员成功研发出一种如图所示碱性开放式解耦电池，该电池整合了电池和充电电池，引入可减少充电时电极上的析氢反应，使电池效率突破传统限制。下列说法错误的是 A．电极应与电源正极相连 B．闭合时，通过阳离子交换膜由电极向电极移动 C．闭合时，电极上存在电极反应： D．放电时，若消耗（标准状况），则充电时需消耗才能使电极复原 【答案】D 【分析】闭合时为放电（原电池，电池），在电极失电子生成，故为负极，电极得电子，为正极；闭合时为充电（电解池），需要将还原为，电极上失电子生成，发生氧化反应。 【详解】A．充电时，电极发生的氧化反应，为电解池的阳极，阳极需与电源正极相连，A正确； B．闭合（原电池），阳离子向正极移动，正极是，负极是，因此通过阳离子交换膜由极区向极移动，B正确； C．闭合（充电），为阴极，得电子还原为，碱性条件下电极反应为，C正确； D．标况下物质的量为，放电时转移电子为，即对应生成；充电时，中为价，生成时每个失去电子，若仅考虑还原，需要（质量），但题目明确说明只是减少析氢副反应，不能完全消除析氢，阴极还有部分电子用于析氢生成，因此总消耗的质量大于，D错误； 故答案选D。 4．（2026·四川达州·二模）我国科学家研制了可充电氢负离子全固态电池，结构如图所示，固态电解质仅允许自由移动。其总反应式为：。下列说法错误的是 A．放电时，由A极移动到B极 B．充电时，B极与外接电源的负极相连 C．放电时，B极的电极反应式为： D．充电时，电路中每转移，A极质量减少1 g 【答案】D 【分析】根据及图示信息可知，电池放电时A极为正极，电极反应式为，B极为负极，电极反应式为；充电时A极为阳极，电极反应式为，B极为阴极，电极反应式为。 【详解】A．放电时，移向负极，A正确； B．充电时，阴极与外接电源的负极相接，B正确； C．依据上述分析，放电时B极电极反应式为，C正确； D．依据上述分析，充电时A极电极反应式为，A极质量增重，且每转移，A极质量增重1 g，D错误； 故答案选D。 5．（2026·黑龙江·二模）科学家研制了一种以溶液为电解质溶液的铅-醌()电池，其装置如图所示。已知：四氯对苯醌()的结构简式为。下列叙述正确的是 A．放电时，向氧化石墨烯电极迁移 B．充电时，电极电势高于氧化石墨烯电极 C．充电时，电子流经外电路，理论上电极质量增加 D．放电时，电池总反应为：2Pb+4H+++2＝＋2PbSO4 【答案】D 【分析】首先根据装置图判断电极：放电时电子从电极流向氧化石墨烯电极，因此放电时为负极，氧化石墨烯电极为正极；充电时为电解池阴极，氧化石墨烯电极为电解池阳极。 【详解】A．原电池中，阴离子向负极迁移，负极是电极，因此向电极迁移，A错误； B．充电时为电解池，阳极电势高于阴极，电极为阴极，因此电极电势低于氧化石墨烯电极，B错误； C．充电时，电极（阴极）的反应为：，转化为，固体质量减少（每转移电子，反应，质量减少），质量不是增加，C错误； D．放电时，负极失电子生成，正极得电子被还原为对应的二元醇，配平后总反应与选项D给出的方程式一致，D正确； 故选D。 6．（2026·浙江嘉兴·二模）液流电池是电化学储能领域的研究热点之一，一种钒液流电池的结构及其充电时的工作原理如图所示，其电解液存储在储液罐中，使用时将电解液分别泵入阴极室和阳极室中。下列说法不正确的是 A．a为正极 B．放电时， C．充电时，每生成，有从左室向右室迁移 D．充电时，具有较高能量的产物被泵回储液罐，将能量储存起来 【答案】B 【分析】充电时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，由图可知，充电时，与a电极相连的电极上，发生失电子的氧化反应，与b电极相连的电极上，发生得电子的还原反应，则a为正极，b为负极，左侧为阳极，右侧为阴极。 【详解】A．由分析可知，a为正极，A正确； B．由分析可知，a为正极，则放电时得电子生成，电极反应式为，B错误； C．充电时，左侧电极的电极反应式为VO2+-e-+H2O=+2H+，每生成1 mol，转移1 mol电子，同时生成2 mol，其中1 mol会通过质子交换膜从左室（阳极室）向右室（阴极室）迁移，C正确； D．充电时，和是具有较高能量的产物，被泵回储液罐储存能量，D正确； 故选B。 7．（2026·广东深圳·二模）准固态氯离子二次电池以金属有机框架(MOF)材料为电解质，其中，形成多孔结构框架，依靠传输Cl-实现电荷转移，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl- B．放电时，Cl-从左侧经MOF向右侧迁移 C．Li+不能迁移通过的主要原因是多孔结构框架对Li+有强烈的静电排斥 D．充电时，阳极质量减少，阴极质量增加，且两者变化量相等 【答案】D 【分析】由题干图示信息可知，放电时Li电极的电极反应为：Li-e-+Cl-=LiCl，即Li为负极，左侧电极为正极，发生还原反应，即电极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl-，充电时Li电极为阴极，电极反应为：LiCl+e-= Li+Cl-，左侧电极是阳极，电极反应为：FeO+Cl- -e- = FeOCl，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，放电时，左侧电极是正极，电极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl-，A正确； B．由分析可知，放电时，左侧电极为正极，Li电极为负极，原电池中阴离子由正极移向负极即Cl-从左侧经MOF向右侧迁移，B正确； C．由题干信息可知，MOF带正电，故Li+不能迁移通过的主要原因是多孔结构框架对Li+有强烈的静电排斥，C正确； D．由分析可知，充电时，阳极反应为：FeO+Cl- -e- = FeOCl，即阳极质量增加，阴极反应为：LiCl+e-= Li+Cl-，则阴极质量减少，结合电子守恒，阳极增加的质量与阴极减少的质量相等，D错误； 选C。 8．（2026·安徽合肥·二模）我国科研人员设计出一种双功能光电化学电池，工作原理如图所示。碱性条件下，该电池通过控制开关分别与或连接，可实现制备、光照充电或暗场放电。已知光照下光电极(PTTh)被激发产生电子和空穴 。下列说法正确的是 A．开关接时，光电极与电源正极连接 B．光照充电时，光电极附近溶液的变小 C．暗场放电时，负极的电极反应式为 D．光照时若光电极累计产生，理论上暗场放电时可以氧化 【答案】D 【分析】开关接时为电解池，光电极上转化为，元素化合价降低，为阴极，当开关接时为原电池，Cu催化电极上醛基转化为羧酸根离子，发生氧化反应，故Cu催化电极为负极，中间电极在电解池中充当阳极，发生氧化反应，原电池中充当正极，发生还原反应，据此解答。 【详解】A．由分析可知，开关接时为充电过程，光电极为阴极，应与电源负极连接，A错误； B．光照充电时，光电极反应为，生成，附近溶液变大，B错误； C．暗场放电时，中间电极为正极，发生得到电子的还原反应，元素化合价降低，转化为；负极是催化电极，发生醛基被氧化为羧基的反应：-2e-+3OH-=+2H2O，C错误； D．光照时产生对应充电过程转移电子，可将氧化为；暗场放电时转移电子，中醛基被氧化时每个分子失个电子，故理论上可氧化糠醛，D正确； 故选D。 9．（2026·河北保定·二模）低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型的钠硫电池因体积小、容量大、寿命长、效率高被认为是未来新能源的方向，其简化工作原理如图所示。下列说法错误的是 物质 Na S 熔点/℃ 97.8 113 2054 沸点/℃ 883 445 2980 A．外接用电器时电极A为负极 B．外接电源时电极B的电极反应为 C．根据上表数据判断该电池工作的适宜温度为113～445℃ D．作原电池时，若导线上有0.05 mol电子通过，则两电极材料的质量差为2.3 g（反应前两电极材料质量相等） 【答案】B 【详解】原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S为熔融状态，Na被氧化，应为原电池负极，阳离子向正极移动，充电时，阳极反应为原电池正极反应的逆反应，应生成S； 【点睛】A．外接用电器时即放电时，Na被氧化，应为原电池负极，电极反应为Na - e-=Na+；A正确； B．外接电源时装置为电解池，此时原电池的B极（正极）会作为电解池的阳极，发生氧化反应，而不是还原反应。 电极B的正确反应为：Na2Sx - 2e- = xS + 2Na+，B错误； C．原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S都为熔融状态，Na熔点97.8℃、S熔点113℃；Na沸点883℃、S沸点445℃；则适宜温度应为113~445℃，C正确； D．负极A：每1mol Na失去1mol e-变成Na+进入电解质，质量减少1×23=23g；0.05mol 电子通过时，负极质量减少：0.05mol ×23g/mol = 1.15g；正极B：每结合2 mol e-时，会结合2mol Na+生成Na2Sx，质量增加2×23=46g； 0.05mol电子通过时，正极质量增加：0.05mol×23g/mol = 1.15g；两极质量差 = 负极减少量 + 正极增加量 = 1.15 + 1.15 = 2.3g，D正确； 故答案选B。 10．（2026·江西萍乡·二模）我国谢和平院士团队研发了“解耦电化学CO2捕集法”，为全球减碳目标提供了全新的技术支撑。已知捕集CO2时n区发生如下变化，下列说法正确的是 A．气体b为O2 B．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 C．n区溶液的pH高于CO2解吸槽中溶液 D．气体a可用于n区电解液的再生 【答案】D 【分析】 捕集时n区发生物质的变化，可知该过程是氧化反应，n区为阳极，m区为阴极。 【详解】A．解吸槽的作用是释放，气体b为解吸产生的，A错误； B．根据装置图，吸收槽中的需进入阳极，即n区参与反应，离子交换膜应允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B错误； C．n区为阳极，发生氧化反应，水失去电子生成O2和H+，电极反应式为，pH更低，CO2解吸槽中H+与反应生成CO2，pH升高，故n区溶液的pH低于CO2解吸槽中溶液，C错误； D．m区为阴极，发生还原反应，水得电子生成和，电极反应式为，氢气可以参与水的生成，D正确； 故选D。 11．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物、贫氢材料为电极，以该电池作为电源制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是 已知：双极膜能将解离为和，电极3、4为惰性电极。 A．电子移动的方向为电极电极电极电极2 B．膜M为阳离子交换膜 C．放电时，电极1发生反应 D．为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中双极膜解离重水时，应补加固体 【答案】C 【分析】由图可知，贫氢材料得到H负离子过程发生氧化反应，故电极1为电源负极，电极2为正极，电极3是阳极，电极4是阴极，据此分析。 【详解】A．电子在外电路中从电源负极流向正极。即从电极1流向电极4，以及从电极3流向电极2。电子不能在电解质溶液中移动。选项中“电极4→电极3”的描述是错误的，A错误； B．以该电池作为电源制备氘代酸碱，在电解池中，阳离子向阴极（电极4）移动，原料室中的会穿过膜N进入产品室2，得到KOD，阴离子向阳极（电极3）移动，原料室中的会穿过膜M进入产品室1，得到D2SO4，膜M为阴离子交换膜，膜N为阳离子交换膜，B错误； C．电极1是负极，发生氧化反应。反应物为和从溶液中迁移来的 ，生成物为，电极1发生反应为 ，C正确； D．重水（）的物质的量：，双极膜解离反应为，1 mol 解离生成1 mol 和1 mol ，在产品室1中，为了维持电中性，每生成1 mol ，就需要有1 mol的阳离子（）从原料室通过阳离子交换膜N进入产品室2，因此，有1 mol 从原料室移出，相当于消耗了，为维持浓度不变，应补加，D错误； 故选C。 12．（2026·天津滨海新区·二模）由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池，电解质溶液的浓度相同时停止工作。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极，已知：溶液A为溶液；溶液B为溶液)。下列说法正确的是 A．电池放电过程中为正极，电极反应式为 B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 C．a电极出口处可得到较高浓度的硫酸溶液 D．标准状况下，装置每产生11.2 L的，溶液A中有进入溶液B中 【答案】C 【分析】左侧为浓差电池，由溶液A的浓度小于溶液B可知，Ag(2)为正极，Ag+发生得电子还原反应生成Ag，Ag(1)为负极，Ag发生失电子氧化反应生成Ag+；右侧为电解池，与正极相连的电极a为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，中间池中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，电极b为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，中间池中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区；据此解答。 【详解】A．据分析，Ag(2)为正极，电极反应式为Ag++e-=Ag，A错误； B．据分析，a附近阳离子增加，b附近阴离子增加，因此硫酸根离子进入a、钠离子进入b，故c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜，B错误； C．a电极区，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，硫酸根离子通过离子交换膜c进入，硫酸浓度增大，所以在a电极出口处可得到较高浓度的硫酸溶液，C正确； D．由分析知，在浓差电池中，从溶液B进入溶液A，D错误； 故选C。 13．（2026·黑龙江辽宁·二模）由DAPQ组成的液流电池如图所示。已知电池在充电时，转化为，有机电解液中存在DAPQ和re-DAPQ的转化。下列说法错误的是 A．放电时，电极Y电势较低 B．放电时，X电极的反应式为： C．充电时，穿过质子交换膜向X电极移动 D．液流电池的电解液不储存于电池内部，可以通过增加电解液体积来实现增容 【答案】C 【分析】该装置为液流电池，充电时转化为，说明Y电极发生还原反应，为电解池阴极，对应X电极为电解池阳极；放电时为原电池，Y电极为负极，X电极为正极，质子交换膜允许在两室间迁移，有机电解液与铁氰化物电解液分别储存于电池外部，通过电泵循环。 【详解】A．放电时为原电池，Y电极为负极，原电池中负极电势低于正极，因此电极Y电势较低，A正确； B．放电时X电极为正极，发生还原反应，DAPQ得电子结合生成re-DAPQ，电极反应式书写正确，B正确； C．充电时为电解池，阳离子向阴极移动，Y电极为阴极，因此穿过质子交换膜向Y电极移动，而非向X电极移动，C错误； D．液流电池的电解液不储存于电池内部，可通过增加电解液体积来提升电池总容量，实现增容，D正确； 故答案选C。 14．（2026·广东广州·二模）一种新型水系可充电电池示意图如下。已知放电和充电过程中S和均吸附在电极Ⅰ上，充电时电极Ⅰ和电极Ⅱ的质量均增加。下列说法错误的是 A．充电时，电极Ⅱ上发生氧化反应 B．放电时，电解质溶液的pH增大 C．放电时，电极Ⅰ为负极，电极反应式为 D．充电时，理论上电极Ⅰ和Ⅱ增加的质量之比为80:87 【答案】D 【分析】放电为原电池，充电为电解池，已知充电时两电极质量均增加，推导如下： 放电（原电池）：电极Ⅰ 失电子生成和，电极Ⅰ为负极；电极Ⅱ 得电子，转化为进入溶液，电极Ⅱ为正极；充电（电解池）：电极Ⅰ为阴极（得电子，发生还原反应），电极Ⅱ为阳极（失电子，发生氧化反应），总反应为放电的逆反应：，据此分析。 【详解】A．充电时电极Ⅱ是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，A正确； B．放电总反应为，反应消耗，并生成水，溶液中浓度降低，增大，B正确； C．放电时电极Ⅰ为负极，失电子生成和，电极反应式，满足原子守恒和电荷守恒，C正确； D．充电时电极Ⅰ反应为：，每转移电子，阴极质量增加量为的质量：；电极Ⅱ反应：，全部吸附在电极上，阳极质量增加量为； 质量比，D错误； 故选D。 15．（2026·安徽马鞍山·二模）一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性，该电池工作示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，a电极发生氧化反应 B．放电时，若有1 mol 生成，理论上需消耗 C．充电时，a室的电极反应为 D．离子交换膜c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜 【答案】C 【分析】 由题干和图示信息可知，放电时a电极为正极，MnO2转化为Mn2+，发生还原反应，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；b电极为负极，发生氧化反应，电极反应为+=+，此时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则离子交换膜c为阴离子交换膜，则左室的硫酸根离子进入中间K2SO4室，离子交换膜d为阳离子交换膜，右室的K+进入中间K2SO4室，由此作答。 【详解】A．由分析可知，放电时a为正极，发生还原反应，故A错误； B．由分析可知，生成1 mol对应转移4n mol电子，理论上需消耗，故B错误； C．由分析可知，放电时a为正极，发生还原反应，则充电时a室发生氧化反应，电极式为，故C正确； D．由分析可知，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，故D错误； 故答案选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 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 学科网（北京）股份有限公司 $