专题05 化学反应与能量（3大题型）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学二模分类汇编

**基本信息** 专题05化学反应与能量二模试题汇编，涵盖3大考点，精选2026年黑龙江、辽宁等多地二模题，聚焦反应历程分析与电化学应用，突出科学思维与探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |化学反应历程与基元反应|10题|反应能量变化、催化剂作用、基元反应机理|以氢能制备、CO2催化加氢等科技前沿为情境，结合能量图考查决速步骤、焓变等| |电化学综合（不含膜）|7题|传统电池、新型热电化学电池、电解应用|涉及碱性锌锰电池、负氢电池等，考查电极反应、离子移动及计算| |与膜有关的电化学综合题|7题|双极膜、离子交换膜应用，液流电池|以锂-硫电池、氯碱工业新型电解池为载体，考查膜功能及多硫化物穿梭效应|

专题05 化学反应与能量 3大考点概览 题型01 化学反应历程与基元反应 题型02 电化学综合（不含膜） 题型03 与膜有关的电化学综合题 化学反应历程与基元反应 题型01 1．（2026·黑龙江大庆·二模）甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是 A．总反应的原子利用率为100% B．该历程的决速步骤为反应ⅲ C．HI为总反应的催化剂，可降低反应的焓变 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 2．（2026·吉林·二模）1，2-丙二醇[ CH2(OH)CH(OH)CH3]单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法正确的是        A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最快 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 3．（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 4．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）合成可通过不同催化剂在不同反应路径下实现，反应中间体及其能量变化如图所示(*表物质处于吸附状态)，下列说法错误的是 A．NO的N、O原子端均可通过配位键吸附在催化剂上，但O比N更易实现吸附 B．不同催化剂对反应物、产物的吸附能力差异，导致了图中能量变化的不同 C．不同反应路径下催化合成，总反应的焓变相同 D．反应路径Ⅱ可能有副产物生成 5．（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 6．（2026·辽宁沈阳·二模）一种含空位的SnSe纳米片(VSnSe)存在空位迁移导致的缺陷热催化效应，其高效合成H2O2的反应机理如图，“×”代表该过程难以发生，“*”代表吸附在催化剂表面，SnSe指无空位的催化剂表面，下列说法错误的是 A．若原料为H218O和O2，则产物含H2O2 B．总反应原子利用率为100% C．HO*在VSnSe表面脱附更容易 D．决速步骤为H2O=HO*+H* 7．（2026·辽宁鞍山·二模）甲基叔丁基醚是一种优良的高辛烷值汽油添加剂，实验室拟利用叔卤代烃[，X=Cl、Br]与甲醇的混合溶液共热制备：。其反应历程中自由能G的变化如下图所示，有关说法不正确的是 A．该反应能自发正向进行 B．中间体中碳原子的杂化方式为 C．比更易发生该反应 D．增大混合溶液中甲醇的浓度能明显提高该反应的速率 8．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）某科研团队研究深化了对碳基催化剂上氨选择性催化还原反应机理的理解，为研发低温无金属选择性催化还原催化剂奠定了基础。如图为、NO在碳基催化剂上转化的反应机理图。下列说法正确的是 A．为该反应的催化剂 B．该转化过程存在着极性键、非极性键的断裂和形成 C．每消耗1 mol NO可得到3 mol D．碳基催化剂可降低NO转化的反应热 9．（2026·吉林·二模）配合物，用表示)可催化醛烯烃基化，反应过程如图所示。 下列叙述错误的是 A．是反应的中间体 B．催化过程中的杂化类型发生改变 C．有机物中与原子之间一定是单键相连 D．醛烯烃基化反应为 10．（2026·吉林长春·二模）利用光催化剂，可选择性的实现键的氯化。以、和甲苯为原料合成医药中间体对氯甲苯的反应机理如图所示。下列说法错误的是 A．是催化剂 B．②过程中有非极性键的断裂 C．③对应的反应方程式为 D．该方法下，甲苯的甲基键氯化选择性低 电化学综合（不含膜） 题型02 1．（2026·辽宁鞍山·二模）碱性锌锰电池的总反应为：，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，发生氧化反应 B．电池工作时，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，转移电子的物质的量为2 mol 2．（2026·辽宁·二模）大连化物所某研究团队开发研究出负氢电池(如图)。已知放电时正极生成、和，下列说法正确的是 A．中H的化合价为价 B．放电时负极反应式为 C．充电时阳极质量减小 D．充电时向阴极移动 3．（2026·内蒙古包头·二模）热电化学电池可以将热能直接转换为电能，一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说法错误的是 A．热端电极反应： B．放电一段时间后，浓度增大，浓度减小 C．电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜 D．将装置中的负载改为电源，可以同时实现制冷和制热的效果 4. (2026·内蒙古包头·二模）钙钛矿型材料具有类似于天然钙钛矿的结构：在晶胞基础上，用同族的替代、用Fe、Cu离子替代即得结构。能将水体中的转化为氧化性更强的羟基自由基，从而促进对水体中有机污染物的高效氧化。参与处理酸性水体污染原理如图所示。下列说法正确的是 A．在反应中作还原剂 B．水分子在电极上发生反应： C．装置工作时，氢离子向左侧移动 D．污染物为甲醛时，电路每转移1mol电子最多处理15g甲醛 5．（2026·吉林·二模）在光照条件下，(赤铁矿)材料中的光生空穴可氧化富电子的芳烃(使苯环上的键胺化)形成相应的阳离子自由基物种，生成物进一步与吡唑反应得到偶联产物，机理如图。下列叙述正确的是 A．b极电极电势高于a极 B．电子由a极经外电路流向b极 C．a极的电极反应式为 D．上述总反应中，只断裂型键，同时只形成型键 6．（2026·辽宁鞍山·二模）利用库仑分析法测量浓度准确便捷（原理如图1）。量取VmL未知浓度的待测溶液，与过量KI溶液混合均匀后置于烧杯中并加入3滴淀粉溶液为指示剂，按图2方式进行电解。设达到终点时电解时间为tmin，电解时电流恒定为imA。已知基元电荷的电量为qC，阿伏加德罗常数的值为，则下列说法正确的是 A．石墨电极发生反应为： B．测量终点时的现象为溶液由蓝色变为无色 C．琼脂的主要作用是形成盐桥 D．该溶液的浓度为 7．（2026·吉林·二模）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x﹤1)再锂化的电化学装置，其示意图如下。已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法错误的是 A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2 + xe－ + xLi+ =LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，向Pt电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH降低 与膜有关的电化学综合题 题型03 8．（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 2．（2026·吉林长春·二模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，a极区域时，放电效果最佳。下列说法错误的是 A．放电时，a极电势低于b极电势 B．放电时，a极电极反应式： C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．充电时，理论上生成1 mol M转移2 mol电子 3．（2026·黑龙江大庆·二模）一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示，其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是 A．放电时，电子流向为：电极B→电解液→电极A B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C．充电时发生反应的离子方程式为： D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol 4．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）锂-硫电池是下一代高比能可充电电池的核心候选，核心优势在于高比能特性，科研人员开发了如图所示锂-硫电池。已知：在锂硫电池中，多硫化物(，n可变)会在正、负极之间来回迁移发生副反应，这就是“多硫化物穿梭效应”。下列说法错误的是 A．放电时，a极发生氧化反应 B．充电时，b极附近发生的反应有 C．放电时，转移4 mol电子时，有4 mol 迁移到b极并参与反应 D．多硫化物在正、负极之间的穿梭会造成活性物质损失 5．（2026·辽宁·二模）一种基于氯碱工业的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法错误的是 A．左边电极电势低于右边电极电势 B．阳极区溶液中浓度逐渐降低 C．阴极发生的反应为 D．理论上每消耗，阳极室溶液质量减少175.5 g 6．（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 7．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）TMTD()可作为杀虫剂、杀菌剂和分析试剂。利用NaOH溶液和电化学方法合成TMTD的简易过程如图所示。 惰性 电极 a 溶 液阳离子 交换膜 惰性 电极 下列说法正确的是 A．电极b为阳极 B．从电极b移向电极a C．电极a的电极反应式为2－2e－=TMTD+2Na+ D．生成TMTD，阴极区质量增加 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应与能量 化学反应与热能：化学反应历程与基元反应 题型01 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D A C C D B C C 电化学综合（不含膜） 题型02 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C B B D C D A 与膜有关的电化学综合题 题型03 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D C C D C C / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应与能量 3大考点概览 题型01 化学反应历程与基元反应 题型02 电化学综合（不含膜） 题型03 与膜有关的电化学综合题 化学反应历程与基元反应 题型01 1．（2026·黑龙江大庆·二模）甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是 A．总反应的原子利用率为100% B．该历程的决速步骤为反应ⅲ C．HI为总反应的催化剂，可降低反应的焓变 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 【答案】C 【分析】甲醇与CO催化制备乙酸的反应分三步进行：ⅰ.CH3OH(l)+HI=CH3I(l)+H2O(l)，反应ⅱ.CH3I(l)+CO(g)=CH3COI(l)，反应ⅲ.CH3COI(l)+H2O(l)=CH3COOH(l)+HI。总反应为CH3OH(l)+CO(g)CH3COOH(l)，HI为反应的催化剂。 【详解】A．总反应为CH3OH(l)+CO(g)=CH3COOH(l)，则原子利用率为100%，A正确； B．三步反应的正反应的活化能分别为0.72eV、[-0.68-(-1.38)]eV=0.7eV、[0.91-(-1.01)]eV=1.92eV，第ⅲ步反应的活化能最大，反应速率最慢，则该历程的决速步骤为反应ⅲ，B正确； C．由分析可知，HI为总反应的催化剂，能降低反应的活化能，但不能降低反应的焓变，C错误； D．该反应中，反应物的总能量为0eV，产物的总能量为-3.05eV，则∆H=-3.05eV-0eV=-3.05eV＜0，所以总反应为放热反应，总反应的正反应活化能小于逆反应活化能，D正确； 故选C。 2．（2026·吉林·二模）1，2-丙二醇[ CH2(OH)CH(OH)CH3]单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法正确的是        A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最快 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 【答案】D 【详解】A．碳碳键断裂产物中，断裂a处（生成）相对能量83.7，断裂b处（生成）相对能量为85.1，前者所需能量更低，A错误； B．脱水产物中，丙酮相对能量为，低于反应物（），该脱水反应为放热反应，B错误； C．反应速率由活化能决定，活化能=过渡态能量-反应物能量。根据图像可知，中，活化能最大，速率最慢，C错误； D．脱水产物中，丙酮相对能量最低，能量越低越稳定，D正确； 故选D。 3．（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。 4．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）合成可通过不同催化剂在不同反应路径下实现，反应中间体及其能量变化如图所示(*表物质处于吸附状态)，下列说法错误的是 A．NO的N、O原子端均可通过配位键吸附在催化剂上，但O比N更易实现吸附 B．不同催化剂对反应物、产物的吸附能力差异，导致了图中能量变化的不同 C．不同反应路径下催化合成，总反应的焓变相同 D．反应路径Ⅱ可能有副产物生成 【答案】A 【详解】A．NO分子中，N原子和O原子上均有孤对电子，而O原子的电负性较大，吸引电子能力强，其孤对电子较难给出形成配位键，则N比O更易实现吸附，A错误； B．不同的催化剂表面对同一物种的吸附强度（吸附能）不同，吸附能的差异直接导致了反应过程中各个中间态的相对能量不同，从而改变了反应路径和能垒，B正确； C．根据盖斯定律，化学反应的焓变（）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。催化剂只能改变反应速率（通过改变活化能），不能改变反应的焓变，C正确； D．由“含Zr催化剂-反应路径Ⅱ”图可知，该过程中含有吸附态的氮原子，如果两个吸附态的氮原子（）相遇，很容易结合生成氮气（），D正确； 故选A。 5．（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。 6．（2026·辽宁沈阳·二模）一种含空位的SnSe纳米片(VSnSe)存在空位迁移导致的缺陷热催化效应，其高效合成H2O2的反应机理如图，“×”代表该过程难以发生，“*”代表吸附在催化剂表面，SnSe指无空位的催化剂表面，下列说法错误的是 A．若原料为H218O和O2，则产物含H2O2 B．总反应原子利用率为100% C．HO*在VSnSe表面脱附更容易 D．决速步骤为H2O=HO*+H* 【答案】C 【分析】根据反应进程图，合成H2O2的历程为、、，总反应为。 【详解】A．根据分析可知，H2O2中的O原子分别来自H2O和O2，若原料为H218O和O2，由第二步历程可知产物含H2O2，A正确； B．总反应为，原子利用率为100%，B正确； C．根据反应进程图和“×”代表该过程难以发生可知，HO*在VSnSe表面脱附难以发生，C错误； D．决速步骤由活化能最高的一步决定，由图可知，H2O=HO*+H*的活化能为0.732eV， 的活化能为1.097eV-0.502eV=0.595eV，故决速步骤为H2O=HO*+H*，D正确； 答案选C。 7．（2026·辽宁鞍山·二模）甲基叔丁基醚是一种优良的高辛烷值汽油添加剂，实验室拟利用叔卤代烃[，X=Cl、Br]与甲醇的混合溶液共热制备：。其反应历程中自由能G的变化如下图所示，有关说法不正确的是 A．该反应能自发正向进行 B．中间体中碳原子的杂化方式为 C．比更易发生该反应 D．增大混合溶液中甲醇的浓度能明显提高该反应的速率 【答案】D 【详解】A．反应自发进行的判断依据是，由图可知生成物总自由能低于反应物总自由能，，该反应可自发正向进行，A正确； B．中间体中，甲基的碳原子均形成4个单键，为杂化；带正电的中心碳原子只有3对成键电子，无孤电子对，为杂化，因此碳原子杂化方式包含和，B正确； C．C-Br键键能小于C-Cl键，更易断裂解离出卤离子，第一步解离生成碳正离子的活化能更低，因此比更易发生该反应，C正确； D．由反应自由能变化可知，第一步卤代烃解离生成碳正离子的活化能更大，是总反应的决速步骤，甲醇不参与该决速步骤，因此增大甲醇浓度不能明显提高总反应速率，D错误； 故选D。 8．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）某科研团队研究深化了对碳基催化剂上氨选择性催化还原反应机理的理解，为研发低温无金属选择性催化还原催化剂奠定了基础。如图为、NO在碳基催化剂上转化的反应机理图。下列说法正确的是 A．为该反应的催化剂 B．该转化过程存在着极性键、非极性键的断裂和形成 C．每消耗1 mol NO可得到3 mol D．碳基催化剂可降低NO转化的反应热 【答案】B 【详解】 A．由题图可知，为该反应的催化剂，A错误； B．该转化过程存在O=O键非极性键的断裂和极性键的断裂(断键)和非极性键(成键)的生成、中极性键的形成，B正确； C．由机理图可知，反应的化学方程式为，每消耗1 mol NO可得到1.5 mol ，C错误； D．碳基催化剂可降低活化能，加快反应速率，不能降低NO转化的反应热，D错误； 故答案选B。 9．（2026·吉林·二模）配合物，用表示)可催化醛烯烃基化，反应过程如图所示。 下列叙述错误的是 A．是反应的中间体 B．催化过程中的杂化类型发生改变 C．有机物中与原子之间一定是单键相连 D．醛烯烃基化反应为 【答案】C 【分析】由反应图示可知，醛烯烃基化为、、，在催化剂下反应生成、、，故总反应为； 【详解】A．在反应中不断生成又不断消耗，是反应的中间体， A正确； B．由图，催化过程中形成的σ键数目发生改变，其杂化类型发生改变，B正确； C．有机物中与原子之间为三键，C错误； D．由分析可知，烯烃基化反应方程式正确，D正确； 故选C。 10．（2026·吉林长春·二模）利用光催化剂，可选择性的实现键的氯化。以、和甲苯为原料合成医药中间体对氯甲苯的反应机理如图所示。下列说法错误的是 A．是催化剂 B．②过程中有非极性键的断裂 C．③对应的反应方程式为 D．该方法下，甲苯的甲基键氯化选择性低 【答案】C 【详解】A．整个反应循环中，先被消耗，反应结束后重新生成，反应前后的质量和化学性质都不变，因此是该反应的催化剂，A说法正确； B．过程②的反应物结构中存在非极性共价键；反应后转化为，非极性键发生断裂，因此过程②存在非极性键的断裂，B说法正确； C．过程③中，2个（每个降1价，共得2e⁻）氧化1个（从-1价升为+1价，失2e⁻）生成，氧原子由体系中的水分子提供，正确的离子方程式为： 选项给出的不符合反应事实，方程式书写错误，C说法错误； D．题干明确说明该方法可选择性实现键（苯环上的碳氢键）的氯化，最终得到苯环氯化的对氯甲苯；甲苯甲基的键是，该条件下很难被氯化，因此甲苯甲基键氯化的选择性低，D说法正确； 故选C。 电化学综合（不含膜） 题型02 1．（2026·辽宁鞍山·二模）碱性锌锰电池的总反应为：，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，发生氧化反应 B．电池工作时，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，转移电子的物质的量为2 mol 【答案】C 【分析】由总反应可知，锌是碱性锌锰电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，二氧化锰是正极，水分子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为：MnO2+H2O+ e-=MnO(OH)+OH-。 【详解】A．由分析可知，电池工作时，二氧化锰是正极，水分子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，A错误； B．由分析可知，电池工作时，氢氧根离子通过隔膜向负极移动，B错误； C．环境温度过低，反应速率减慢，不利于电池放电，C正确； D．由分析可知，二氧化锰放电的电极反应式为：MnO2+H2O+ e-=MnO(OH)+OH-，则生成1 mol碱式氧化锰时，转移电子的物质的量为1 mol，D错误； 故选C。 2．（2026·辽宁·二模）大连化物所某研究团队开发研究出负氢电池(如图)。已知放电时正极生成、和，下列说法正确的是 A．中H的化合价为价 B．放电时负极反应式为 C．充电时阳极质量减小 D．充电时向阴极移动 【答案】B 【分析】该装置放电时为正极，反应方程式为：；为负极，反应方程式为：，据此分析。 【详解】A．中H的化合价为价，A项错误； B．为负极，反应方程式为：，B正确； C．充电时阳极反应为，每转移6个，则有6个从阴极移动向阳极形成，阳极质量增大，C项错误； D．充电时为电解池，向阳极移动，D项错误。； 故选B。 3．（2026·内蒙古包头·二模）热电化学电池可以将热能直接转换为电能，一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说法错误的是 A．热端电极反应： B．放电一段时间后，浓度增大，浓度减小 C．电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜 D．将装置中的负载改为电源，可以同时实现制冷和制热的效果 【答案】B 【分析】由图可知，热端电极失电子，是负极，电极反应：；冷端电极得电子，是正极，电极反应：，据此回答。 【详解】A．热端电极为负极，失电子发生氧化反应生成，电极反应式书写正确，A正确； B．放电过程中热端生成的会扩散至冷端，在冷端得电子重新生成，两种离子在体系内循环转化，总浓度均保持不变，B错误； C．设置隔热阴离子交换膜既可以维持冷热端的温差，又能允许两种阴离子迁移平衡电荷，C正确； D．将负载改为电源后装置变为电解池，可使冷端吸热实现制冷、热端放热实现制热，同时达到两种效果，D正确； 故选B。 4. (2026·内蒙古包头·二模）钙钛矿型材料具有类似于天然钙钛矿的结构：在晶胞基础上，用同族的替代、用Fe、Cu离子替代即得结构。能将水体中的转化为氧化性更强的羟基自由基，从而促进对水体中有机污染物的高效氧化。参与处理酸性水体污染原理如图所示。下列说法正确的是 A．在反应中作还原剂 B．水分子在电极上发生反应： C．装置工作时，氢离子向左侧移动 D．污染物为甲醛时，电路每转移1mol电子最多处理15g甲醛 【答案】D 【解析】A．在反应前后循环再生，性质和质量不变，属于催化剂，不是还原剂，A错误； B．左侧阳极水转化为，从价变为价，失电子，正确反应为，B错误； C．电解池中阳离子向阴极移动，阴极在右侧，因此氢离子向右侧移动，C错误； D．该装置中，阳极反应为，阴极反应为，电路每转移电子，阳极生成，阴极生成。根据题意，可转化为，通常可生成。故电路每转移电子，体系共生成。甲醛被氧化为二氧化碳的反应为，可知处理甲醛需要。因此，电路每转移电子可处理甲醛，则每转移电子可处理甲醛，其质量为； 故选D。 5．（2026·吉林·二模）在光照条件下，(赤铁矿)材料中的光生空穴可氧化富电子的芳烃(使苯环上的键胺化)形成相应的阳离子自由基物种，生成物进一步与吡唑反应得到偶联产物，机理如图。下列叙述正确的是 A．b极电极电势高于a极 B．电子由a极经外电路流向b极 C．a极的电极反应式为 D．上述总反应中，只断裂型键，同时只形成型键 【答案】C 【分析】 b极得电子生成，为阴极，发生还原反应，电极反应式为：，a为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，据此回答下列问题； 【详解】A．a极为阳极，b极为阴极，阳极电势低于阴极电势，故电势a>b，A错误； B．a极为阳极，b极为阴极，电子在外电路中由a极经外电路流向电池的正极，又由电池的负极经导线流向b极，B错误； C．由机理图可知a极的电极反应式为：，C正确； D．从总反应式看，除生成偶联产物外，还有氢气生成，氢气中有s—s型σ键形成，D错误； 故选C。 6．（2026·辽宁鞍山·二模）利用库仑分析法测量浓度准确便捷（原理如图1）。量取VmL未知浓度的待测溶液，与过量KI溶液混合均匀后置于烧杯中并加入3滴淀粉溶液为指示剂，按图2方式进行电解。设达到终点时电解时间为tmin，电解时电流恒定为imA。已知基元电荷的电量为qC，阿伏加德罗常数的值为，则下列说法正确的是 A．石墨电极发生反应为： B．测量终点时的现象为溶液由蓝色变为无色 C．琼脂的主要作用是形成盐桥 D．该溶液的浓度为 【答案】D 【详解】A．石墨电极为阴极（接电源负极），应发生还原反应；而该反应为氧化反应，实际发生在阳极（铂电极），A错误； B．初始溶液中含和I-，无I2，加淀粉溶液后呈无色，电解产生I2后立即被还原消耗，溶液保持无色；当反应完全后，稍过量的I2使淀粉变蓝，故测量终点现象应为“无色变为蓝色”，B错误； C．图2为烧杯，没有两个分开的半电池室，不需要传统的盐桥；图2中玻璃管内填充的琼脂兼具物理支撑(可固定电解液)、离子导通、产物分隔功能，能保证离子能正常移动以形成闭合回路，C错误； D．根据法拉第电解定律，电解过程中通过的总电量Q=I⋅t：电流I=imA=i×10−3 A，时间为t min即60t s，因此Q=i×10−3×60t=6×10−2it C，转移电子的物质的量n(e−)= ​=​ mol，由反应、，可知n(Na2​S2​O3​)=n(e−)=​ mol，溶液体积V=V mL=V×10−3 L，因此浓度：c(Na2​S2​O3​)==​​= mol/L。D正确； 故选D。 7．（2026·吉林·二模）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x﹤1)再锂化的电化学装置，其示意图如下。已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法错误的是 A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2 + xe－ + xLi+ =LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，向Pt电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH降低 【答案】A 【分析】该装置为电解池，Pt电极产生，O元素发生氧化反应，因此Pt为阳极，接电源正极B；电极为阴极，接电源负极A，据此分析； 【详解】A．再锂化生成，1 mol 结合，得到电子，电极反应：，A错误； B．标准状况下物质的量为，生成1 mol 转移电子，总转移电子为，1 mol 转化需要电子，因此可转化的物质的量为，B正确； C．电解池中阴离子向阳极迁移，向Pt电极迁移，C正确； D．阳极（Pt）反应为，生成，阳极附近增大，pH降低，D正确； 故选A。 与膜有关的电化学综合题 题型03 8．（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。 2．（2026·吉林长春·二模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，a极区域时，放电效果最佳。下列说法错误的是 A．放电时，a极电势低于b极电势 B．放电时，a极电极反应式： C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．充电时，理论上生成1 mol M转移2 mol电子 【答案】D 【分析】首先判断放电时的电极性质： 放电时，极上转化为，（中性）得电子生成带2个单位负电荷的，因此为正极；极上失电子转化为，因此为负极，充电时，a为阴极，b为阳极，据此解答。 【详解】A．放电时，负极电势低于正极电势，为负极、为正极，因此极电势低于b极电势，A正确； B．放电时a为负极，失电子生成，电极反应式为，B正确； C．放电时，a极每失去1 mol电子，a极区域负电荷减少1 mol，多余的（阳离子）需要移向正极（b极）；b极得到电子后负电荷增加，需要阳离子平衡电荷，因此离子交换膜为阳离子交换膜，C正确； D．放电时，对比结构变化写出电极反应：（N自身带2个单位负电荷）；充电是放电的逆过程，1 mol N生成1 mol M时，总共失去4 mol电子，因此生成1 mol M转移，D错误； 故选D。 3．（2026·黑龙江大庆·二模）一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示，其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是 A．放电时，电子流向为：电极B→电解液→电极A B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C．充电时发生反应的离子方程式为： D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol 【答案】C 【分析】由电池装置图可知，放电时，空气氧化多硫化物，则电极B为正极，电极反应为，电极A为负极，电极反应为；充电时，电极B为阳极，电极反应为，电极A为阴极，电极反应为； 【详解】A．放电时，电子由负极经外电路流向正极，即电极A→负载→电极B，A错误； B．由分析可知，放电时，负极室中的通过膜a向Ⅱ室迁移，膜a为阳离子交换膜；正极室中的通过膜b向Ⅱ室迁移，膜b为阴离子交换膜，B错误； C．结合充电时阳极和阴极的电极反应式可得总反应的离子方程式为，C正确； D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上负极室中有2 mol 进入Ⅱ室，正极室中有2 mol 进入Ⅱ室，则Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共增加2 mol，D错误； 故答案选C。 4．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）锂-硫电池是下一代高比能可充电电池的核心候选，核心优势在于高比能特性，科研人员开发了如图所示锂-硫电池。已知：在锂硫电池中，多硫化物(，n可变)会在正、负极之间来回迁移发生副反应，这就是“多硫化物穿梭效应”。下列说法错误的是 A．放电时，a极发生氧化反应 B．充电时，b极附近发生的反应有 C．放电时，转移4 mol电子时，有4 mol 迁移到b极并参与反应 D．多硫化物在正、负极之间的穿梭会造成活性物质损失 【答案】C 【分析】该电池放电时，a极（金属锂）为负极，失电子发生氧化反应；b极（硫基材料）为正极，得电子发生还原反应。 【详解】A．根据题图可知，放电时，a极为负极，b极为正极，a极发生反应，a极发生氧化反应，A正确； B．充电时，硫-金属氮化物电极作阳极，发生氧化反应，b极附近发生的反应有，B正确； C．当电路中通过4 mol电子时，虽然a极产生的锂离子会向b极迁移，但由于存在多硫化物穿梭效应等影响，不会全部迁移到b极并参与反应，C错误； D．多硫化物在正、负极之间穿梭，会在负极发生副反应，造成活性物质损失，D正确； 故选C。 5．（2026·辽宁·二模）一种基于氯碱工业的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法错误的是 A．左边电极电势低于右边电极电势 B．阳极区溶液中浓度逐渐降低 C．阴极发生的反应为 D．理论上每消耗，阳极室溶液质量减少175.5 g 【答案】D 【分析】该装置为电解池：左侧被还原为，得电子，因此左侧电极为阴极，连接电源负极；右侧为阳极，连接电源正极，阳极饱和食盐水中的失电子生成（对应图中逸出的气体）；中间为阳离子交换膜，仅允许阳离子（）通过。 【详解】A．电解池中，阳极（右侧）接电源正极，阴极（左侧）接电源负极，电势关系：阳极电势＞阴极电势，因此左边电极电势低于右边电极电势，A正确； B．阳极放电生成逸出，由于阳离子交换膜允许阳离子通过，阳极区的会持续迁移到左侧阴极区，因此阳极区浓度逐渐降低，B正确； C．阴极得电子，被还原为，电解质为溶液，配平后电极反应，C正确； D．消耗时，总共转移电子： 阳极反应为，转移电子生成，同时有迁移到阴极区。 阳极室减少的总质量 = 逸出的质量 + 迁移出的质量 = ，不是，D错误； 故选D。 6．（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。 7．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）TMTD()可作为杀虫剂、杀菌剂和分析试剂。利用NaOH溶液和电化学方法合成TMTD的简易过程如图所示。 惰性 电极 a 溶 液阳离子 交换膜 惰性 电极 下列说法正确的是 A．电极b为阳极 B．从电极b移向电极a C．电极a的电极反应式为2－2e－=TMTD+2Na+ D．生成TMTD，阴极区质量增加 【答案】C 【分析】该反应为TMTD的电化学合成过程，核心是被氧化生成TMTD，S元素化合价升高，电极a发生氧化反应，为阳极；电极b发生还原反应为阴极。由此解题。 【详解】A．由分析可知，电极b为阴极，A错误； B．电解池中阳离子向阴极移动，即从电极a移向电极b，B错误； C．电极a为阳极，失去电子生成TMTD，电极反应式为，C正确； D．生成1 mol TMTD转移2 mol电子，阴极区有2 mol迁入（质量为46 g），同时阴极反应生成1 mol逸出（质量为2 g），故阴极区质量增加46 g−2 g=44 g，D错误； 故答案选C。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $