专题01 化学电源装置分析（重难点专练）高二化学人教版选择性必修1

专题01 化学电源装置分析 类型一 充电电池 1.（2026·湖南永州·一模）如图所示为一种基于Li+/Mg2+混合电解液的新型Mg-CoS2可充电电池工作原理示意图。已知CoS2中Co为+2价。下列说法错误的是 A．放电时，电极a的电势低于电极b B．若充电电压为2.0 V，可能会导致电池的比能量下降 C．若将电解质溶液换成NaOH溶液，则该电池不能正常工作 D．若放电时b极有0.2 mol CoS2参与反应，理论上a极质量减少4.8 g 【答案】D 【分析】放电时，Mg失电子生成Mg2+，CoS2在b电极得电子生成Li2S、Co，则a是负极、b是正极； 【解析】放电时，a是负极、b是正极，电极a的电势低于电极b，A正确；若充电电压为2.0 V，CoS2转化为Co3S4，放电时Co3S4不能参与反应，会导致电池的比能量下降，B正确；若将电解质溶液换成NaOH溶液，放电时负极生成氢氧化镁沉淀附着在电极表面，导电能力降低，则该电池不能正常工作，C正确；放电时CoS2在b电极得电子生成Li2S、Co，a电极Mg失电子生成Mg2+，1 mol CoS2转移4 mol电子，若b极有0.2 mol CoS2参与反应，转移0.8 mol电子；理论上a极消耗0.4 mol Mg，a极质量减少9.6 g，D错误；故选D。 2.（25-26高二上·湖南岳阳·期末）锂离子电池是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的原理示意图如图，电池反应为：。下列说法错误的是 A．放电时，钙电极为负极，发生氧化反应 B．充电时，Ca2+在阴极处得电子 C．电解质可以换成溶液 D．充电时，电极的电极反应式为 【答案】C 【分析】由电池反应方程式，放电时Ca失去电子变为Ca2+，表明钙电极为负极，Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极。 【解析】放电时，转化为，失电子化合价升高，钙电极为负极，发生氧化反应，A正确；充电时为电解池，阴极发生还原反应，在阴极得电子生成，B正确；是活泼金属，能与水发生剧烈反应，若将电解质换成水溶液，钙电极会被消耗，无法正常工作，C错误；充电时，电极为阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，D正确；故选C。 3.（25-26高二下·吉林延边·期末）如图所示为一种可充电的氢氧燃料电池示意图。为可充电电池的电解质介质之一，与氢气作用生成还原态WH。下列有关说法正确的是 A．根据反应原理，充当极放电反应的催化剂 B．放电时，极电极反应式： C．放电结束，极区域变小 D．充电时，A接外电源正极，发生氧化反应 【答案】A 【解析】放电时A极区与反应生成，在A极失电子重新生成和，反应前后质量和化学性质不变，充当A极放电反应的催化剂，A正确；放电时B极上得电子生成，电极反应为，未在B极直接得电子，B错误；A极生成的通过质子交换膜向B极迁移，A极区域浓度不变，pH不变，C错误；充电时，负极要作电解池的阴极，A应接外电源负极，发生还原反应，D错误；故选A。 类型二 燃料电池 4.（25-26高二上·河南南阳·阶段检测）某种甲醇()燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，能量转换率高，可达100% B．N极为负极，电池工作过程中，右侧不变 C．32g甲醇参加反应，理论上消耗1.5mol D．M极电极反应为 【答案】C 【分析】M电极甲醇失电子生成碳酸氢钾，M是负极；N电极氧气得电子生成氢氧化钾，N是正极。 【解析】燃料电池能量转换率高，但不可能达到100%，故A错误；N极为正极，放电过程中，右侧氧气得电子生成氢氧根离子，钾离子移向右侧使氢氧化钾浓度增大，故B错误；1mol甲醇生成碳酸氢钾，电路中转移6mol电子，根据得失电子守恒，理论上消耗1.5mol ，故C正确；M极甲醇被氧化为，其电极反应式为，故D错误；故选C。 5.（2025·陕西咸阳·模拟预测）燃料电池为现代能源利用的新形式，图为()/甲醇单液燃料电池，下列说法正确的是 A．放电时在负极发生氧化反应 B．隔膜为阴离子交换膜 C．负极反应为 D．放电结束后，通入空气可使再生 【答案】D 【分析】甲醇单液燃料电池甲醇会被氧化为，所以通入甲醇的一极为负极，即左侧为负极，右侧则为正极，被还原为，、在碱性环境下不能大量存在，所以要维持混合溶液呈酸性，负极反应式为：，产生的氢离子会通过质子交换膜进入正极区，据此回答。 【解析】根据分析，右侧则为正极，被还原为，A错误；、在碱性环境中不能大量存在，所以需维持混合溶液为酸性，负极反应为，产生的会通过隔膜向右侧移动，所以隔膜为质子交换膜，B错误；负极为通入甲醇的一极，据图可知甲醇被氧化为，根据电子守恒、元素守恒可知电极反应式为，C错误；放电结束后，通入空气可使再生，，D正确； 故选D。 6.（26-27高二上·浙江·开学考试）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保相结合，可以解决酸雨等环境污染问题，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极Pt2为正极，发生氧化反应 B．电子从电极Pt1出发沿导线流向电极Pt2，再经由质子交换膜流回电极Pt1 C．电极Pt1附近发生的反应： D．相同条件下，放电过程中消耗的O2和SO2的体积比为1∶2 【答案】D 【分析】由图可知，Pt1电极上SO2与水发生氧化反应生成硫酸（），故Pt1为负极；Pt2为正极，O2发生还原反应生成（），据此分析。 【解析】为正极，原电池正极发生得电子的还原反应，A错误；电子只能在外电路（导线、负载）中移动，不能在电解质中移动，B错误；该电池为酸性质子交换膜环境，电极反应不会生成，（负极）正确反应为，C错误；根据得失电子守恒关系可知，放电时1 mol 被氧化失去2 mol电子，1 mol 被还原得到4 mol电子，故消耗和的物质的量之比为1:2，即相同条件下气体体积比为1:2，D正确；故选D。 类型三 微生物电池 7.（25-26高二上·贵州黔东南·阶段检测）利用原电池原理可以把糖类的废弃物转化为无污染的、，并把其中的化学能转化为电能，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示(假设M、N两电极均为惰性电极)。下列说法正确的是 A．该电池耐高温性能好 B．电池工作时，电子的流动方向：N电极→导线→M电极→隔膜→N电极 C．M电极上的电极反应式： D．电路中每转移0.4mol电子，此时生成的体积为2.24L 【答案】C 【解析】微生物的主要成分为蛋白质，高温下蛋白质会变性失活，该电池不具备耐高温性能，A错误；电子只能在外电路的导线、电极中移动，不能通过隔膜（电解质区域依靠离子定向移动导电），B错误；M电极为正极，酸性条件下得电子发生还原反应，电极反应式为，C正确；题目未指明气体处于标准状况，无法确定生成的体积，D错误；故选C。 8.（25-26高二上·甘肃白银·期末）研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能对工业污水等进行处理。某实验室利用如图所示微生物电池将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列有关该电池工作时的说法错误的是 A．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 B．该电池中电子由M极经导线流向N极 C．负极的电极反应为 D．标准状况下，每消耗22.4L 有个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室 【答案】D 【解析】该电池是原电池，电池在微生物作用下将化学能转化为电能，A项正确；该电池N极得到电子被还原，为正极，则M极为负极，失去电子被氧化，生成氮气和二氧化碳，电子由负极通过外电路流向正极，即电子由M极经导线流向N极，B项正确；负极上失去电子，发生氧化反应，产生、，电极反应方程式为，C项正确；原电池放电过程中电解液中阳离子移向正极，所以应该由甲室流向乙室，D项错误；故选D。 9.（25-26高二下·辽宁葫芦岛·期末）在微生物参与下，采用惰性电极处理污水中有机物的某微生物燃料电池原理如图。下列说法正确的是 A．为加快电池放电速率，需在温度较高的环境下使用电池装置 B．若有机物为葡萄糖()，当转移0.12mol时两极质量差为5.34g C．右室每生成5.6L（标准状况）电解质溶液中转移1mol电子 D．工作一段时间后，电池需要补充电解质溶液 【答案】D 【分析】微生物燃料电池中，微生物所在电极区发生氧化反应，被氧化生成和，被还原生成，则电极为原电池的正极，微生物所在电极为负极，正极电极反应式为，中间质子交换膜，只有可以穿过膜，从负极（右室）迁移向正极（左室）。 【解析】该电池依赖微生物工作，温度过高会使微生物蛋白质变性失活，反而降低电池放电速率，A错误；若有机物是，负极反应式为，负极是惰性电极，本身质量不发生变化；正极反应式为，则转移0.12 mol，消耗0.06mol ，正极质量减少0.06mol × 87g/mol=5.22g，两极质量差为5.22g，B错误；电解质溶液中是阴、阳离子定向移动传导电荷，电子仅在外电路迁移，不会经过电解质溶液，C错误。电池工作过程中，有机物不断被氧化消耗，同时正极不断生成水，电解质浓度逐渐降低，且反应过程中离子迁移、产物生成会消耗电解质相关组分，工作一段时间后需要补充电解质溶液维持电池性能，D正确；故选D。 类型四 浓差电池 10.（25-26高一下·黑龙江佳木斯·期中）浓差电池是一种因电池中存在浓度差而产生电动势的电池。如图所示浓差电池可测定待测环境氧气的含量，参比侧通入空气，测量侧气压调节至与参比侧相同，接通电路。下列说法正确的是 A．若测量侧为低氧环境，则参比侧电极为负极 B．若测量侧为富氧环境，则测量侧的电极反应式为：O2+4e-=2O2- C．若测量侧消耗112mLO2，则电路中通过0.02 NA电子 D．若参比测通入纯氧，则电势差越大，测量侧含氧量越高 【答案】B 【解析】若测量侧为低氧环境，参比侧浓度更高，在参比侧得电子发生还原反应，参比侧为正极，A错误；若测量侧为富氧环境，测量侧浓度更高，在测量侧得电子生成，电极反应式为，B正确；题目未说明是否处于标准状况下，无法计算其物质的量，故无法确定转移电子数，C错误；参比侧通入纯氧时，两侧浓度差越大，电势差越大，因此电势差越大说明测量侧含氧量越低，D错误；故选B。 11.（26-27高三上·浙江杭州·阶段检测）利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是 A．电池工作时，乙室溶液浓度增大 B．负极区每生成，有通过隔膜向甲室迁移 C．甲区域中Cu为负极 D．乙出口处的浓度小于甲出口处 【答案】C 【分析】甲、乙两室均预加相同的电镀废液，向甲室通入足量氨气后，Cu2+转化为，甲室中Cu2+浓度低于乙室中Cu2+浓度，构成浓差电池，甲为负极、乙为正极，负极铜失电子生成，正极Cu2+得电子生成Cu单质，通过隔膜由乙室移入甲室。 【解析】乙室为正极，发生反应，被还原消耗，浓度减小，故A错误；负极反应为，每生成1mol 转移2mol电子，为平衡电荷，只需1mol 向负极(甲室)迁移，故B错误；向甲室通入足量氨气后，Cu2+转化为，甲室中Cu2+浓度低于乙室中Cu2+浓度，构成浓差电池，甲室电势低，甲为负极，失电子发生氧化反应，为负极，故C正确；甲室中与结合为稳定的配离子，游离浓度极低，乙室仅被部分还原，故乙出口浓度大于甲出口，故D错误；故选C。 12.（2026·重庆·三模）在恒温条件下，一种浓差电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．M电极的电势低于N B．气体压强 C．N电极的电极方程式为： D．若外电路中转移2 mol ，则两极气体的质量差将改变32 g 【答案】D 【解析】图中显示，Mg2+离子从M电极区域通过固体电解质移动到N电极区域。在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。因此，N是正极，M是负极。负极（M电极）：发生氧化反应，电极反应式为：，正极（N电极）：发生还原反应，电极反应式为：。 在原电池中，电子从负极流向正极，正极的电势高于负极。由分析可知，M是负极，N是正极，那么M电极的电势低于N电极，A正确；由分析可知，这是一个浓差电池，其工作原理是利用物质从高浓度区域向低浓度区域的自发转移来产生电能。负极（M）发生氧化反应：，正极（N）发生还原反应：，总反应是S2气体从N电极区域转移到M电极区域。为了使反应自发进行，N电极的S2压强必须高于M电极的S2压强，B正确；由分析可知，N电极是正极，发生还原反应。反应物为S2气体和迁移过来的Mg2+，产物为MgS，N电极的电极方程式为：，C正确；根据电极反应，转移 mol电子，M电极生成 mol S2，N电极消耗 mol S2，M电极气体质量增加 g，N电极气体质量减少 g。两极气体的质量差改变了 g，D错误；故选D。 类型五 液流电池 13.（2026·云南文山·三模）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极，电解质溶液为硫酸盐溶液。下列说法不正确的是 A．充电时，a与外接电源的负极相连 B．充电时，电池总反应为 C．放电时，外电路的电流方向为b→a D．放电时，理论上当电路中转移0.2 mol电子时，左室溶液质量减少15.2 g 【答案】D 【分析】全铁液流电池放电时原理为，a极为负极，发生氧化反应，电极材料为负载铁的石墨，b极为正极，发生还原反应，电极材料为石墨；充电时，a极为阴极，发生还原反应，b极为阳极，发生氧化反应，以此作答； 【解析】充电时，a极为阴极，与外接电源的负极相连，A正确；根据分析，充电时，电池总反应为，B正确；放电时，a极为负极，b极为正极，外电路的电流方向为b→a，C正确；放电时，理论上当电路中转移0.2 mol电子时，左室生成0.1 mol，为维持电荷守恒，有0.1mol通过阴离子交换膜由右室移向左室，则左室溶液质量增加5.6 g+9.6 g=15.2 g，D错误；故选D。 14.（25-26高三上·福建福州·阶段检测）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是 A．隔膜为阳离子交换膜 B．放电时，a极为正极 C．充电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小 D．理论上，Fe3+每减少168 g，Fe2+总量相应增加6mol 【答案】C 【解析】放电时左侧a室生成正电荷增加，右侧b室转化为正电荷减少，为平衡电荷阴离子需从右向左移动，且阳离子交换膜会使进入左室与直接反应造成电池短路，故隔膜为阴离子交换膜，A错误；放电时a极上失电子生成，发生氧化反应，为负极，B错误；充电时，a极为阴极，发生反应，消耗使其浓度减小；b极为阳极，发生反应，消耗使其浓度减小，故两侧浓度均减小，C正确；168 g 的物质的量为，根据总反应，每减少2 mol 对应增加3 mol，故减少3 mol 时增加4.5 mol，不是6 mol，D错误；故选C。 15.（2026·福建三明·二模）科学家研制了一种全氯无膜液流电池，可作储能设备，装置如图所示。放电时电极b的反应为。 下列说法错误的是 A．充电时，多孔炭电极b接电源正极 B．充电时，右侧储液罐中Cl-的物质的量增大 C．该电池因选用CCl4溶解Cl2而无需离子交换膜 D．放电时电极a的反应为： 【答案】B 【解析】由图可知，放电时电极b的反应为，可知氯气得到电子发生还原反应，为正极，则a为负极。充电时，电极b作电解池的阳极，连接电源的正极，电极a作电解池的阴极，连接电源的负极。 根据上述分析可知，充电时，多孔炭电极b为阳极，接电源正极，A正确；充电时，电极a发生的反应为：，电极b中氯离子转化为氯气，氯离子被消耗，所以氯离子的物质的量减少，B错误；氯气极易溶于四氯化碳，所以选用CCl4溶解Cl2，无需离子交换膜，C正确；放电时，a为负极，失去电子发生氧化反应，其反应为：，D正确。 1.（2026·河南安阳·模拟预测）中国科学家设计并提出一种协同氨分解的新型可充电电池，实现到的高效转化，转化关系如图所示。 下列说法正确的是 A．放电时锌电极电势高于复合石墨电极电势 B．充电时电子迁移方向：复合石墨电极→电源正极，电源负极→锌电极 C．一次充放电循环的总反应是 D．放电时6.5 g锌参加反应时，生成氢气的体积是2.24 L 【答案】B 【分析】由图可知，放电时，锌电极为原电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=，复合石墨电极为正极，水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；充电时，与直流电源负极相连的锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，电极反应式为+2e-=Zn+4OH-，复合石墨电极为阳极，碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为：2-6e-+6OH-=N2↑+8H2O。 【解析】放电时失去电子转化为，为原电池负极，复合石墨为正极，原电池中正极电势高于负极，因此锌电极电势更低，A错误；充电时为电解池，复合石墨作阳极，失去的电子流向电源正极，作阴极，电子从电源负极流向电极，电子迁移方向描述正确，B正确；由上述分析可知，放电时的总反应式为，充电时的总反应式为，则一次充放电循环的总反应是，C错误；首先选项未说明是标准状况，无法计算气体体积，D错误；故选B。 2.（26-27高三上·广东中山·阶段检测）锌钒氧化物水系二次电池，放电时嵌入层间生成，装置使用阳离子交换膜。下列说法错误的是 A．充电阶段，锌电极电势低于钒基电极 B．充电阳极反应： C．放电时，每生成，理论上正极增加的质量为 D．若电池初始状态为完全放电(全部为和Zn)，充电至中x变为0.6x，则外电路转移的电子数为0.4x mol 【答案】D 【分析】根据锌钒氧化物水系二次电池，放电时嵌入层间生成可知，放电时Zn-2e-=Zn2+，Zn为负极，V2O5为正极；充电时，Zn为阴极，V2O5为阳极。 【解析】根据充电时，Zn为阴极，V2O5为阳极可知，锌电极电势低于钒基电极，故A正确；充电时的阳极发生的电极反应式为，故B正确；放电时，正极由生成，故正极质量增加的为xmolZn和nmolH2O，质量为，故C正确；初始x个Zn2+嵌入；充电后，只剩余0.6x个Zn2+。脱出Zn2+的物质的量为xmol-0.6xmol=0.4xmol，每个Zn2+脱出，失去2个电子。故转移电子0.4xmol×2=0.8xmol，故D错误；故选D。 3.（26-27高三上·陕西咸阳·阶段检测）电极显著提高了还原催化性能，为高性能还原催化剂的设计提供了新的思路，同时，可充放电电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是 A．该原电池中，在负极发生还原反应 B．电极电势：，a极电极反应式为 C．每生成9.2gHCOOH时理论上转移0.4mol电子 D．工作一段时间后，b极区电解质溶液的pH降低 【答案】C 【解析】该装置为原电池，Zn是活泼金属，发生失电子的氧化反应作负极；发生得电子的还原反应，是在正极（b极）进行，A错误；原电池中正极电势高于负极，b为正极、a为负极，故电极电势，同时a极在环境下的产物是，电极反应式为，B错误；的摩尔质量为，的物质的量为，生成时，C元素化合价从+4降到+2，转移电子，故生成转移电子，C正确；b极电极反应式为，反应消耗，b极区浓度降低，pH升高，D错误；故选C。 4.（26-27高三上·广东广州·阶段检测）由铁氰化钾和亚铁氰化钾混合溶液组成的电池体系是一种研究较多的热电化学电池，其放电原理如图所示，将两个电极置于温度不同的电解液环境中，电极之间便可以形成电势差。下列说法正确的是 A．热端电极为负极，发生还原反应 B．放电一段时间后，浓度增大，浓度减小 C．若用外加电流法保护铁不被腐蚀，应将铁与热端电极相连 D．反应过程中，向热端电极扩散 【答案】C 【解析】热端电极电子流出，为负极，失电子发生氧化反应，A错误；负极反应为，正极反应为，两种离子的生成量和消耗量相等，放电后浓度均不变，B错误；外加电流法保护铁时，需将铁与电源负极相连作阴极被保护，该电池热端电极为原电池的负极，故应将铁与热端电极相连，C正确；原电池中阳离子向正极移动，该电池正极为冷端电极，故向冷端电极扩散，D错误；故选C。 5.（25-26高三下·河北衡水·阶段检测）近年来电池研发领域涌现出的纸电池，其组成与传统电池类似，主要包括电极(Cu片和Zn片)浸泡了饱和NaCl溶液的隔离膜(如下图所示)，电极和隔离膜均“嵌”在纸中，包装材料采用多孔树脂，透气且能防止电解液泄漏，下列说法正确的是 A．电池工作时，移向负极 B．电池工作后，铜片上可看到黑色的斑点 C．把包装材料换成不透气密封树脂，可以提高电池性能，延长电池使用寿命 D．该电池工作时，正极的电极反应式为 【答案】D 【分析】由图可知，锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为，铜电极为正极，水分子作用下空气中氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为。 【解析】原电池电解液中阳离子向正极移动，则向正极移动，A错误；由分析可知，铜电极为正极，水分子作用下空气中氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，所以电池工作后，铜片上不可能看到黑色的斑点，B错误；由分析可知，铜电极为正极，水分子作用下空气中氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，所以不能把包装材料换成不透气密封树脂，否则空气中的氧气无法在正极放电，不能形成原电池，C错误；由分析可知，铜电极为正极，水分子作用下空气中氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，D正确；故选D。 6.（2026·浙江嘉兴·一模）某科研团队利用S和的相互转化设计了如图所示电池。工作时，两极上发生反应的S和的物质的量相等。放电完成后，将一侧的电解液加热，产生的气体通入另一侧，可使电池重复工作。下列说法不正确的是 A．电极a的反应式： B．理论上，电路中通过的电子与消耗的物质的量之比为 C．放电完成后，应加热右侧的深蓝色电解液 D．电池再次工作时，电极b为正极 【答案】B 【分析】S和Cu2S的物质的量相等，且S在电极a侧，Cu2S在电极b侧。S具有氧化性，在正极被还原；而Cu2S在负极被氧化。电极a侧电极反应式为S + 2Cu2+ + 4e⁻ =Cu2S（S被还原，为正极）。电极b侧：Cu2S - 4e⁻ + 8NH3·H2O= 2[Cu(NH3)4]2+ + S + 8H2O（Cu2S被氧化，为负极），据此解答； 【解析】电极a为正极：发生还原反应，反应式为，A正确；由负极反应可知：每转移4 mol电子，消耗8 mol NH3·H2O，即，B错误；放电后右侧溶液因生成[Cu(NH3)4]2+呈深蓝色，加热可释放NH3气体，通入左侧，待电池再次工作时，左侧反应生成的Cu2+可与 NH3络合，恢复电池活性，C正确；循环后，电极b侧Cu2+被还原为Cu2S，发生还原反应，故为正极，D正确；故选B。 7.（25-26高三上·河北沧州·阶段检测）双极膜是一种复合膜，在直流电场作用下可将水解离为和，并分别向两极迁移。用如图所示的电化学装置合成重要的化工中间体乙醛酸()。下列说法正确的是 A．若用氢氧燃料电池为电源，则铅电极与通入的一极相连 B．阴极电极反应式为 C．电池工作时，a为、b为 D．理论上外电路中转移2电子时，可制得2乙醛酸 【答案】D 【分析】分析题图可知，铅电极上放电生成，发生还原反应，则铅电极为阴极，石墨电极为阳极，电解池中阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移，故a为、b为，阴极电极反应式为，阳极电极反应式为，生成的将氧化为，发生的反应为 。 【解析】若用氢氧燃料电池为电源，铅电极为阴极，则铅电极应与负极(即通入的一极)相连，A错误；由上述分析可知，阴极电极反应式为，B错误；由上述分析可知，电解池工作时，a为、b为，C错误；阴极生成1乙醛酸转移2电子，同时阳极生成，将氧化为，故理论上外电路中转移2电子时，可制得2乙醛酸，D正确；故选D。 8.（2026·四川巴中·模拟预测）科研人员设计出一种微生物脱盐电池，实现了产电脱盐并去除污水，模拟其工作原理如图所示，忽略气体溶于水及与水反应，下列说法错误的是 A．微生物促进了反应中电子的转移 B．为了实现脱盐目的，离子交换膜Ⅰ和Ⅱ分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 C．电池总反应为 D．当Ⅱ室脱出时，Ⅰ室溶液的质量理论上增加 【答案】B 【分析】由装置图可知，Ⅲ室通入氧气，氧气得电子，发生还原反应，则电极B为电池的正极，正极反应式为；Ⅰ室电极A上葡萄糖失去电子转化为二氧化碳，电极A为电池的负极，发生氧化反应，负极反应式为，据此解答。 【解析】微生物在反应中作催化剂，可加快氧化还原反应速率，促进电子的转移，A正确；原电池工作时，阴离子向负极（Ⅰ室的电极A）移动，阳离子向正极（Ⅲ室的电极B）移动，为实现脱盐，Ⅱ室的需通过离子交换膜Ⅰ进入Ⅰ室，需通过离子交换膜Ⅱ进入Ⅲ室，因此离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，B错误；负极反应为，正极反应为，两式相加可得总反应为，C正确；当Ⅱ室脱去时，有进入Ⅰ室，电路中转移，根据负极反应式可知，逸出的物质的量为，因此Ⅰ室溶液质量增加量为，D正确；故选B。 9.（2026·广西崇左·模拟预测）二硫化亚铁(FeS2)因其高理论比容量和电压平台而被广泛应用于热电池(一种需要达到一定温度才能工作的电池)。一种金掺杂的FeS2()热电池的结构如图所示。电池放电后有、生成。下列说法正确的是 A．放电时，LiB电极为电池的负极，发生还原反应 B．常温下，电池不能工作的原因是LiF、LiCl和LiBr为共价化合物 C．放电时，电极上发生的反应为 D．放电时，电解质溶液中Li+由电极向LiB电极移动 【答案】C 【分析】生成，发生了还原反应，故为正极，LiB为负极。 【解析】放电时LiB电极为负极，负极发生失电子的氧化反应，A错误；LiF、LiCl、LiBr均为离子化合物，常温下为固体，无自由移动的离子无法导电，因此常温下电池不能工作，B错误；放电时电极为正极，得电子，结合迁移的生成，电极反应为，C正确；放电时电解质中阳离子向正极移动，即由电极向电极移动，D错误；故选C。 10.（26-27高三上·陕西汉中·阶段检测）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶液作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．金属Li为负极 B．放电时，从正极向负极移动 C．每消耗7 g Li，理论上外电路中通过1 mol电子 D．正极反应应为 【答案】B 【分析】该扣式电池中，活泼金属Li为负极，作正极，以此解答。 【解析】活泼金属易失电子，在原电池中作负极，A正确；原电池放电时，阳离子向正极移动，因此应从负极向正极移动，B错误；负极反应为，7 g Li的物质的量为，则理论上外电路中通过1mol电子，C正确；作电源正极，正极反应式为，D正确；故选B。 11.（26-27高三上·广东深圳·开学考试）电池稳定性高、安全、对环境友好，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．a极是电池的负极 B．电池工作时，正极可发生反应： C．电池充电时间越长，x值越小 D．电池工作时，外电路中流过0.1 mol电子，负极材料减重0.7 g 【答案】C 【解析】原电池中阳离子向正极移动，由图中向电极b移动可知a为负极，A正确；电池工作时正极发生还原反应，得电子结合迁移过来的生成，反应式为，B正确；电池充电时阳极（原正极）反应为，充电时间越长，转移电子数越多，值越大，C错误；电池工作时负极反应为，外电路流过电子时，负极有转化为进入电解质，减重质量为，D正确；故选C。 12.（26-27高三上·云南昆明·开学考试）某新型电池构造示意图如图所示，该新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。下列关于电池工作时的说法不正确的是 A．电子由X极经导线流向Y极 B．海水中的阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动 C．X极的电极反应式为 D．若将含有的废水完全处理，理论上可除去NaCl的质量为585 g 【答案】C 【分析】X极上转化为和，C、N元素化合价升高，发生氧化反应，故X极为负极，Y极为正极。X极所处环境为碱性，电极反应产物不能存在。原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，海水在中间室，通过阳离子交换膜Ⅱ进入右室，通过阴离子交换膜Ⅰ进入左室，实现海水淡化。1mol 反应时，C元素从+2价升高到+4价，N元素从-3价升高到0价，共转移5mol电子，每转移1mol电子，对应1mol 与1mol 定向移动，即除去1mol 。 【解析】X极为负极，Y极为正极，原电池中电子由负极经导线流向正极，A正确；原电池中阳离子向正极移动，故海水中的阳离子通过交换膜Ⅱ向右侧Y极方向移动，可实现海水淡化，B正确；X极处于碱性环境，电极反应不能生成，正确的电极反应式为，C错误；的物质的量为，1mol 反应转移5mol电子，2mol 完全反应转移10mol电子，每转移1mol电子对应1mol 与1mol 定向移动，即除去1mol ，故除去的质量为，D正确；故选C。 13.（2026·福建福州·模拟预测）一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。下列说法正确的是 A．热端电极反应式为： B．图中箭头a均表示电子的移动方向、箭头b表示电流的方向 C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．移除紫外光后电池电压不变 【答案】C 【分析】由图可知，热端电极失电子，是负极，冷端电极得电子，是正极，电极反应。 【解析】热端电极上转化为，化合价从+2升高为+3，失电子，电极反应应为，A错误；热端电极失电子发生氧化反应，电子在外电路中从热端流向冷端，故箭头a表示电子的移动方向，光阳极发生氧化反应，电子在外电路中从光阳极流向阴极，故箭头b也表示电子的移动方向，B错误；由图可知，（阳离子）穿过离子交换膜，从冷端侧向光阳极侧移动，说明该膜允许阳离子通过，属于阳离子交换膜，C正确；该电池是光诱导增强型热化学电池，紫外光是光阳极反应的能量来源，移除紫外光后，光阳极反应停止，阳离子调控效应消失，电池电压会发生改变，D错误；故选C。 14.（2026·河南郑州·模拟预测）采用 电极可显著提升CO2电催化还原性能，为高性能CO2还原催化剂的设计提供新思路；同时，可充放电Zn- CO2电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是 A．电极电势：a＞b B．a极电极反应式为 C．每生成0.1 mol HCOOH时理论上消耗6.5 g Zn D．工作一段时间后，b极区电解质溶液的pH降低 【答案】C 【解析】b极CO2转化为HCOOH，化合价降低，则b极为正极，a极为负极，电极电势：a＜b，A项错误；碱性条件下，a极电极反应式为，B项错误；根据得失电子守恒，生成0.1 mol HCOOH转移0.2 mol电子，则理论上消耗0.1 mol(6.5 g) Zn，C项正确；b极电极反应式为 ，随着反应的进行，正极区电解质溶液的pH升高，D项错误；故选C。 15.（2026·江苏苏州·三模）某光电催化反应器如图所示，光解水的同时可由制得异丙醇()。下列说法不正确的是 A．电极A上发生的反应为 B．电子由电极A经过用电器流向电极B C．外电路每通过0.18 mol电子，电极B上产生0.01 mol异丙醇 D．B电极选用高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应 【答案】C 【分析】根据图示，电极A处H2O发生氧化反应生成氧气，A为负极；电极B处发生还原反应生成H2、异丙醇，B为正极。 【解析】电极A上发生氧化反应，电极反应为，A正确；原电池工作时，电子从负极流出，经导线、用电器流向正极，故电子由电极A经过用电器流向电极B，B正确；中C为+4价，中C平均化合价为-2价，可得，由于电极B上除了生成外，还有H+得电子生成H2，所以外电路每通过0.18 mol电子，电极B上产生异丙醇的物质的量小于0.01 mol，C错误；B电极选用高选择性的电化学催化剂加快的生成速率，能有效抑制析氢反应，D正确；故选C。 16.（2026·河北邯郸·三模）一种新型二次电池的工作原理如图所示，电极是一种固态有机聚合物，该电池电极在充电过程中产生黄色的离子。下列说法错误的是 A．放电时，极电势比极电势高 B．充电时，与外接电源正极相连 C．若用燃料电池为该电池充电，每消耗标况下，理论上极区质量增加 D．放电时，极电极反应式是   【答案】B 【解析】根据该电池电极M在充电过程中产生黄色的离子，则反应的电极反应式为：，得到M电极在充电时为阳极，放电时为正极，电极反应式为：；则N电极在放电时为负极，电极反应式为：，充电时为阴极，电极反应式为：；根据分析，M电极为正极，N电极为负极，M极电势比N极电势高，A项正确；充电时，N做阴极，与外接电源负极相连，B项错误；根据分析和电子转移守恒可知，当充电时外电路中每转移=1mol电子时，则有1mol会通过透过层从M极区向N极区移动，则N极区的质量会增加7g，C项正确；根据分析，放电时，N极电极反应式为：， D项正确；故选B。 17.（2026·江苏盐城·模拟预测）一种微生物电池可用于净化污水和淡化海水，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电极上发生氧化反应 B．海水中通过离子交换膜移向右室 C．外电路每通过，电极上产生(标况下) D．左室的降低 【答案】C 【分析】电极a区域葡萄糖转化为，碳元素化合价升高，失电子，故电极a为负极，发生氧化反应；电极b区域转化为，氮元素化合价降低，得电子，故电极b为正极。原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。负极反应式为，正极反应式为。 【解析】电极a为负极，失电子发生氧化反应，A正确；阳离子向正极移动，右室电极为正极，故海水中通过离子交换膜移向右室，B正确；根据正极反应式，每生成1mol 转移10mol电子，外电路通过2mol 时，生成的物质的量为，标况下体积为，C错误；左室负极反应生成，氢离子浓度增大，pH降低，D正确；故选C。 18.（2026·四川绵阳·一模）Na—Ni/NiCl2二次电池具有高能量密度、长寿命、安全性高的优点，以β﹣氧化铝陶瓷作固体电解质(只允许钠离子通过)，工作原理如图所示。下列说法错误的是 已知：该题环境下，AlCl3易结合Cl﹣生成[AlCl4]﹣。 A．该电池在常温下无法运行 B．充电时电势：a＜b C．放电时，负极电极反应式为Na-e-=Na+ D．放电时，每转移1mole﹣熔融电解质质量增加35.5g 【答案】D 【解析】因为电解质为β﹣氧化铝陶瓷，在常温下不能作为熔融状态让钠离子通过，所以该电池在常温下无法运行，故A正确；放电时，a为负极，b为正极，充电时，a为阴极，b为阳极，根据电解原理，阳极电势高于阴极，所以充电时电势：，故B正确；放电时，负极发生氧化反应，钠失去电子生成钠离子，电极反应式为，故C正确；放电时，负极反应为，生成的通过β - 氧化铝陶瓷进入正极区，正极发生反应：，生成的与结合生成，反应为，同时与结合为。每转移时：有（质量为23 g）进入正极熔融电解质；正极生成（质量为35.5 g）进入电解质，与结合转化为。因此熔融电解质增加的质量为，而非35.5 g。故D错误；故选D。 19.（2026·重庆·模拟预测）热敏结晶增强液态热化学电池中，胍离子()选择性诱导结晶，冷热端电极产生电势差，从而实现给锂离子电池充电，工作原理如图。锂离子电池反应为 。下列说法错误的是 A．冷端电极电势高于热端电极电势 B．该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C．锂离子电池充电过程中，Li+通过LiPON薄膜移向a极 D．对锂离子电池充电时，电路中转移x mol电子，b极生成x mol Li1-xCoO2 【答案】D 【分析】根据锂离子电池反应可知，放电时，Li1-xCoO2发生反应：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，得到电子，即b极作正极，LixSi即a极为负极，充电时，a极为阴极，b极为阳极，冷端电极为正极，热端电极为负极，据此分析解题。 【解析】由分析可知，冷端电极为正极，热端电极为负极，即冷端电极电势高于热端电极电势，A正确；由分析可知，该新型热敏电池放电时，热端电极为负极，发生氧化反应，故热端的电极反应式为，B正确；由分析可知，锂离子电池充电过程中，a极为阴极，b极为阳极，故Li+通过LiPON薄膜移向a极，C正确；对锂离子电池充电时，b电极反应为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，电路中每转移x mol电子，生成1mol Li1-xCoO2，D错误。 20.（25-26高三下·广东揭阳·阶段检测）一种“酸碱混合硝酸”锌电池工作原理如图所示。“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场的作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．双极膜中的在电场作用下通过M膜向锌电极移动 B．每生成，双极膜处有8 mol的解离 C．电池工作一段时间后，锌电极区溶液的pH减小 D．当正极区的物质的量减少2 mol时，理论上锌电极的质量会减少65 g 【答案】D 【分析】锌电极在碱性溶液中被氧化，反应为：，锌电极为负极；催化电极在酸性溶液中将还原为，反应为：，催化电极为正极，据此分析。 【解析】锌电极为负极，催化电极为正极，在电场作用下，阴离子向负极移动，因此双极膜中的通过M膜向锌电极移动，A正确；正极反应为，每生成，转移电子。为维持电荷平衡，负极需消耗，双极膜需解离以提供，B正确；负极反应为，锌电极区消耗，虽然双极膜提供的会补充，但反应消耗的多于补充的量，溶液的碱性减弱，pH减小，C正确；由正极反应可知，每生成，正极消耗，转移电子，同时双极膜向正极迁移，此时正极区的净减少量为。此时电路中转移电子，负极消耗，质量减少，D错误；故选D。 1.（2026·贵州·高考真题）储能技术是新能源产业发展的重要支撑。一种基于TEMPO衍生物作为正极储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图。 下列说法正确的是 A．充电时，电极a发生氧化反应 B．充电时，电子从电源的负极流向a极，由b极流向电源的正极 C．放电时，正极反应为 D．放电时，外电路转移2 mol电子，理论上负极区溶液质量减少71 g 【答案】B 【分析】放电时，a是负极，电极反应：，b是正极，电极反应：，充电时，a是阴极，b是阳极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【解析】充电时电极a连接电源负极，为阴极，得电子发生还原反应，A错误；充电时电子仅在外电路移动，由电源负极流向阴极a，再由阳极b流向电源正极，B正确；放电时正极发生得电子的还原反应，正确反应为，选项给出的是失电子的氧化反应，C错误；放电时阴离子向负极移动，转移2 mol电子时，有2 mol 进入负极区，负极区溶液质量增加71 g，而非减少，D错误； 故选B。 2.（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某科研团队利用S和Cu2S的相互转化设计了如图所示电池。工作时，两极上发生反应的S和Cu2S的物质的量相等。放电完成后，将一侧的电解液加热，产生的气体通入另一侧，可使电池重复工作。若性能显著衰减，经简单处理可恢复。下列说法正确的是 A．膜为阳离子交换膜 B．当气体通入左室开始工作时，电极a为正极 C．理论上，电路中通过的与消耗的物质的量之比为 D．电池总反应为 【答案】D 【分析】根据题干“工作时，反应的S和物质的量相等”，结合化合价变化可得电子守恒的电极反应：左室电极a为正极，电极反应：；右室电极b为负极：电极反应，，加热时释放，据此解答。 【解析】反应后左室消耗，剩余多余的；右室生成带正电的，正电荷多余。需要（阴离子）从左室迁移到右室平衡电荷，因此膜为阴离子交换膜；若为阳离子交换膜，向左侧移动，无法实现该电池的功能，A错误；放电完成后，电极a的S完全转化为，电极b的完全转化为S；加热右室电解液，分解放出，将通入左室后重新开始工作时，电极a现在为，发生失电子的氧化反应，为负极，B错误；根据负极反应，转移时，消耗，因此电路中通过的与消耗的物质的量之比为，不是，C错误；将正负极反应相加，消去两边均有的S、和电子，得到总反应： ，化简得，D正确；故选D。 3.（2026·云南·高考真题）一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为。下列说法正确的是 A．充电时，模式Ⅱ的反应为 B．充电时，若外电路通过1 mol电子，则石墨电极最多生成 C．放电时，体系中的向电池的锂电极迁移 D．放电时，分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 【答案】D 【分析】中S元素为+6价，由此可知模式I放电过程中石墨电极上S元素化合价降低，发生还原反应，为正极，锂电极为负极，充电过程中石墨电极为阳极，锂电极为阴极。 【解析】充电时，模式II阴极上LiCl得到电子生成Li，阳极上Li2S2O4失去电子生成，根据守恒关系可知模式II的反应为，A项错误；模式I充电时总反应为，充电过程中Li元素化合价降低，S元素及部分Cl元素化合价升高，因此外电路通过1mol电子，石墨阳极上最多生成0.25mol Cl2，B项错误；放电时，Li+移向正极，即石墨电极，C项错误；放电时，模式I的总反应与转移电子关系为，模式II的总反应与转移电子关系为，由此可知分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ，D项正确；故选D。 4.（2026·江苏·高考真题）镁锰干电池的结构如图所示，作电解质，干电池的总反应式：，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是 A．镁合金作负极，发生还原反应 B．电池工作过程中，从负极向正极迁移 C．引起“鼓包”的反应： D．参加反应，理论上外电路通过的电子总量为 【答案】D 【解析】镁合金作负极，但发生的是氧化反应，非还原反应，A错误；Br⁻为阴离子，在原电池中应向负极迁移，而非从负极向正极迁移，B错误；“鼓包”若因气体产生，该方程式生成O2，但是Mg是强还原剂，反应中Mg应该被氧化，O不会被氧化生成O2；鼓包实际是Mg与水发生副反应生成H2，C错误；由总反应可知，2 mol MnO₂参与反应时转移2 mol电子，故1 mol MnO2参与反应时，外电路通过电子总量为1 mol，D正确；故选D。 5.（2026·湖南·高考真题）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 【答案】B 【分析】该扣式电池中，活泼金属作负极，作正极，以此解答。 【解析】石墨具有良好的导电性，添加到电极材料中可增强电极的导电性，A正确；题干明确难溶于有机溶剂，无法电离出自由移动的，正极反应物是固体，正极反应应为，B错误；原电池放电时，阳离子向正极移动，因此从负极向正极移动，C正确；负极反应为，2.1g 的物质的量为，理论上外电路中通过，D正确；故选B。 6.（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 【答案】D 【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成层，负极为Cu，电极反应为，正极氧气得电子生成氢氧根离子，与OH-生成，电极反应为，据此分析； 【解析】Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确；由分析得，电极反应式为，B正确；Cu2O可被氧化为CuO，或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确；沉积物最多的区域，有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误；故选D。 7.（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 【答案】B 【分析】由图可知，左侧电极发生反应，则左侧为阳极，右侧电极反应为，则右侧电极为阴极，据此解答。 【解析】由分析可知，阴极反应为，A正确；已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断是吸热反应，则可推断的能量更低，比稳定，B错误；多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确；故选B。 8.（2025·广东·高考真题）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上 A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 【答案】C 【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：。 【解析】由分析可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误；图a中，ⅰ到ⅱ过程为获得第一个电子的过程，根据题中信息，获得第一个电子的过程最慢，则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高，B错误；氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：，同时，反应负极每失去1个电子，就会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，C正确；由图a、c可知，氧气催化循环一次需要转移4个电子，氢气催化循环一次需要转移2个电子，相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同，D错误；故选C。 9.（2025·江苏·高考真题）以稀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 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 【答案】A 【分析】本题基于“总反应为”，结合电解质溶液和装置图中电子迁移方向可知，各电极上发生的电极反应如下， 电极a：；电极b：。 【解析】通过装置中外电路电子的迁移方向可判断出电极a上的反应物失去电子发生氧化反应生成，A正确；该装置工作时，左室会不断产成导致正电荷偏多，右室会不断消耗导致正电荷偏少，为了平衡电荷，会通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；随着反应的进行，生成的H2和O2离开反应体系，导致溶剂水的量减小，溶液的物质的量浓度增大，pH减小，C错误；生成，转移2mol电子，外电路通过0.01mol电子时，电极b上生成，D错误；答案选A。 10.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 【答案】D 【分析】放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。 【解析】放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以向b极迁移，A正确； B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；a电极是负极，电极反应式为，C正确；若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误；答案选D。 11.（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 【答案】C 【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。 【解析】由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确；比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确；放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误；充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确； 答案选C。 12.（2025·江西·高考真题）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是 已知：为铜基普鲁士蓝() A．中的铁为价 B．交换膜为阴离子交换膜 C．洗脱目的是去除电极吸附的 D．溶液可电解再生电池负极 【答案】C 【分析】由图可知，Zn电极失去电子生成Zn2+，该原电池中左侧电极为负极，右侧电极为正极。 【解析】CuHCF的化学式为Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O，设该化合物中Cu、Fe元素的化合价分别为x、y，根据化合物中元素正负化合价的代数和为0可知，x=0.67(6-y)，当x=+1时，y=+4.5（不合适，舍去）；当x=+2时，y=+3，以此得出铁的化合价为+3，A正确；Zn电极为负极，反应为Zn - 2e- = Zn2+，负极区正电荷增加。从电池去除工业污水中的重金属离子目标考虑，若锌离子能够从左室通过交换膜到右室，则污水中存在的重金属锌离子无法除去，因此交换膜只允许溶液中的硫酸根离子通过，是一种阴离子交换膜，B正确；六氰合铁酸根得电子生成六氰合亚铁酸根，六氰合亚铁酸根被双氧水氧化成六氰合铁酸根。洗脱的目的是去除镍离子并使铜基普鲁士蓝再生，C错误；电解Zn2+溶液时，阴极反应为Zn2+ + 2e- = Zn，可得到Zn单质再生负极，D正确；故选C。 13.（2025·四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时，还原为，理论上需要氢原子 C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 D．充电时，电池总反应为 【答案】A 【分析】放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根，，正极水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，正极区发生反应为(注意此反应不是电极反应)，充电时，金属铝为阴极，电极为阳极，据此解答。 【解析】放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根：，当转移3mol电子时，消耗，同时正极区会有通过离子交换膜进行补充，净消耗1mol，故负极区游离的数目会减少，故A错误；氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，还原为，由化合价变化可知，得到8mol电子，所以理论上需要氢原子，故B正确；充电时，阴离子向阳极移动，所以充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区，故C正确；充电时，电池阴极反应式为，阳极反应式为，总反应为，故D正确；答案选A。 14.（2025·重庆·高考真题）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 【答案】D 【分析】由图可知，放电时，N电极上发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为：，M电极为负极，电极反应为，充电时，N为阳极，M为阴极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【解析】由分析可知，放电时，M电极为负极，A错误；由分析可知，放电时，N电极反应为：，B错误；由分析可知，建立电子转移关系式：，由此可知，消耗4molAg，同时消耗，C错误；充电时，M极为阴极，电极反应与原电池相反：，D正确；故选D。 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 化学电源装置分析 类型一 充电电池 1.（2026·湖南永州·一模）如图所示为一种基于Li+/Mg2+混合电解液的新型Mg-CoS2可充电电池工作原理示意图。已知CoS2中Co为+2价。下列说法错误的是 A．放电时，电极a的电势低于电极b B．若充电电压为2.0 V，可能会导致电池的比能量下降 C．若将电解质溶液换成NaOH溶液，则该电池不能正常工作 D．若放电时b极有0.2 mol CoS2参与反应，理论上a极质量减少4.8 g 2.（25-26高二上·湖南岳阳·期末）锂离子电池是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的原理示意图如图，电池反应为：。下列说法错误的是 A．放电时，钙电极为负极，发生氧化反应 B．充电时，Ca2+在阴极处得电子 C．电解质可以换成溶液 D．充电时，电极的电极反应式为 3.（25-26高二下·吉林延边·期末）如图所示为一种可充电的氢氧燃料电池示意图。为可充电电池的电解质介质之一，与氢气作用生成还原态WH。下列有关说法正确的是 A．根据反应原理，充当极放电反应的催化剂 B．放电时，极电极反应式： C．放电结束，极区域变小 D．充电时，A接外电源正极，发生氧化反应 类型二 燃料电池 4.（25-26高二上·河南南阳·阶段检测）某种甲醇()燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，能量转换率高，可达100% B．N极为负极，电池工作过程中，右侧不变 C．32g甲醇参加反应，理论上消耗1.5mol D．M极电极反应为 5.（2025·陕西咸阳·模拟预测）燃料电池为现代能源利用的新形式，图为()/甲醇单液燃料电池，下列说法正确的是 A．放电时在负极发生氧化反应 B．隔膜为阴离子交换膜 C．负极反应为 D．放电结束后，通入空气可使再生 6.（26-27高二上·浙江·开学考试）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保相结合，可以解决酸雨等环境污染问题，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极Pt2为正极，发生氧化反应 B．电子从电极Pt1出发沿导线流向电极Pt2，再经由质子交换膜流回电极Pt1 C．电极Pt1附近发生的反应： D．相同条件下，放电过程中消耗的O2和SO2的体积比为1∶2 类型三 微生物电池 7.（25-26高二上·贵州黔东南·阶段检测）利用原电池原理可以把糖类的废弃物转化为无污染的、，并把其中的化学能转化为电能，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示(假设M、N两电极均为惰性电极)。下列说法正确的是 A．该电池耐高温性能好 B．电池工作时，电子的流动方向：N电极→导线→M电极→隔膜→N电极 C．M电极上的电极反应式： D．电路中每转移0.4mol电子，此时生成的体积为2.24L 8.（25-26高二上·甘肃白银·期末）研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能对工业污水等进行处理。某实验室利用如图所示微生物电池将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列有关该电池工作时的说法错误的是 A．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 B．该电池中电子由M极经导线流向N极 C．负极的电极反应为 D．标准状况下，每消耗22.4L 有个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室 9.（25-26高二下·辽宁葫芦岛·期末）在微生物参与下，采用惰性电极处理污水中有机物的某微生物燃料电池原理如图。下列说法正确的是 A．为加快电池放电速率，需在温度较高的环境下使用电池装置 B．若有机物为葡萄糖()，当转移0.12mol时两极质量差为5.34g C．右室每生成5.6L（标准状况）电解质溶液中转移1mol电子 D．工作一段时间后，电池需要补充电解质溶液 类型四 浓差电池 10.（25-26高一下·黑龙江佳木斯·期中）浓差电池是一种因电池中存在浓度差而产生电动势的电池。如图所示浓差电池可测定待测环境氧气的含量，参比侧通入空气，测量侧气压调节至与参比侧相同，接通电路。下列说法正确的是 A．若测量侧为低氧环境，则参比侧电极为负极 B．若测量侧为富氧环境，则测量侧的电极反应式为：O2+4e-=2O2- C．若测量侧消耗112mLO2，则电路中通过0.02 NA电子 D．若参比测通入纯氧，则电势差越大，测量侧含氧量越高 11.（26-27高三上·浙江杭州·阶段检测）利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是 A．电池工作时，乙室溶液浓度增大 B．负极区每生成，有通过隔膜向甲室迁移 C．甲区域中Cu为负极 D．乙出口处的浓度小于甲出口处 12.（2026·重庆·三模）在恒温条件下，一种浓差电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．M电极的电势低于N B．气体压强 C．N电极的电极方程式为： D．若外电路中转移2 mol ，则两极气体的质量差将改变32 g 类型五 液流电池 13.（2026·云南文山·三模）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极，电解质溶液为硫酸盐溶液。下列说法不正确的是 A．充电时，a与外接电源的负极相连 B．充电时，电池总反应为 C．放电时，外电路的电流方向为b→a D．放电时，理论上当电路中转移0.2 mol电子时，左室溶液质量减少15.2 g 14.（25-26高三上·福建福州·阶段检测）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是 A．隔膜为阳离子交换膜 B．放电时，a极为正极 C．充电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小 D．理论上，Fe3+每减少168 g，Fe2+总量相应增加6mol 15.（2026·福建三明·二模）科学家研制了一种全氯无膜液流电池，可作储能设备，装置如图所示。放电时电极b的反应为。 下列说法错误的是 A．充电时，多孔炭电极b接电源正极 B．充电时，右侧储液罐中Cl-的物质的量增大 C．该电池因选用CCl4溶解Cl2而无需离子交换膜 D．放电时电极a的反应为： 1.（2026·河南安阳·模拟预测）中国科学家设计并提出一种协同氨分解的新型可充电电池，实现到的高效转化，转化关系如图所示。 下列说法正确的是 A．放电时锌电极电势高于复合石墨电极电势 B．充电时电子迁移方向：复合石墨电极→电源正极，电源负极→锌电极 C．一次充放电循环的总反应是 D．放电时6.5 g锌参加反应时，生成氢气的体积是2.24 L 2.（26-27高三上·广东中山·阶段检测）锌钒氧化物水系二次电池，放电时嵌入层间生成，装置使用阳离子交换膜。下列说法错误的是 A．充电阶段，锌电极电势低于钒基电极 B．充电阳极反应： C．放电时，每生成，理论上正极增加的质量为 D．若电池初始状态为完全放电(全部为和Zn)，充电至中x变为0.6x，则外电路转移的电子数为0.4x mol 3.（26-27高三上·陕西咸阳·阶段检测）电极显著提高了还原催化性能，为高性能还原催化剂的设计提供了新的思路，同时，可充放电电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是 A．该原电池中，在负极发生还原反应 B．电极电势：，a极电极反应式为 C．每生成9.2gHCOOH时理论上转移0.4mol电子 D．工作一段时间后，b极区电解质溶液的pH降低 4.（26-27高三上·广东广州·阶段检测）由铁氰化钾和亚铁氰化钾混合溶液组成的电池体系是一种研究较多的热电化学电池，其放电原理如图所示，将两个电极置于温度不同的电解液环境中，电极之间便可以形成电势差。下列说法正确的是 A．热端电极为负极，发生还原反应 B．放电一段时间后，浓度增大，浓度减小 C．若用外加电流法保护铁不被腐蚀，应将铁与热端电极相连 D．反应过程中，向热端电极扩散 5.（25-26高三下·河北衡水·阶段检测）近年来电池研发领域涌现出的纸电池，其组成与传统电池类似，主要包括电极(Cu片和Zn片)浸泡了饱和NaCl溶液的隔离膜(如下图所示)，电极和隔离膜均“嵌”在纸中，包装材料采用多孔树脂，透气且能防止电解液泄漏，下列说法正确的是 A．电池工作时，移向负极 B．电池工作后，铜片上可看到黑色的斑点 C．把包装材料换成不透气密封树脂，可以提高电池性能，延长电池使用寿命 D．该电池工作时，正极的电极反应式为 6.（2026·浙江嘉兴·一模）某科研团队利用S和的相互转化设计了如图所示电池。工作时，两极上发生反应的S和的物质的量相等。放电完成后，将一侧的电解液加热，产生的气体通入另一侧，可使电池重复工作。下列说法不正确的是 A．电极a的反应式： B．理论上，电路中通过的电子与消耗的物质的量之比为 C．放电完成后，应加热右侧的深蓝色电解液 D．电池再次工作时，电极b为正极 7.（25-26高三上·河北沧州·阶段检测）双极膜是一种复合膜，在直流电场作用下可将水解离为和，并分别向两极迁移。用如图所示的电化学装置合成重要的化工中间体乙醛酸()。下列说法正确的是 A．若用氢氧燃料电池为电源，则铅电极与通入的一极相连 B．阴极电极反应式为 C．电池工作时，a为、b为 D．理论上外电路中转移2电子时，可制得2乙醛酸 8.（2026·四川巴中·模拟预测）科研人员设计出一种微生物脱盐电池，实现了产电脱盐并去除污水，模拟其工作原理如图所示，忽略气体溶于水及与水反应，下列说法错误的是 A．微生物促进了反应中电子的转移 B．为了实现脱盐目的，离子交换膜Ⅰ和Ⅱ分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 C．电池总反应为 D．当Ⅱ室脱出时，Ⅰ室溶液的质量理论上增加 9.（2026·广西崇左·模拟预测）二硫化亚铁(FeS2)因其高理论比容量和电压平台而被广泛应用于热电池(一种需要达到一定温度才能工作的电池)。一种金掺杂的FeS2()热电池的结构如图所示。电池放电后有、生成。下列说法正确的是 A．放电时，LiB电极为电池的负极，发生还原反应 B．常温下，电池不能工作的原因是LiF、LiCl和LiBr为共价化合物 C．放电时，电极上发生的反应为 D．放电时，电解质溶液中Li+由电极向LiB电极移动 10.（26-27高三上·陕西汉中·阶段检测）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶液作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．金属Li为负极 B．放电时，从正极向负极移动 C．每消耗7 g Li，理论上外电路中通过1 mol电子 D．正极反应应为 11.（26-27高三上·广东深圳·开学考试）电池稳定性高、安全、对环境友好，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．a极是电池的负极 B．电池工作时，正极可发生反应： C．电池充电时间越长，x值越小 D．电池工作时，外电路中流过0.1 mol电子，负极材料减重0.7 g 12.（26-27高三上·云南昆明·开学考试）某新型电池构造示意图如图所示，该新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。下列关于电池工作时的说法不正确的是 A．电子由X极经导线流向Y极 B．海水中的阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动 C．X极的电极反应式为 D．若将含有的废水完全处理，理论上可除去NaCl的质量为585 g 13.（2026·福建福州·模拟预测）一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。下列说法正确的是 A．热端电极反应式为： B．图中箭头a均表示电子的移动方向、箭头b表示电流的方向 C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．移除紫外光后电池电压不变 14.（2026·河南郑州·模拟预测）采用 电极可显著提升CO2电催化还原性能，为高性能CO2还原催化剂的设计提供新思路；同时，可充放电Zn- CO2电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是 A．电极电势：a＞b B．a极电极反应式为 C．每生成0.1 mol HCOOH时理论上消耗6.5 g Zn D．工作一段时间后，b极区电解质溶液的pH降低 15.（2026·江苏苏州·三模）某光电催化反应器如图所示，光解水的同时可由制得异丙醇()。下列说法不正确的是 A．电极A上发生的反应为 B．电子由电极A经过用电器流向电极B C．外电路每通过0.18 mol电子，电极B上产生0.01 mol异丙醇 D．B电极选用高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应 16.（2026·河北邯郸·三模）一种新型二次电池的工作原理如图所示，电极是一种固态有机聚合物，该电池电极在充电过程中产生黄色的离子。下列说法错误的是 A．放电时，极电势比极电势高 B．充电时，与外接电源正极相连 C．若用燃料电池为该电池充电，每消耗标况下，理论上极区质量增加 D．放电时，极电极反应式是   17.（2026·江苏盐城·模拟预测）一种微生物电池可用于净化污水和淡化海水，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电极上发生氧化反应 B．海水中通过离子交换膜移向右室 C．外电路每通过，电极上产生(标况下) D．左室的降低 18.（2026·四川绵阳·一模）Na—Ni/NiCl2二次电池具有高能量密度、长寿命、安全性高的优点，以β﹣氧化铝陶瓷作固体电解质(只允许钠离子通过)，工作原理如图所示。下列说法错误的是 已知：该题环境下，AlCl3易结合Cl﹣生成[AlCl4]﹣。 A．该电池在常温下无法运行 B．充电时电势：a＜b C．放电时，负极电极反应式为Na-e-=Na+ D．放电时，每转移1mole﹣熔融电解质质量增加35.5g 19.（2026·重庆·模拟预测）热敏结晶增强液态热化学电池中，胍离子()选择性诱导结晶，冷热端电极产生电势差，从而实现给锂离子电池充电，工作原理如图。锂离子电池反应为 。下列说法错误的是 A．冷端电极电势高于热端电极电势 B．该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C．锂离子电池充电过程中，Li+通过LiPON薄膜移向a极 D．对锂离子电池充电时，电路中转移x mol电子，b极生成x mol Li1-xCoO2 20.（25-26高三下·广东揭阳·阶段检测）一种“酸碱混合硝酸”锌电池工作原理如图所示。“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场的作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．双极膜中的在电场作用下通过M膜向锌电极移动 B．每生成，双极膜处有8 mol的解离 C．电池工作一段时间后，锌电极区溶液的pH减小 D．当正极区的物质的量减少2 mol时，理论上锌电极的质量会减少65 g 1.（2026·贵州·高考真题）储能技术是新能源产业发展的重要支撑。一种基于TEMPO衍生物作为正极储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图。 下列说法正确的是 A．充电时，电极a发生氧化反应 B．充电时，电子从电源的负极流向a极，由b极流向电源的正极 C．放电时，正极反应为 D．放电时，外电路转移2 mol电子，理论上负极区溶液质量减少71 g 2.（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某科研团队利用S和Cu2S的相互转化设计了如图所示电池。工作时，两极上发生反应的S和Cu2S的物质的量相等。放电完成后，将一侧的电解液加热，产生的气体通入另一侧，可使电池重复工作。若性能显著衰减，经简单处理可恢复。下列说法正确的是 A．膜为阳离子交换膜 B．当气体通入左室开始工作时，电极a为正极 C．理论上，电路中通过的与消耗的物质的量之比为 D．电池总反应为 3.（2026·云南·高考真题）一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为。下列说法正确的是 A．充电时，模式Ⅱ的反应为 B．充电时，若外电路通过1 mol电子，则石墨电极最多生成 C．放电时，体系中的向电池的锂电极迁移 D．放电时，分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 4.（2026·江苏·高考真题）镁锰干电池的结构如图所示，作电解质，干电池的总反应式：，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是 A．镁合金作负极，发生还原反应 B．电池工作过程中，从负极向正极迁移 C．引起“鼓包”的反应： D．参加反应，理论上外电路通过的电子总量为 5.（2026·湖南·高考真题）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 6.（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 7.（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 8.（2025·广东·高考真题）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上 A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 9.（2025·江苏·高考真题）以稀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 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 10.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 11.（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 12.（2025·江西·高考真题）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是 已知：为铜基普鲁士蓝() A．中的铁为价 B．交换膜为阴离子交换膜 C．洗脱目的是去除电极吸附的 D．溶液可电解再生电池负极 13.（2025·四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时，还原为，理论上需要氢原子 C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 D．充电时，电池总反应为 14.（2025·重庆·高考真题）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 类型一充电电池 1.D 2.C 3.A 类型二燃料电池 4.C 5.D 6.D 类型三微生物电池 7.c 8.D 9.D 类型四浓差电池 10.B 11.C 12.D 类型五 液流电池 13.D 14.c 15.B 1.B 2.D 3.c www.zxxk.com 上好每一堂课 专题01化学电源装置分析 题组A类型突破 题组B能力进阶 113 ⊙学科网·上好课 4.C 5.D 6.B 7.D 8.B 9.C 10.B 11.C 12.C 13.C 14.C 15.C 16.B 17.C 18.D 19.D 20.D 1.B 2.D 3.D 4.D 5.B 6.D 7.B 8.C 9.A 10.D 11.c www.zxxk.com 上好每一堂课 题组C高考挑战 2/3 函学科网·上好课 12.C 13.A 14.D www.zxxk.com 上好每一堂课 3/3