专题09 化学反应能量与电能(1年汇编)(全国通用)2026年高考化学真题分类汇编
2026-10-03
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内容正文:
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专题09化学反应能量与电能
真题考点精练,
角考点01化学反应中的能量变化
1.【答案】A
2.【答案】D
自考点02反应历程、机理图分析
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】D
自6考点03原电池的工作原理及应用
1.【答案】D
民考点04
化学电源
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】B
112
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9.【答案】B
10.【答案】CD
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】B
品考点05多池和多室电化学装置
1.【答案】D
自0考点06电解池的工作原理
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】B
自6考点07电解池的应用
1.【答案】B
品考点08金属的腐蚀与防护
1.【答案】A
2.【答案】B
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专题09 化学反应能量与电能
1年真题
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 化学反应中的能量变化
2026浙江(1题)、2026北京(1题)
以工业反应和能源转化为背景,将焓变、键能和热化学方程式与平衡条件联系起来。题目常给能量或生产数据,要求判断吸放热、比较反应热并解释温度选择的热力学依据。
考点02 反应历程、机理图分析
2026广西(1题)、2026全国(1题)、2026北京(1题)、2026湖北(1题)、2026四川(1题)、2026江西(1题)、2026河北(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)
用催化机理图、势能曲线和光/电辅助反应历程呈现多步过程,要求识别中间体、过渡态、决速步骤和催化剂。进一步比较不同路径能垒、选择性与能量利用效率,考查图像证据推理。
考点03 原电池的工作原理及应用
2026江苏(1题)
以商品干电池或传统电池剖面图为载体,结合电极材料、电解质和隔膜分析工作原理。设问由电极判断拓展到总反应、离子迁移、容量变化及实际使用注意事项。
考点04 化学电源
2026甘肃(1题)、2026江苏(1题)、2026北京(1题)、2026重庆(1题)、2026湖北(1题)、2026四川(1题)、2026贵州(1题)、2026山东(1题)、2026湖南(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026浙江(1题)
聚焦钠离子、锌空气、液流等新型电池及废旧电池回收,要求从装置图判断正负极和电极反应。创新点是充放电方向切换、膜选择、能量密度与环保性能的综合评价。
考点05 多池和多室电化学装置
2026河南(1题)
采用多电池串联、多室膜装置或电化学—化学反应耦合系统,实现同步产气、制酸碱或资源回收。需追踪各池电子和离子流向,利用电量守恒建立跨装置定量关系。
考点06 电解池的工作原理
2026福建(2题)、2026全国(1题)、2026江西(1题)、2026广东(1题)、2026河北(1题)
以多膜多室电解、联产化工和污染物转化为任务,综合判断电极产物、离子迁移和溶液变化。题目常设置选择性透过膜及副反应,要求通过守恒分析装置效率和产品纯度。
考点07 电解池的应用
2026北京(1题)
围绕电镀、电解精炼、氯碱工业和电化学合成书写电极反应并判断产物。创新设问把析氢、腐蚀等竞争反应纳入评价,要求分析电极材料与电解条件对选择性的影响。
考点08 金属的腐蚀与防护
2026广东(1题)、2026云南(1题)
以海洋工程、地下管线和文物保护为背景比较牺牲阳极与外加电流防护。除判断电极变化外,还需根据金属活动性、环境介质和维护成本选择方案并解释有效条件。
考点01 化学反应中的能量变化
1.(2026·浙江·高考真题)已知: 。基于该反应可实现粗铜(杂质不参与反应)的提纯,所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是
A. 低温区放粗铜
B. 主要在高温区生成
C. 粗铜转化为纯铜的过程中,反应未达到平衡
D. 在收集纯铜处放置小纯铜片,有利于获得大纯铜片
【答案】A
【解析】该反应的核心原理:勒夏特列原理在实际生产中的应用,将粗铜放置在高温区:平衡正向移动,粗铜发生反应转化为气体(CuCl)以便脱离杂质,生成的气体扩散到低温区后,由于温度降低,平衡向逆反应方向移动,重新生成纯净的Cu 固体析出,据此解答。
【解析】
A.该反应正反应,高温利于平衡正向移动,使粗铜转化为气态,因此粗铜应放置在高温区,低温区为析出纯铜的区域,A错误;
B.高温区平衡正向移动,生成和,因此主要在高温区生成,B正确;
C.在整个密封装置中,由于存在温度梯度(高温区和低温区),各物质在两个区域之间不断发生定向迁移和反应。这是一个动态的物质传输过程,粗铜不断消耗,纯铜不断生成,整个系统并没有处于一个静态的、各处浓度不变的化学平衡状态,如果完全达到了化学平衡,宏观上的物质转移就会停止,C正确;
D.在低温收集区放置小的纯铜片,它可作为晶核引导还原出来的铜原子优先附着在其表面生长,从而更容易聚集成大块的纯铜,D正确;
故选A。
2.(2026·北京·高考真题)恒温恒容密闭容器中,投入和,其初始浓度均为,发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示,的平衡转化率为。
下列说法正确的是
A. 热化学方程式为
B. 用表示反应开始到的平均速率是
C. 该温度下,
D. 其他条件不变,若升高初始温度,的平衡浓度大于
【答案】D
【解析】A.焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值,也等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,A错误;
B.时刻转化率为,消耗浓度为,根据反应计量关系,生成浓度为,平均速率,B错误;
C.平衡时转化率为,则平衡浓度:,,代入平衡常数表达式:,C错误;
D.由图1可知反应物总能量高于生成物,反应放热,,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率减小,平衡浓度大于原平衡的,D正确;
故选D。
考点02 反应历程、机理图分析
1.(2026·湖北·高考真题)在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 氨的合成反应方程式为
B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C. 温度升高不一定有利于的生成
D. 过程促进催化剂活性的恢复
【答案】B
【解析】A.反应物为、、,生成物为、,所给方程式原子守恒、符合反应事实,A正确;
B.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡,增大催化剂表面积只能加快反应速率,不能提高的平衡产率,B错误;
C.若该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且温度过高可能导致催化剂失活,因此温度升高不一定有利于的生成,C正确;
D.过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附,释放催化剂活性位点,促进催化剂活性的恢复,D正确;
故选B。
2.(2026·广西·高考真题)甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是
A. Ⅰ的反应速率大于Ⅱ
B. Ⅰ、Ⅱ均可生成
C. 依次断开中的键所需能量不同
D. 步骤①逆过程的,故步骤①吸热
【答案】D
【解析】A.多步反应总速率由活化能最大的决速步决定,历程Ⅰ决速步活化能最大值为,历程Ⅱ决速步活化能最大值为,活化能越小反应速率越快,故Ⅰ的反应速率大于Ⅱ,A正确;
B.历程Ⅱ生成两个,二者结合可得到;历程Ⅰ存在、等中间体,也可生成,故Ⅰ、Ⅱ均可生成,B正确;
C.断开第一个键后,剩余键受电子效应影响键能发生改变,故依次断开中的键所需能量不同,C正确;
D.反应焓变,步骤① 为放热反应,D错误;
故选D。
3.(2026·全国·高考真题)一种含钴(Ⅱ)的多酸阴离子(以表示)能催化和的反应,制备,其反应历程如图所示。
下列叙述正确的是
A. 和均含有极性键,都是极性分子
B. 反应过程中Co的化合价保持不变
C. 该制备反应的原子利用率为100%
D. 用替换,反应生成
【答案】C
【解析】A.二氧化碳的分子结构为结构对称的直线形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,A错误;
B.由图可知,反应历程中存在电子转移,钴元素在反应过程中存在电子的得失,化合价会发生变化,B错误;
C.由图可知,该反应为环氧乙烷和二氧化碳的加成反应生成,所以制备反应的原子利用率为100%,C正确;
D.由图可知,与二氧化碳发生加成反应生成,D错误;
故选C。
4.(2026·云南·高考真题)纳米催化剂经光照后产生和空穴(),促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺,其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是
A. 该过程涉及光能转化为化学能
B. 步骤Ⅱ体现了的氧化性
C. 相同条件下产生的空穴越多,生成的越多
D. 该过程涉及非极性共价键的断裂和形成
【答案】D
【解析】A.光催化过程中,光能驱动化学反应发生,化学能储存于产物中,涉及光能→化学能的转化,A项正确;
B.步骤Ⅱ中,空穴带正电,使底物失去电子,作为氧化剂,体现氧化性,B项正确;
C.空穴是氧化剂,数量越多,氧化能力越强,促进-甲基苯甲胺脱氢反应越彻底,生成的越多,C项正确;
D.步骤III过程中断裂C-H极性键,步骤IV过程中形成C-C非极性键和H-H非极性键,无非极性共价键的断裂,D项错误;
故答案为D。
5.(2026·四川·高考真题)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下,图中“”表示催化剂表面的2个吸附位,“”表示吸附位上的H物种。
下列说法错误的是
A. 步骤①生成的是
B. 步骤②和④生成的Y是
C. 步骤④中
D. 1个分子完成催化反应获得了8个电子
【答案】C
【解析】A.由反应机理和元素守恒得,步骤① 中分子在2个吸附位上生成、(即),A正确;
B.步骤② 中、恰好生成(即),同时腾出2个吸附位,步骤④ 中加入的和吸附位也可生成,再与也生成,B正确;
C.步骤③ 中加入的中的1个夺取中的形成,同时另1个生成,同理步骤④ 中应该有4个生成,1个与生成,3个与结合生成,即,C错误;
D.由碳元素化合价变化得(+4价)(-4价),1个分子完成催化反应获得了8个电子,D正确;
故选C。
6.(2026·河北·高考真题)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下:
下列说法错误的是
A. 反应③中的产物是
B. 循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂
C. 吗啉和共同起催化作用
D. 总反应为
【答案】B
【解析】A.反应③ 中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基,结合原子守恒可知,产物M为,A正确;
B.循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂,没有新C-N键的形成,B错误;
C.吗啉和均先参与反应、后再生成,反应前后化学性质不变,共同起催化作用,C正确;
D.结合整个反应流程,反应物为和,产物为和,总反应化学方程式为: ,D正确;
故选B。
7.(2026·陕晋青宁·高考真题)羟基自由基()具有强氧化性,可用于处理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂,将高效转化为,机理如图。下列说法错误的是
A. 总反应为
B. 部分中的来自于
C. 步骤①中与之间形成氢键
D. 步骤③发生了氧化还原反应
【答案】B
【解析】A.将反应机理各步的反应物和生成物抵消中间产物后,总反应为,A正确;
B.由机理图可知,中的H元素全部来自反应物,中的O原子全部来源于,B错误;
C.步骤① 中的O原子和的H原子之间的虚线代表氢键,C正确;
D.步骤③ 中参与反应,生成了,中的1个O原子形成了,O元素的化合价发生了变化,发生了氧化还原反应,D正确;
故选B。
8.(2026·北京·高考真题)熔融碱金属碳酸盐(如)可作为焦炭转化的催化剂,一种可能的催化机理如下。
下列说法不正确的是
A. 该过程需加热至熔融,使其发生电离
B. 反应①、②中断裂的化学键只有碳氧键
C. 该过程的总反应为
D. 该过程中每生成,①、②间转移
【答案】B
【解析】A.题干中明确提到使用的是“熔融碱金属碳酸盐”(如 )。在常温下是固体,需要通过加热使其达到熔融状态,在熔融状态下它才能电离出自由移动的和,从而参与循环反应,A正确;
B.反应① 的输入是CO2,输出是CO,这个过程中必然有碳氧键(C=O)的断裂;反应② 的反应物包含了焦炭。焦炭是碳的单质,其内部是由大量的碳原子通过碳碳键(C-C)结合,因此,在反应② 中,除了的碳氧键断裂外,还必定伴随着焦炭中碳碳键的断裂,B错误;
C. 根据上述机理推导,总循环的净结果是消耗了碳和二氧化碳,生成了一氧化碳,为催化剂,将分步反应加和可得总反应为 ,C正确;
D.反应① :,生成的与体系中的CO2继续反应生成参与循环 ,反应② :,由此可见,每生成4 mol ,总转移电子为2 mol,即每生成2 mol ,① 、② 间转移1mol ,D正确;
故选B。
9.(2026·江西·高考真题)/ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A. 通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B. CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C. TS-2所属的基元反应为决速步骤
D. 物种①为
【答案】D
【解析】A.通入HCl时,会与催化剂中的生成难溶的CuCl,使催化剂活性位点减少,并非生成了,A错误;
B.能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值,恒为正值,CN键初始氢化对应TS-1,能垒为,B错误;
C.决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应,经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV,TS-1所属基元反应为决速步骤,C错误;
D.根据反应前后原子守恒,① 是与反应得到的中间体,后续生成,故物种① 为,D正确;
故选D。
考点03 原电池的工作原理及应用
1.(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】A.镁合金作负极,但发生的是氧化反应,非还原反应,A错误;
B.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;
C.“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;
D.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。
考点04 化学电源
1.(2026·江苏·高考真题)构建新型能源体系,建设能源强国。下列属于化学能向电能转化的是
A. 风力发电 B. 水力发电 C. 燃料电池发电 D. 潮汐发电
【答案】C
【解析】A.风力发电是将风能转化为电能,能量转化过程不涉及化学反应,无化学能参与,A错误;
B.水力发电是将水的重力势能(机械能)转化为电能,能量转化过程不涉及化学能的变化,B错误;
C.燃料电池发电利用自发的氧化还原反应实现能量转化,将燃料存储的化学能直接转化为电能,属于化学能向电能的转化,C正确;
D.潮汐发电是将潮汐能转化为电能,能量转化过程不涉及化学能,D错误;
故选C。
2.(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
【解析】该扣式电池中,活泼金属作负极,作正极,以此解答。
【解析】
A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
3.(2026·甘肃·高考真题)我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是
A. 体系中每转移,最多可产生1 mol N2
B. 工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移
C. 工作时负极区pH降低
D. a是阴离子交换膜
【答案】B
【解析】A.中为价,生成时共失去电子,故转移最多产生,A正确;
B.电极1上失电子生成,为负极,电极2上得电子生成,为正极,电子应从负极(电极1)经外电路流向正极(电极2),B错误;
C.负极反应为,生成使增大,降低,C正确;
D.负极区生成后正电荷增多,需通过a膜进入负极区平衡电荷,故a为阴离子交换膜,D正确;
故选B。
4.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)一种从废旧电池正极材料()中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. 电极反应:
B. 电路中转移电子,理论上可回收
C. 电极连接电源正极
D. 可转化为和,会降低锂的理论回收产率
【答案】D
【解析】左侧池通入O2生成H2O2,这是还原反应,因此a电极是阴极,连接电源的负极。电极反应: ,右侧池被氧化为,这是氧化反应,因此b电极是阳极,连接电源的正极。电极反应: ;阴离子交换膜:允许阴离子(如、OH-等)通过,以维持电荷平衡。
【解析】
A.如上分析,左侧通入氧气生成双氧水,且在溶液中可生成OH-,该方程式书写正确,A正确;
B.电路中转移电子时,整个体系总电子转移量为,每释放对应电子转移(),双电极可同时回收,理论上可回收,B正确;
C.右侧发生氧化反应:被氧化为,阳极连接电源正极,C正确;
D.若歧化转化为和,反应为:,该歧化反应为碘自身氧化还原,总可得到的电子数(氧化的总能力)不变:原本可得到电子,歧化后作为氧化剂可得到电子,总氧化能力不变,理论上脱出回收的总物质的量不变,因此不会降低锂的理论回收产率,D错误;
故选D。
5.(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
【解析】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】
A.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;
B.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;
C.放电时,Li+移向正极,即石墨电极,C项错误;
D.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;
故答案为D。
6.(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
【解析】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】
A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
7.(2026·北京·高考真题)利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 溶液的作用之一是吸收
B. 极的电极反应式:
C. 工作一段时间后,阴极室的总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的大于阴极消耗的
【答案】D
【解析】由题可知,通入溶液中,反应生成,在a电极得到电子生成和,电极反应式为,被氧化为,b电极上,失去电子生成水和氧气,电极反应式为:,据此回答。
【解析】
A.溶液呈碱性,可与酸性气体发生反应,起到吸收的作用,A正确;
B.a极为阴极,O2在碱性条件下得电子生成,电极反应式为:,B正确;
C.阴极室中吸收H2S会消耗,假设处理:,消耗,生成,被氧化为消耗:,同时生成,为了生成需要转移8 mol电子:同时生成,同时双极膜中有向阴极迁移,并消耗(中和反应),综合来看,消耗,生成,因此总浓度下降,C正确;
D.阳极反应为,每生成1 mol O2转移4 mol电子,阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子,相同转移电子数下,阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2),D错误;
故选D。
8.(2026·湖北·高考真题)某光电化学还原制的装置如图所示。给光电极施加脉冲偏压,偏压为负时,光电极上发生还原反应。
下列说法错误的是
A. 偏压为时,光电极反应为
B. 每产生,右室溶液质量减少
C. 偏压为时,光电极排斥以清洁表面
D. 相对于恒定偏压,脉冲偏压利于提高光电极的制效率
【答案】B
【解析】A.偏压为-0.2V时为负偏压,光电极发生还原反应,得电子生成,电极方程式为,A正确;
B.18g 的物质的量为1mol,生成1mol 转移8mol电子。右室对电极反应为,转移8mol电子时,生成2mol (质量64g)逸出,同时有8mol 通过质子交换膜进入左室,右室共减少质量为,B错误;
C.偏压为1.0V时为正偏压,光电极带正电,会排斥阳离子,可清洁电极表面,C正确;
D.脉冲偏压下,负偏压时还原生成,正偏压时同种电荷相互排斥,及时排出生成的,能有效刷新电极表面,从而提高长效反应的催化效率,利于提高制的效率,D正确;
故选B。
9.(2026·四川·高考真题)化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解,和分别进入对应的储存电极。提取完成后,将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解,即得纯净的。其工作原理示意图如下。
下列说法错误的是
A. 提取的电极反应为
B. 提取电解槽中,每提取,理论上可回收
C. 释放电解槽中,中的钛被氧化
D. 释放电解槽的总反应为
【答案】B
【解析】由图可知,提取电解槽中,左侧为阴极,电极反应:,右侧电极为阳极,电极反应为;释放电解槽中,左侧释放,为电解池阳极,电极反应:,右侧为释放,为电解池阴极,电极反应:,与结合,即得纯净的,据此解答。
【解析】
A.提取的电极为阴极,得电子嵌入电极,反应式电荷、原子均守恒,符合反应事实,A正确;
B.提取电解槽中,每提取,电路中转移,由阳极电极反应式可知,理论上可回收,B错误;
C.释放电解槽中,释放出,转化为,反应中失电子,Ti元素化合价升高,钛被氧化,C正确;
D.配平释放电解槽的总反应, 阳极:;阴极:,两式相加,结合,整理后得到选项中的总反应,原子、电子均守恒,D正确;
故选B。
10.(2026·山东·高考真题)(多选)利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中解离的向极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时,极上消耗
【答案】CD
【解析】该装置为电解池,双极膜将槽体分隔为a极室、b极室,双极膜解离出、,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动;b极发生失电子的氧化反应析出,故b为阳极、接电源正极;a为阴极,通入得电子生成,生成的再与进料在碱性体系中发生氧化还原反应,最终得到目标产物,阳极持续生成,阴极持续消耗用于制备,电极反应为:
阳极(b极):;
阴极(a极)制:;
氧化反应:。
【解析】
A.由分析可知,b极是阳极,电解液为碱性溶液,放电生成,电极反应,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极定向迁移,a极为阴极,双极膜解离出的向a极移动,向阳极b移动,B正确;
C.设电路中转移。阳极反应,转移,阳极生成;阴极反应,每消耗,转移时阴极消耗,因此电极反应消耗与生成的质量不相等,C错误;
D.由氧化反应、a极电极反应可得关系式,因此生成时,极上消耗,D错误;
故选CD。
11.(2026·重庆·高考真题)电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是
A. 两个电解池阳极上的电极反应相同
B. 理论上电解池1中氧气的净增量为零
C. 电解池2的总反应为
D. 理论上该联合电解装置生产需转移电子
【答案】D
【解析】两个电解池中,b极和d极均生成,氧元素从-2价升高到0价,失电子发生氧化反应,因此b、d均为阳极,a、c均为阴极。
【解析】
A.两个电解池的阳极(b、d)反应均为,电极反应相同,A正确;
B.电解池1阴极a消耗,电极反应:,阳极b生成,相同转移电子数下,消耗和生成的物质的量相等,故净增量为零,B正确;
C.电解池2阴极反应为,阳极反应为,阴阳极反应相加配平得到总反应 ,C正确;
D.中C为+4价,中C为+2价,生成1mol 时C得到2mol电子,故转移电子为2mol;如果考虑整个联合装置的电子转移总数:为了给电解池2提供这 1 mol CO2,电解池1中需要生成 1 mol 并与反应放出 1 mol CO2。根据电解池1的阴极反应,生成1 mol 同样需要转移 2 mol 电子。 因此,系统内外总共转移 4 mol 电子。无论采用何种计算方式,转移的电子数都不是 3 mol,D错误;
故选D。
12.(2026·陕晋青宁·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
【解析】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】
A.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
B.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;
C.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;
D.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。
13.(2026·浙江·高考真题)一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示,下列说法中,不正确的是
A. 电极M处的电极反应式为:
B. 离子交换膜P为阳离子交换膜
C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
【答案】B
【解析】在该体系中,葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾,已知K为+1价,H为+1价,O为-2价,可知中C的平均化合价为+1,每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子;产物中的C化合价升高,所以电极N为阳极发生氧化反应,电极M为阴极发生还原反应,阴极处的溶液仅含有KOH,电极反应式为,阳极处的电极反应式为;据此回答该问题。
【解析】
A.由分析可知,电极M处的电极反应式为,A正确;
B.由分析可知,随反应进行,阴极处不断生成OH-,同时阳极处不断消耗OH-,为维持电荷平衡,需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处,P应为阴离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,1 mol 完全转化为1 mol ,转移的电子数为,C正确;
D.中C的平均化合价为,与葡萄糖相比,C的平均化合价也升高,说明为不完全氧化产物,也可能是电解产物,D正确;
故答案选B。
考点05 多池和多室电化学装置
1.(2026·河南·高考真题)一种多组串联的电化学装置可以同时产生和,其工作原理如图所示。其中均为电极,每组装置左侧均为高浓度盐酸,右侧均为低浓度盐酸。该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。
下列说法错误的是
A. 工作时,铂电极上产生
B. 工作时,电极、、的质量均减小
C. 定期互换直接相连的电极,并恢复溶液浓度,整个装置可再次运行
D. 将盐酸换为对应浓度溶液,使用阳离子交换膜,每组装置启动时均生成
【答案】D
【解析】整个装置中,中间串联的是原电池,左右两边是电解池,石墨电极为阳极,发生氧化反应:2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl2↑,铂电极为阴极,发生还原反应:2H+ + 2e⁻ = H2↑。在原电池装置中,a2~an-1均为Ag/AgCl电极,偶数电极为负极,电极反应:Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl,奇数电极为正极,电极反应:AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻,据此分析各选项;
【解析】
A.铂电极是阴极,H+在阴极得电子生成H2:2H+ + 2e⁻ = H2↑,A正确;
B.工作时,电极为阴极,电极反应:AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻,、等奇数电极为正极,电极反应:AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻,均是AgCl转化为Ag,质量减小,B正确;
C.在装置运行过程中:左侧高浓度盐酸中,Cl⁻被消耗,同时H+通过质子交换膜迁移到右侧,最终,左侧盐酸浓度降低,右侧盐酸浓度升高;且a1、a3、…、an-1电极质量减小,a2、a4、…、an电极质量增加。若定期将直接相连的Ag/AgCl电极互换,并恢复两侧盐酸浓度,可使装置恢复到初始状态,再次运行,C正确;
D.将盐酸换为NaCl溶液、使用阳离子交换膜时,阳极反应:2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl2↑;阴极反应,Na+会通过阳离子交换膜向阴极移动,在铂电极附近生成NaOH。但中间的装置中,Ag/AgCl电极发生反应:Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl和AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻,不会生成NaOH,D错误;
故选D。
考点06 电解池的工作原理
1.(2026·福建·高考真题)为探究电化学装置中离子的移动方向,某研究小组设计了如图1所示的装置。两个Fe电极各放在两个装有KOH溶液的圆形表面皿上,表面皿间连接了一条纸带(已用KOH溶液浸润)。实验时,研究员将氨水加入溶液中制得黄绿色溶液,并将该溶液均匀滴加在纸带的中央,然后打开电源,纸带的前后状态如图2所示。已知的颜色为黄色。
下列说法不正确的是
A. 电源的m极为正极
B. 本实验中的迁移速率比快
C. 通电后,表面皿Ⅱ上将出现少量灰绿色沉淀
D. 若将电源的正负极调换,再次通电后蓝色条带将向左侧迁移
【答案】C
【解析】将氨水加入溶液中得到,其中的颜色为黄色,颜色为深蓝色,二者混合后为黄绿色,通电后离子会发生定向迁移,据此解答。
【解析】
A.为阴离子,向阳极移动,通电后黄色条带向左迁移,说明左侧Fe电极为阳极,阳极连接电源正极,故m极为正极,A正确;
B.相同通电时间内,黄色条带的迁移距离大于蓝色条带,说明的迁移速率更快,B正确;
C.表面皿Ⅱ的Fe电极为阴极,阴极上得电子生成和,Fe电极被保护不溶解,无生成,不会产生及后续灰绿色沉淀,灰绿色沉淀出现在表面皿Ⅰ上,C错误;
D.调换电源正负极后,左侧变为阴极,带正电的向阴极(左侧)迁移,故蓝色条带向左侧迁移,D正确;
故选C。
2.(2026·全国·高考真题)我国科学家设计了一种电解装置(如图所示),在降解环境污染物四环素(TC)的同时,将转化为甲醇和乙醇。
电解时,下列叙述正确的是
A. 在BiOBr电极上,TC的降解为还原反应
B. 从CuO电极向BiOBr电极方向迁移
C. 阴极发生的反应有
D. CuO电极通过6 mol电子,生成的甲醇少于1 mol
【答案】D
【解析】由图可知,BiOBr电极为电解池的阳极,光照条件下,TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物、水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子;氧化铜是阴极,二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇、乙醇和碳酸氢根离子。
【解析】
A.由分析可知,BiOBr电极为电解池的阳极,光照条件下,TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物,A错误;
B.由分析可知,BiOBr电极为电解池的阳极,氧化铜是阴极,则氢离子从BiOBr电极向氧化铜电极方向迁移,B错误;
C.由分析可知,氧化铜是阴极,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甲醇或乙醇和碳酸氢根离子,C错误;
D.氧化铜是阴极,在电极上生成甲醇的反应为,即该反应每转移6 mol电子,理论上可生成1 mol甲醇,由于氧化铜电极上同时还生成乙醇,转移电子并不能全部用于生成甲醇,因此氧化铜电极通过6 mol电子生成的甲醇少于1 mol,D正确;
故选D。
3.(2026·江西·高考真题)背靠背式电解池可用于电化学合成氨,如图。下列说法正确的是
A. 阳极反应:
B. 外电路电子由b流向a
C. 每生成,消耗
D. 经交换膜从右向左移动
【答案】D
【解析】该装置为阴离子交换膜电解池,右侧通入与生成,氮元素化合价从0降低至-3,发生得电子的还原反应,因此右侧电极为阴极,连接电源负极b,阴极反应为;左侧电极为阳极,连接电源正极a,在阳极失电子发生氧化反应,阳极反应为,总电解反应为 ;
【解析】
A.阳极是失去电子生成氧气,正确电极反应式为,A错误;
B.右侧转化为,N元素化合价降低发生得电子的还原反应,故右侧为阴极,b为电源负极,a为电源正极,外电路电子只能在导线中移动,路径为b流向阴极、阳极流向a,不存在b直接流向a的路径,B错误;
C.根据总反应 ,生成消耗,则生成 仅消耗,C错误;
D.电解池通用规律为阴离子向阳极移动,阳极在装置左侧,体系中迁移的阴离子可穿过阴离子交换膜,因此从阴极区向阳极区移动,D正确;
故选D。
4.(2026·广东·高考真题)一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图,电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阳极反应为
C. 电解一段时间后,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
【答案】C
【解析】由题图可知,在电极上反应转化为,元素化合价降低,故电极为阴极,阴极反应为,生成的与电解液中的发生反应。电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,电离出的发生反应。若③为阴离子交换膜,结合电流方向可知,Ⅲ室海水中的会向右通过膜③迁移至Ⅳ室中,并在电极上放电生成,故③应为阳离子交换膜,以阻止通过,据此可知实现脱盐的海水不是Ⅲ室海水,而是Ⅱ室海水,则①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,Ⅱ室海水中的向左通过膜①迁移至Ⅰ室中,Ⅱ室海水中的向右通过膜②迁移至Ⅲ室中,Ⅳ室电解液中的向左通过膜③迁移至Ⅲ室中,故电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高。
【解析】
A.由分析知,① 为阳离子交换膜,② 为阴离子交换膜,A正确;
B.由分析知,电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,B正确;
C.由分析知,电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高,C错误;
D.根据前述分析,Ⅰ室中阴极反应生成的与电解液中的反应生成,形成缓冲体系,有利于Ⅰ室电解液的pH在一段时间内保持稳定,D项正确;
故选C。
5.(2026·福建·高考真题)下图是一种以为中间体的电化学溴介导丙烷脱氢定向合成装置。下列说法正确的是
A. 离子交换膜的种类是阳离子交换膜
B. 每消耗,该装置理论上可产生
C. 左侧总反应的方程式为
D. 反应iii的方程式为
【答案】C
【解析】右侧电极上得电子被还原为,因此右侧为电解池阴极,左侧为电解池阳极,左侧的反应是分步进行的:阳极第一步:,反应i:,反应ii:, 反应iii:,据此解答。
【解析】
A.右侧阴极发生还原反应生成,左侧阳极反应需要消耗,需从右向左迁移,因此离子交换膜为阴离子交换膜,A错误;
B.由分析可知,生成1 mol 时转移2mol电子,1 mol 完全反应得到4 mol电子,根据电子守恒,1 mol 理论上可产生2 mol ,B错误;
C.左侧阳极总反应为失电子与反应生成和,配平后方程式为,原子、电荷均守恒,C正确;
D.反应iii中转化为的过程无元素化合价变化,没有电子转移,不需要失去电子,正确的反应是:,D错误;
故选C。
6.(2026·河北·高考真题)我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂,可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化,其原理如图所示:
下列说法错误的是
A. M是电源正极,N是电源负极
B. 电解一段时间后,电极Ⅱ附近减小
C. 电路中每通过 电子,理论上产生0.5 mol
D. 总反应为
【答案】B
【解析】左侧电极Ⅰ上,C6H12O6转化为,碳元素的化合价从0升高到+1,发生氧化反应,电极反应式为,因此电极Ⅰ是阳极。右侧电极Ⅱ上,转化为NH3,氮元素的化合价从+5降低到-3,发生还原反应,电极反应式为,因此电极Ⅱ是阴极。
【解析】
A.根据上述分析,电极Ⅰ是阳极,应连接电源正极M;电极Ⅱ是阴极,应连接电源负极N,A项正确;
B.电极Ⅱ是阴极,发生还原反应。转化为NH3,N的化合价从+5降为-3,每个N原子获得8e⁻。在碱性条件下,电极反应式为,阴极生成了OH⁻,导致电极Ⅱ附近c(OH⁻)增大,而不是减小,B项错误;
C.根据分析可知电极Ⅰ发生的电极反应式为:每转移6mol e⁻,生成1mol。因此转移3mol e⁻时,生成0.5mol , C正确;
D.将两极电极反应结合:阳极:,阴极:,将阳极×4,阴极×3,使得失电子数相等,相加得,D项正确;
故选B。
考点07 电解池的应用
1.(2026·北京·高考真题)下列方程式与所给事实相符的是
A. 金属钠在空气中燃烧:
B. 钢铁电化学析氢腐蚀:(负极);(正极)
C. 实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳:
D. 电解饱和食盐水制氯气:
【答案】B
【解析】A.金属钠在空气中燃烧产物为,该化学方程式为2Na + O2 Na2O2,A错误;
B.钢铁发生析氢腐蚀时,负极失电子生成,正极酸性条件下得电子生成,电极反应均符合事实,B正确;
C.大理石主要成分为,属于难溶物,离子方程式中不能拆分为,大理石和盐酸反应制二氧化碳的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,C错误;
D.电解饱和食盐水生成、和,电解熔融才生成和,化学方程式为 ,D错误;
故选B。
考点08 金属的腐蚀与防护
1.(2026·广东·高考真题)做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.钢管桩主要成分为铁,铁的金属活动性强于铜,二者在海水中形成原电池时,铁作负极失电子被氧化,会加速钢管桩腐蚀,不能达到防腐目的,A符合题意;
B.铝表面致密的氧化膜能防止内部的铁被腐蚀,即使富铝涂层破损,形成原电池时铝作负极被腐蚀,可保护钢管桩;故能达到防腐目的,B不符合题意;
C.该装置为外加电流法,钢管桩连接电源负极作阴极被保护,能达到防腐目的,C不符合题意;
D.锌的金属活动性强于铁,二者在海水中形成原电池时锌作负极被腐蚀,属于牺牲阳极法,钢管桩作正极被保护,能达到防腐目的,D不符合题意;
故选A。
2.(2026·云南·高考真题)化学护坝体,劳动保安全,某水电站坝体维护示意图如下,下列说法错误的是
A. 黏土是生产水泥的主要原料之一
B. 与的反应属于氧化还原反应
C. 聚四氟乙烯的合成:
D. 利用板保护钢闸门时,需定期检查、更换
【答案】B
【解析】A.水泥的主要原料是石灰石(CaCO3)和黏土,黏土提供硅、铝等元素,是水泥生产的核心原料之一,A正确;
B.根据图示,与反应方程式可表示为:,反应前后,各元素化合价均未发生变化,没有电子转移,属于非氧化还原反应,B错误;
C.聚四氟乙烯由四氟乙烯(CF2=CF2)通过加聚反应合成,双键打开形成高分子链,反应方程式为:,C正确;
D.该防护方法为牺牲阳极法(牺牲负极保护法),Zn的金属活动性比Fe强,作为原电池的负极,会不断被氧化腐蚀,而钢闸门(Fe)作为正极被保护,随着反应进行,Zn板会逐渐消耗,因此需要定期检查、更换Zn板,保证防护效果,D正确;
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题09 化学反应能量与电能
1年真题
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 化学反应中的能量变化
2026浙江(1题)、2026北京(1题)
以工业反应和能源转化为背景,将焓变、键能和热化学方程式与平衡条件联系起来。题目常给能量或生产数据,要求判断吸放热、比较反应热并解释温度选择的热力学依据。
考点02 反应历程、机理图分析
2026广西(1题)、2026全国(1题)、2026北京(1题)、2026湖北(1题)、2026四川(1题)、2026江西(1题)、2026河北(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)
用催化机理图、势能曲线和光/电辅助反应历程呈现多步过程,要求识别中间体、过渡态、决速步骤和催化剂。进一步比较不同路径能垒、选择性与能量利用效率,考查图像证据推理。
考点03 原电池的工作原理及应用
2026江苏(1题)
以商品干电池或传统电池剖面图为载体,结合电极材料、电解质和隔膜分析工作原理。设问由电极判断拓展到总反应、离子迁移、容量变化及实际使用注意事项。
考点04 化学电源
2026甘肃(1题)、2026江苏(1题)、2026北京(1题)、2026重庆(1题)、2026湖北(1题)、2026四川(1题)、2026贵州(1题)、2026山东(1题)、2026湖南(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026浙江(1题)
聚焦钠离子、锌空气、液流等新型电池及废旧电池回收,要求从装置图判断正负极和电极反应。创新点是充放电方向切换、膜选择、能量密度与环保性能的综合评价。
考点05 多池和多室电化学装置
2026河南(1题)
采用多电池串联、多室膜装置或电化学—化学反应耦合系统,实现同步产气、制酸碱或资源回收。需追踪各池电子和离子流向,利用电量守恒建立跨装置定量关系。
考点06 电解池的工作原理
2026福建(2题)、2026全国(1题)、2026江西(1题)、2026广东(1题)、2026河北(1题)
以多膜多室电解、联产化工和污染物转化为任务,综合判断电极产物、离子迁移和溶液变化。题目常设置选择性透过膜及副反应,要求通过守恒分析装置效率和产品纯度。
考点07 电解池的应用
2026北京(1题)
围绕电镀、电解精炼、氯碱工业和电化学合成书写电极反应并判断产物。创新设问把析氢、腐蚀等竞争反应纳入评价,要求分析电极材料与电解条件对选择性的影响。
考点08 金属的腐蚀与防护
2026广东(1题)、2026云南(1题)
以海洋工程、地下管线和文物保护为背景比较牺牲阳极与外加电流防护。除判断电极变化外,还需根据金属活动性、环境介质和维护成本选择方案并解释有效条件。
考点01 化学反应中的能量变化
1.(2026·浙江·高考真题)已知: 。基于该反应可实现粗铜(杂质不参与反应)的提纯,所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是
A. 低温区放粗铜
B. 主要在高温区生成
C. 粗铜转化为纯铜的过程中,反应未达到平衡
D. 在收集纯铜处放置小纯铜片,有利于获得大纯铜片
2.(2026·北京·高考真题)恒温恒容密闭容器中,投入和,其初始浓度均为,发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示,的平衡转化率为。
下列说法正确的是
A. 热化学方程式为
B. 用表示反应开始到的平均速率是
C. 该温度下,
D. 其他条件不变,若升高初始温度,的平衡浓度大于
考点02 反应历程、机理图分析
1.(2026·湖北·高考真题)在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 氨的合成反应方程式为
B. 增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C. 温度升高不一定有利于的生成
D. 过程促进催化剂活性的恢复
2.(2026·广西·高考真题)甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是
A. Ⅰ的反应速率大于Ⅱ
B. Ⅰ、Ⅱ均可生成
C. 依次断开中的键所需能量不同
D. 步骤①逆过程的,故步骤①吸热
3.(2026·全国·高考真题)一种含钴(Ⅱ)的多酸阴离子(以表示)能催化和的反应,制备,其反应历程如图所示。
下列叙述正确的是
A. 和均含有极性键,都是极性分子
B. 反应过程中Co的化合价保持不变
C. 该制备反应的原子利用率为100%
D. 用替换,反应生成
4.(2026·云南·高考真题)纳米催化剂经光照后产生和空穴(),促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺,其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是
A. 该过程涉及光能转化为化学能
B. 步骤Ⅱ体现了的氧化性
C. 相同条件下产生的空穴越多,生成的越多
D. 该过程涉及非极性共价键的断裂和形成
5.(2026·四川·高考真题)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下,图中“”表示催化剂表面的2个吸附位,“”表示吸附位上的H物种。
下列说法错误的是
A. 步骤①生成的是
B. 步骤②和④生成的Y是
C. 步骤④中
D. 1个分子完成催化反应获得了8个电子
6.(2026·河北·高考真题)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下:
下列说法错误的是
A. 反应③中的产物是
B. 循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂
C. 吗啉和共同起催化作用
D. 总反应为
7.(2026·陕晋青宁·高考真题)羟基自由基()具有强氧化性,可用于处理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂,将高效转化为,机理如图。下列说法错误的是
A. 总反应为
B. 部分中的来自于
C. 步骤①中与之间形成氢键
D. 步骤③发生了氧化还原反应
8.(2026·北京·高考真题)熔融碱金属碳酸盐(如)可作为焦炭转化的催化剂,一种可能的催化机理如下。
下列说法不正确的是
A. 该过程需加热至熔融,使其发生电离
B. 反应①、②中断裂的化学键只有碳氧键
C. 该过程的总反应为
D. 该过程中每生成,①、②间转移
9.(2026·江西·高考真题)/ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A. 通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B. CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C. TS-2所属的基元反应为决速步骤
D. 物种①为
考点03 原电池的工作原理及应用
1.(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
考点04 化学电源
1.(2026·江苏·高考真题)构建新型能源体系,建设能源强国。下列属于化学能向电能转化的是
A. 风力发电 B. 水力发电 C. 燃料电池发电 D. 潮汐发电
2.(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
3.(2026·甘肃·高考真题)我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是
A. 体系中每转移,最多可产生1 mol N2
B. 工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移
C. 工作时负极区pH降低
D. a是阴离子交换膜
4.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)一种从废旧电池正极材料()中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. 电极反应:
B. 电路中转移电子,理论上可回收
C. 电极连接电源正极
D. 可转化为和,会降低锂的理论回收产率
5.(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
6.(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
7.(2026·北京·高考真题)利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 溶液的作用之一是吸收
B. 极的电极反应式:
C. 工作一段时间后,阴极室的总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的大于阴极消耗的
8.(2026·湖北·高考真题)某光电化学还原制的装置如图所示。给光电极施加脉冲偏压,偏压为负时,光电极上发生还原反应。
下列说法错误的是
A. 偏压为时,光电极反应为
B. 每产生,右室溶液质量减少
C. 偏压为时,光电极排斥以清洁表面
D. 相对于恒定偏压,脉冲偏压利于提高光电极的制效率
9.(2026·四川·高考真题)化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解,和分别进入对应的储存电极。提取完成后,将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解,即得纯净的。其工作原理示意图如下。
下列说法错误的是
A. 提取的电极反应为
B. 提取电解槽中,每提取,理论上可回收
C. 释放电解槽中,中的钛被氧化
D. 释放电解槽的总反应为
10.(2026·山东·高考真题)(多选)利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中解离的向极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时,极上消耗
11.(2026·重庆·高考真题)电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是
A. 两个电解池阳极上的电极反应相同
B. 理论上电解池1中氧气的净增量为零
C. 电解池2的总反应为
D. 理论上该联合电解装置生产需转移电子
12.(2026·陕晋青宁·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
13.(2026·浙江·高考真题)一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示,下列说法中,不正确的是
A. 电极M处的电极反应式为:
B. 离子交换膜P为阳离子交换膜
C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
考点05 多池和多室电化学装置
1.(2026·河南·高考真题)一种多组串联的电化学装置可以同时产生和,其工作原理如图所示。其中均为电极,每组装置左侧均为高浓度盐酸,右侧均为低浓度盐酸。该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。
下列说法错误的是
A. 工作时,铂电极上产生
B. 工作时,电极、、的质量均减小
C. 定期互换直接相连的电极,并恢复溶液浓度,整个装置可再次运行
D. 将盐酸换为对应浓度溶液,使用阳离子交换膜,每组装置启动时均生成
考点06 电解池的工作原理
1.(2026·福建·高考真题)为探究电化学装置中离子的移动方向,某研究小组设计了如图1所示的装置。两个Fe电极各放在两个装有KOH溶液的圆形表面皿上,表面皿间连接了一条纸带(已用KOH溶液浸润)。实验时,研究员将氨水加入溶液中制得黄绿色溶液,并将该溶液均匀滴加在纸带的中央,然后打开电源,纸带的前后状态如图2所示。已知的颜色为黄色。
下列说法不正确的是
A. 电源的m极为正极
B. 本实验中的迁移速率比快
C. 通电后,表面皿Ⅱ上将出现少量灰绿色沉淀
D. 若将电源的正负极调换,再次通电后蓝色条带将向左侧迁移
2.(2026·全国·高考真题)我国科学家设计了一种电解装置(如图所示),在降解环境污染物四环素(TC)的同时,将转化为甲醇和乙醇。
电解时,下列叙述正确的是
A. 在BiOBr电极上,TC的降解为还原反应
B. 从CuO电极向BiOBr电极方向迁移
C. 阴极发生的反应有
D. CuO电极通过6 mol电子,生成的甲醇少于1 mol
3.(2026·江西·高考真题)背靠背式电解池可用于电化学合成氨,如图。下列说法正确的是
A. 阳极反应:
B. 外电路电子由b流向a
C. 每生成,消耗
D. 经交换膜从右向左移动
4.(2026·广东·高考真题)一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图,电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阳极反应为
C. 电解一段时间后,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
5.(2026·福建·高考真题)下图是一种以为中间体的电化学溴介导丙烷脱氢定向合成装置。下列说法正确的是
A. 离子交换膜的种类是阳离子交换膜
B. 每消耗,该装置理论上可产生
C. 左侧总反应的方程式为
D. 反应iii的方程式为
6.(2026·河北·高考真题)我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂,可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化,其原理如图所示:
下列说法错误的是
A. M是电源正极,N是电源负极
B. 电解一段时间后,电极Ⅱ附近减小
C. 电路中每通过 电子,理论上产生0.5 mol
D. 总反应为
考点07 电解池的应用
1.(2026·北京·高考真题)下列方程式与所给事实相符的是
A. 金属钠在空气中燃烧:
B. 钢铁电化学析氢腐蚀:(负极);(正极)
C. 实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳:
D. 电解饱和食盐水制氯气:
考点08 金属的腐蚀与防护
1.(2026·广东·高考真题)做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是
A.
B.
C.
D.
2.(2026·云南·高考真题)化学护坝体,劳动保安全,某水电站坝体维护示意图如下,下列说法错误的是
A. 黏土是生产水泥的主要原料之一
B. 与的反应属于氧化还原反应
C. 聚四氟乙烯的合成:
D. 利用板保护钢闸门时,需定期检查、更换
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