2027届山东高考一轮复习——原电池 化学电源训练1

2027届山东高考一轮复习——原电池 化学电源专项训练 1、 选择题 每小题只有一个选项正确。 1.火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　　) A.负极上发生还原反应 B.CO2在正极上得电子 C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 2．(2025·广东省梅州市高三一模)一种以铝—空气为电源的航标灯，该电池以海水为电解质溶液。关于该电池，下列说法正确的是 A．铝作负极，发生还原反应 B．海水中的移向铝电极 C．每转移4mol电子，消耗标准状况下22.4L的空气 D．空气一极发生的电极反应式为： 3.某原电池装置如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A.Fe作正极，发生氧化反应 B.工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl-)增大 C.负极反应：2H++2e-===H2↑ D.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变 4.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4、C2H6等)与氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下列关于乙烷(C2H6)燃料电池的说法正确的是(　　) A.通入5.6 L O2完全反应后，有1 mol电子发生转移 B.负极反应式：C2H6+18OH-+14e-===2C+12H2O C.该电池工作时，正极附近溶液的碱性增强 D.燃料电池的优点之一是燃料反应时化学能全部转化为电能 5.二氧化硫⁃空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路移向Pt1电极 B.Pt1电极附近发生的反应为SO2＋2H2O－2e－===H2SO4＋2H＋ C.Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D.相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1 6．(2025·四川省眉山市东坡区高三上学期一诊模拟联考)一种肼()燃料电池的工作原理如图所示： 下列说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．该装置将电能转化为化学能 C．电池内发生的反应有 D．当有32 g 反应时，消耗22.4 L 7.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700~900 ℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应产物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O C.当电极甲上有1 mol N2H4消耗时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 8.某科研机构研发的NO⁃空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.a电极为电池负极 B.电池工作时H＋透过质子交换膜从右向左移动 C.b电极的电极反应：NO－3e－＋2H2O===4H＋＋ D.当外电路中通过0.2 mol电子时，a电极处消耗O2 1.12 L 9．(2025·山东省枣庄市高三下学期3月模拟考试)如图装置中，b为H+/H2标准氢电极，可发生还原反应(2H++2e-=H2↑)或氧化反应(H2-2e-=2H+)，a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A．1与2相连，盐桥①中阳离子向b电极移动 B．2与3相连，电池反应为2Ag+2I-+2H+=2AgI+H2↑ C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量 D．1与2、2与3相连，两个原电池装置中，电势较低的一极均为b电极 10．(2025·山西省运城市康杰中学高三上学期一模考试)一种以HCOOH为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电极M上发生还原反应 B．理论上消耗HCOOH与O2的物质的量相等 C．放电过程中需补充的物质X为KOH D．理论上，若有1molHCOO—反应时，则有2molK＋通过半透膜 2、 选择题 每小题有一个或两个选项正确。 11.利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是(　　) A.b电极为电池正极 B.电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈酸性 D.每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量 12.一种水性电解液Zn⁃MnO2可充电电池如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.放电时，M电极是正极 B.放电时，N电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2- C.充电时，Ⅱ区中K2SO4溶液的浓度增大 D.充电时，转移0.2 mol e-，Ⅲ区溶液质量减少6.5 g 13．(2025·江苏省淮安市淮阴中学高三下学期三模考试)钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示)，工作时总反应为NaxMO2+nCNax－yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是 A．放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极 B．放电时，正极反应式为NaxMO2+ye－=Nax－yMO2+yNa+ C．充电时，过渡元素M发生氧化反应 D．用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g 14．(2025·贵州省黔东南州高三下学期4月模拟统测)利用如图装置可进行烟气脱硫。下列说法正确的是 A．多孔电极为负极，电极反应式为 B．烟气脱硫过程可表示为 C．电路中每通过0.1mol电子，理论上电解质溶液的总质量增加3.1g D．正极电极反应式为，随着时间推移，右室溶液pH逐渐增大 15．(2025·吉林省高三上学期四校联合模拟考试)我国学者最近研发出一种以铝为负极、石墨烯薄膜()为正极的新型铝－石墨烯电池，可在石墨烯薄膜上嵌入或脱嵌，离子液体作电解质，阴离子有、，阳离子为 ()，放电机理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时正极的电极反应： B．该离子液体可用于钢制品上电镀铝，阴极的电极反应为 C．中存在配位键 D．离子液体中的不参与反应，只起传递离子的作用 16.(2025·潍坊模拟)氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光hν-Ni：TiO2催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子和空穴。下列说法错误的是(　　) A.X极电势高于Y极电势 B.光催化剂表面发生反应：2H2O+4h+===4H++O2 C.X极的电极反应式是2NH3+6OH--6e-===N2+6H2O D.每产生5.6 L(标准状况下)NH3，光催化装置生成1.5 mol h+ 三、非选择题 17.控制合适的条件，可使反应2Fe3++2I-⥫⥬2Fe2++I2向不同的方向进行，改变电极反应。 (1)反应开始时，乙中石墨电极的名称：　　　，反应类型：　　　　；甲池中发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为　　　　　　　　。 (2)一段时间后，电流表读数为零，在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作　　　　(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为　　　　　　　　。 18．(2025·河北省保定市高三下学期三模)某二甲醚熔融碳酸盐燃料电池如图2所示，该电池具有发电效率高、成本低等优点。 ①石墨1极发生的电极反应式为 。 ②每消耗，转移至负极的的物质的量为 。 19．科学家成功开发出以丙烷气体为燃料便携式固体氧化物燃料电池，工作原理如图所示： ①电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。 ②写出电极的电极反应方程式 。 20.[2024·浙江6月选考，19(4)节选]氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示，正极上的电极反应式是　　　 　　　　。  21.锂—硫酰氯电池是一种高能锂电池。该电池采用非编织玻璃隔膜，以金属和多孔碳为电极，溶解有的液态硫酰氯作为电解液。 ①负极的材料是 。 ②放电一段时间，正极生成的连二亚硫酸锂以固态形式析出，可维持电极结构的稳定性，则正极的电极反应式为 。 23．(2025·河南省信阳市固始县高三下学期一模联考)磷酸亚铁锂电池总反应为：，电池中的固体电解质可传导。充电时，移向 (填“阳极”或“阴极”)；放电时，正极反应式为 。 24.“超钠F1”二次电池的工作原理是2NaxCy+xMn[Fe(CN)6]xNa2Mn[Fe(CN)6]+2Cy，该二次电池的电极材料为Na2Mn[Fe(CN)6](普鲁士白)和NaxCy(嵌钠硬碳)。 (1)写出放电时的电极反应式：正极　　　　　、负极　　　　。 (2)写出充电时的电极反应式：阳极　　　　　　　　　　　　、阴极　　　　　　　　　。 25．(2025·上海市金山区高三下学期二模考试)利用电化学原理(图甲)去除天然气中的H2S，同时将甲装置作为电源利用双极膜实现烟气脱SO2(图乙)。图甲中主要反应：2Fe＋2H2S＋O2=2FeS＋2H2O，负极的电极反应式为 。标准状况下，甲中天然气的进气流量为448 m3·h-1(H2S的体积分数为1%)，则乙装置中H2O2的产量为 kg·h-1。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届山东高考一轮复习——原电池 化学电源专项训练 1、 选择题 每小题只有一个选项正确。 1.火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　　) A.负极上发生还原反应 B.CO2在正极上得电子 C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 答案　B 解析　根据题干信息可知，放电时总反应为4Na+3CO2===2Na2CO3+C。放电时负极上Na失去电子发生氧化反应生成Na+，故A错误；放电时正极上CO2得到电子生成C，故B正确；放电时阳离子移向正极，故C错误；放电时该装置为原电池，将化学能转化为电能，故D错误。 2．(2025·广东省梅州市高三一模)一种以铝—空气为电源的航标灯，该电池以海水为电解质溶液。关于该电池，下列说法正确的是 A．铝作负极，发生还原反应 B．海水中的移向铝电极 C．每转移4mol电子，消耗标准状况下22.4L的空气 D．空气一极发生的电极反应式为： 【答案】D 【解析】铝—空气、海水为电解质溶液形成原电池，铝为活泼金属，铝作负极，负极上发生氧化反应，A错误；原电池中阳离子向正极移动，Na+移向通入空气的一端，B错误；每转移4mol电子消耗1molO2，标准状况下22.4L的氧气，C错误；空气一极为正极，正极得电子发生还原反应，电极反应式为，D正确。故选D。 3.某原电池装置如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A.Fe作正极，发生氧化反应 B.工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl-)增大 C.负极反应：2H++2e-===H2↑ D.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变 答案　B 解析　由题图可知，铁电极为原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-===Fe2+，石墨电极是正极，电极反应式为2H++2e-===H2↑，A、C错误；原电池工作时，盐桥中的钾离子向正极移动，氯离子向负极移动，则氯化钠溶液中氯离子浓度增大，B正确；铁电极为原电池的负极，铁失去电子生成的亚铁离子水解使溶液呈酸性，溶液pH减小，石墨电极是正极，放电消耗氢离子，溶液pH增大，D错误。 4.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4、C2H6等)与氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下列关于乙烷(C2H6)燃料电池的说法正确的是(　　) A.通入5.6 L O2完全反应后，有1 mol电子发生转移 B.负极反应式：C2H6+18OH-+14e-===2C+12H2O C.该电池工作时，正极附近溶液的碱性增强 D.燃料电池的优点之一是燃料反应时化学能全部转化为电能 答案　C 解析　气体所处的状态未知，不能计算5.6 L O2的物质的量，故A错误；乙烷燃料电池中，负极上乙烷失去电子发生氧化反应，电解质溶液呈碱性，则其电极反应式为C2H6+18OH--14e-===2C+12H2O，故B错误；该电池工作时，正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-，生成OH-，正极附近溶液的碱性增强，故C正确；燃料的化学能不能全部转化为电能，还转化为热能等其他形式的能量，故D错误。 5.二氧化硫⁃空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路移向Pt1电极 B.Pt1电极附近发生的反应为SO2＋2H2O－2e－===H2SO4＋2H＋ C.Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D.相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1 答案　D 解析　放电时为原电池，质子向正极移动，Pt1电极为负极，则该电池放电时质子从Pt1电极移向Pt2电极，A错误；Pt1电极为负极，发生氧化反应，SO2被氧化为硫酸，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===S＋4H＋，B错误；酸性条件下，Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C错误；根据转移电子数相等可知，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1，D正确。 【难度】基础题 6．(2025·四川省眉山市东坡区高三上学期一诊模拟联考)一种肼()燃料电池的工作原理如图所示： 下列说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．该装置将电能转化为化学能 C．电池内发生的反应有 D．当有32 g 反应时，消耗22.4 L 【答案】C 【解析】由图可知，该装置为化学能转化为电能的燃料电池，a为原电池的负极，发生氧化反应，A错误；该装置为化学能转化为电能的燃料电池，B错误；b为正极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，Fe2+在酸性条件下与氧气反应的离子方程式为，C正确；未指明条件，无法计算32g肼反应时消耗氧气的体积，D错误。故选C。 7.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700~900 ℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应产物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O C.当电极甲上有1 mol N2H4消耗时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 答案　A 解析　该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，原电池工作时，阴离子移向负极，A项正确；电池的总反应为N2H4+O2===N2+2H2O，B项错误；当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上就有1 mol O2参与反应，但题目中没有指明是否处于标准状况，C项错误；在外电路中，电子由负极(电极甲)移向正极(电极乙)，D项错误。 8.某科研机构研发的NO⁃空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.a电极为电池负极 B.电池工作时H＋透过质子交换膜从右向左移动 C.b电极的电极反应：NO－3e－＋2H2O===4H＋＋ D.当外电路中通过0.2 mol电子时，a电极处消耗O2 1.12 L 答案　C 解析　NO⁃空气燃料电池中氧气发生还原反应，故a为正极、b为负极，A错误；原电池中氢离子向正极移动，故电池工作时H＋透过质子交换膜从左向右移动，B错误；b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸，C正确；没有标明所处状况，不能计算氧气的体积，D错误。 9．(2025·山东省枣庄市高三下学期3月模拟考试)如图装置中，b为H+/H2标准氢电极，可发生还原反应(2H++2e-=H2↑)或氧化反应(H2-2e-=2H+)，a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A．1与2相连，盐桥①中阳离子向b电极移动 B．2与3相连，电池反应为2Ag+2I-+2H+=2AgI+H2↑ C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量 D．1与2、2与3相连，两个原电池装置中，电势较低的一极均为b电极 【答案】B 【解析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电极质量减小，AgCl转化为Ag，说明a为正极，b为负极，b极反应为，1与2相连，a为正极，b为负极，盐桥①中阳离子向a电极移动，A错误；2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，Ag转化为AgI，说明c为负极，b为正极，b极生成氢气，电池总反应式为，B正确；1与3相连，由于AgI更难溶，AgCl转化为AgI，a极为正极，AgCl转化为Ag，a极质量减小，b极为负极，Ag转化为AgI，b极质量增加，a电极减小的质量小于c电极增大的质量，C错误；1与2相连，b为负极，电势较低；2与3相连，c为负极，电势较低，D错误。故选B。 10．(2025·山西省运城市康杰中学高三上学期一模考试)一种以HCOOH为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电极M上发生还原反应 B．理论上消耗HCOOH与O2的物质的量相等 C．放电过程中需补充的物质X为KOH D．理论上，若有1molHCOO—反应时，则有2molK＋通过半透膜 【答案】D 【解析】由图可知，HCOO—被氧化为，则电极M作负极，发生氧化反应，A错误；电极M为负极，碱性条件下，电极反应式为HCOO--2e-＋2OH-=＋H2O，电极N作正极，电极反应式为：Fe3＋＋ e-=Fe2＋，酸性条件下Fe2＋与通入的氧气反应离子反应方程式为：4Fe2＋＋ O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，理论上消耗甲酸与氧气的关系为：2HCOOH~4Fe2＋~O2，则理论上消耗HCOOH与O2的物质的量不相等，B错误；K＋通过半透膜由负极区移向正极区，最终得到K2SO4，则物质X为硫酸，放电过程中需补充的物质X为硫酸，C错误；1molHCOO-参加反应时，转移电子2mol，2molK＋通过半透膜由负极区移向正极区，D正确。故选D。 2、 选择题 每小题有一个或两个选项正确。 11.利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是(　　) A.b电极为电池正极 B.电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈酸性 D.每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量 答案　AC 解析　电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na+向b电极移动，B错误；电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子：Al-3e-===Al3+，铝离子水解使紧邻a电极区域的海水呈酸性，C正确；每消耗1 kg Al(为 mol)，电池最多向外提供 mol×3= mol电子的电量，D错误。 12.一种水性电解液Zn⁃MnO2可充电电池如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.放电时，M电极是正极 B.放电时，N电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2- C.充电时，Ⅱ区中K2SO4溶液的浓度增大 D.充电时，转移0.2 mol e-，Ⅲ区溶液质量减少6.5 g 答案　CD 解析　装置放电时，Zn电极为负极，Zn失电子，生成[Zn(OH)4]2-，负极反应式为Zn+4OH--2e-===[Zn(OH)4]2-，同时K+透过阳离子交换膜向Ⅱ区移动；正极为MnO2，MnO2得电子，生成Mn2+等，正极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O，同时S透过阴离子交换膜向Ⅱ区移动。充电时，Ⅲ区电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-，转移0.2 mol e-，K+透过阳离子交换膜向Ⅲ区移动，溶液质量增重0.2 mol×39 g·mol-1-×65 g·mol-1=1.3 g，D错误。 13．(2025·江苏省淮安市淮阴中学高三下学期三模考试)钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示)，工作时总反应为NaxMO2+nCNax－yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是 A．放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极 B．放电时，正极反应式为NaxMO2+ye－=Nax－yMO2+yNa+ C．充电时，过渡元素M发生氧化反应 D．用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g 【答案】D 【解析】放电时为原电池，由总反应式可知放电时M元素化合价升高，结合图示装置可知X电极为负极，Y电极为正极，放电时，阳离子向正极移动，则Na+由X电极通过交换膜移向Y极，A错误；放电时，正极电极反应式为yNa++ye－+nC=NayCn，B错误；由充电总反应式可知，充电时，过渡元素M的化合价降低，发生氧化反应。铅蓄电池中放电时的负极反应式为，每消耗20.7g铅转移0.2mol电子，钠离子电池充电时，图示 装置正极区域失去电子，发生氧化反应，电极反应式为NayCn－ye－＝yNa++nC，由电子守恒可知，钠离子电池正极区域质量减少4.6g，D正确。故选D。 14．(2025·贵州省黔东南州高三下学期4月模拟统测)利用如图装置可进行烟气脱硫。下列说法正确的是 A．多孔电极为负极，电极反应式为 B．烟气脱硫过程可表示为 C．电路中每通过0.1mol电子，理论上电解质溶液的总质量增加3.1g D．正极电极反应式为，随着时间推移，右室溶液pH逐渐增大 【答案】C 【解析】由图示原电池可知，左侧多孔电极上发生的反应为，发生氧化反应，故该电极为负极，A错误；烟气脱硫过程中反应为，B错误；右侧光催化电极为正极，电极反应式为，若电路中每通过0.1mol电子，吸收，同时将产生，即理论上电解质溶液增加的质量为，C正确；根据右侧电极反应式，若消耗，则有从左室经质子交换膜进入右室，右室中溶液的浓度基本保持不变，D错误。故选C。 15．(2025·吉林省高三上学期四校联合模拟考试)我国学者最近研发出一种以铝为负极、石墨烯薄膜()为正极的新型铝－石墨烯电池，可在石墨烯薄膜上嵌入或脱嵌，离子液体作电解质，阴离子有、，阳离子为 ()，放电机理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时正极的电极反应： B．该离子液体可用于钢制品上电镀铝，阴极的电极反应为 C．中存在配位键 D．离子液体中的不参与反应，只起传递离子的作用 【答案】B 【解析】由图示电池可知，放电时，铝为负极反应为Al＋7－3e－＝4，正极得到电子发生还原反应生成、，电极反应为，A正确； 该离子液体用于钢制品上电镀铝，则阴极得到电子发生还原反应生成铝单质，电极反应为4Al2Cl＋3e－＝Al＋7AlCl，B错误；中Al提供空轨道、Cl-提供孤电子对，形成配位键，C正确；  由正负极反应可知，离子液体中的不参与反应，只起传递离子的作用，D正确。故选B。 16.(2025·潍坊模拟)氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光hν-Ni：TiO2催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子和空穴。下列说法错误的是(　　) A.X极电势高于Y极电势 B.光催化剂表面发生反应：2H2O+4h+===4H++O2 C.X极的电极反应式是2NH3+6OH--6e-===N2+6H2O D.每产生5.6 L(标准状况下)NH3，光催化装置生成1.5 mol h+ 答案　AD 解析　N2在光催化剂表面转化为NH3，碱性介质条件下，NH3转化为N2，化合价升高，发生氧化反应，则电极X为负极，电极反应式为2NH3+6OH--6e-===N2+6H2O；H2O转化为H2，化合价降低，发生还原反应，则电极Y为正极，电极反应式为2H2O+2e-===H2+2OH-，据此分析回答。由分析可知，电极X为负极、Y为正极，则X极电势低于Y极电势，A错误；光催化剂表面H2O转化为O2，发生反应为2H2O+4h+===4H++O2，B正确；N2在光催化剂表面转化为NH3，每生成2 mol NH3，生成6 mol h+，则每产生5.6 L (标准状况)NH3，生成0.75 mol h+，D错误。 三、非选择题 17.控制合适的条件，可使反应2Fe3++2I-⥫⥬2Fe2++I2向不同的方向进行，改变电极反应。 (1)反应开始时，乙中石墨电极的名称：　　　，反应类型：　　　　；甲池中发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为　　　　　　　　。 (2)一段时间后，电流表读数为零，在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作　　　　(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为　　　　　　　　。 答案　(1)负极　氧化反应　还原　Fe3++e-===Fe2+　(2)正　I2+2e-===2I- 18．(2025·河北省保定市高三下学期三模)某二甲醚熔融碳酸盐燃料电池如图2所示，该电池具有发电效率高、成本低等优点。 ①石墨1极发生的电极反应式为 。 ②每消耗，转移至负极的的物质的量为 。 【答案】① ② 6 【解析】①由图示燃料电池可知，电池工作时，石墨1电极失电子被氧化为CO2，电极反应式为； ②每消耗，转移12mol电子，根据电路中电量相等知，则转移至负极的的物质的量为6mol。 19．科学家成功开发出以丙烷气体为燃料便携式固体氧化物燃料电池，工作原理如图所示： ①电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。 ②写出电极的电极反应方程式 。 【答案】①正极 ② 【解析】由图示燃料电池可知，通入C3H8的一极作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为C3H8＋10O2－－20e－＝3CO2＋4H2O；通入氧气的一极作正极（Pd），电极反应式为O2＋4e－＝2O2－。 20.[2024·浙江6月选考，19(4)节选]氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示，正极上的电极反应式是　　　 　　　　。  答案　O2＋4e-＋2CO2===2 21.锂—硫酰氯电池是一种高能锂电池。该电池采用非编织玻璃隔膜，以金属和多孔碳为电极，溶解有的液态硫酰氯作为电解液。 ①负极的材料是 。 ②放电一段时间，正极生成的连二亚硫酸锂以固态形式析出，可维持电极结构的稳定性，则正极的电极反应式为 。 【答案】① ② 【解析】①锂—硫酰氯电池以金属和多孔碳为电极，溶解有的液态硫酰氯作为电解液，Li是活泼金属，为负极的材料，Li失去电子生成； ②在正极得到电子生成二亚硫酸锂，电极反应式为 。 23．(2025·河南省信阳市固始县高三下学期一模联考)磷酸亚铁锂电池总反应为：，电池中的固体电解质可传导。充电时，移向 (填“阳极”或“阴极”)；放电时，正极反应式为 。 【答案】阴极 Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 【解析】充电时，阳离子Li+移向阴极；放电时，正极发生还原反应，Li1-xFePO4转化为LiFePO4，正极电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。 24.“超钠F1”二次电池的工作原理是2NaxCy+xMn[Fe(CN)6]xNa2Mn[Fe(CN)6]+2Cy，该二次电池的电极材料为Na2Mn[Fe(CN)6](普鲁士白)和NaxCy(嵌钠硬碳)。 (1)写出放电时的电极反应式：正极　　　　　、负极　　　　。 (2)写出充电时的电极反应式：阳极　　　　　　　　　　　　、阴极　　　　　　　　　。 答案　(1)xMn[Fe(CN)6]+2xe-+2xNa+===xNa2Mn[Fe(CN)6]　2NaxCy-2xe-===2Cy+2xNa+ (2)xNa2Mn[Fe(CN)6]-2xe-===xMn[Fe(CN)6]+2xNa+　2Cy+2xNa++2xe-===2NaxCy 解析　(1)NaxCy表示嵌入了Na的碳材料，所以Na的化合价为0价。Na失电子后变为Na+，从碳材料中脱嵌。在充、放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，利用Na+所带的电荷总数，反推电极反应得失的电子总数。根据题干所给的工作原理信息可知，放电时嵌钠硬碳为原电池负极，Na失电子发生氧化反应，负极电极反应式为2NaxCy-2xe-===2Cy+2xNa+。Mn[Fe(CN)6]为原电池正极，得电子并结合由负极移动至正极的Na+，转化为Na2Mn[Fe(CN)6]，因此正极的电极反应式为xMn[Fe(CN)6]+2xe-+2xNa+===xNa2Mn[Fe(CN)6]。(2)根据题干所给的工作原理信息可知，充电是放电的逆反应，放电时正极的逆反应为充电时阳极的电极反应，放电时负极的逆反应为充电时阴极的电极反应。 25．(2025·上海市金山区高三下学期二模考试)利用电化学原理(图甲)去除天然气中的H2S，同时将甲装置作为电源利用双极膜实现烟气脱SO2(图乙)。图甲中主要反应：2Fe＋2H2S＋O2=2FeS＋2H2O，负极的电极反应式为 。标准状况下，甲中天然气的进气流量为448 m3·h-1(H2S的体积分数为1%)，则乙装置中H2O2的产量为 kg·h-1。 【答案】Fe-2e-＋H2S=FeS＋2H+ 6.8 【解析】由总反应2Fe＋2H2S＋O2=2FeS＋2H2O可知，在该原电池中，Fe为负极，负极上Fe失去电子变为FeS，负极的电极反应式为Fe-2e-＋H2S=FeS＋2H+，假设反应时间为1h，甲中反应的H2S的体积为，H2S的物质的量为200mol，转移400mol电子，乙图中右边电极反应式为，根据电子守恒可知，生成H2O2的物质的量为200mol，乙装置中生成H2O2的质量为 ，则乙装置中H2O2的产量为6.8 kg·h-1。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $