2027届高三化学一轮复习选择题专项训练电化学

2027届高三化学一轮复习选择题专项训练 电化学 一、真题演练 1．（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 2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A．电解时，从右室向左室移动 B．电解总反应： C．以为原料，也可得到TQ D．用标记电解液中的水，可得到 二、变式训练 3．（2026·山西忻州·模拟预测）化学镀镍液的主要成分是浓次磷酸镍和浓次磷酸的混合溶液，该混合溶液可由如图所示电解装置制备。下列说法正确的是 A．a室中在电极上放电的物质只有金属镍 B．电解一段时间后b室中NaOH的浓度会减小 C．膜2是阳离子交换膜，膜3是阴离子交换膜 D．转移2mol电子，通过膜1的小于1mol 4．（2026·山西朔州·二模）光照条件下，电极M(石墨烯产生电子和空穴，充电过程还兼具制备的作用，充电、放电过程中物质的转化关系如图；双极膜界面内水分子解离为，，移向电池两侧电解质中。下列说法错误的是 A．放电时，电极M电势高于电极N B．放电时，双极膜内穿过双极膜移向乙池 C．充电时阴极反应： D．充电时，每生成1.3 g Zn，理论上外电路中转移0.04 mol电子 5．（2026·山西晋城·一模）我国科研团队开发的HMF电氧化制备FDCA装置如图所示。下列说法正确的是 A．Y极电极反应式为 B．若用KCl溶液代替右侧的K2SO4溶液，不影响电解效率 C．制备0.1 mol FDCA，理论上左侧电解液的质量变化为22.8 g D．若将膜替换为普通多孔陶瓷隔膜(可允许其他物质通过)，FDCA产率会显著提高 6．（2026·山西晋城·三模）我国研究人员制备了一种全新的高稳定性水系钾离子电池，其放电原理如图甲所示（已知），右侧电极材料的晶胞结构如图乙所示，其中嵌在部分小立方体的中心。下列叙述正确的是 A．放电时，为正极 B．充电时，阳极的电极反应为 C．当右侧电极材料中嵌入率为时， D．充电时，当右侧电极材料中嵌入率由下降到时，电路中通过的电子数为 7．（2026·山西忻州·模拟预测）科学家研发了一种Zn-双阴极储能电池，在碱性条件下可同时实现储能与废旧塑料(PET)高值利用，其工作原理示意图及电极电势图如下。下列说法错误的是 A．放电时总反应： B．放电时，阴离子向左移动 C．充电时，阳极电极反应式： D．该电池的理论充电电压高于理论放电电压 8．（2026·山西晋中·三模）我国科学家研发了一种基于“氢分子介导质子交换膜(H2-PEM)”的pH解耦Zn-MnO2可充电电池，其结构如图1所示，H2-PEM的原理如图2所示。下列说法错误的是 A．放电时，Zn电极发生氧化反应，作负极 B．放电时，H+通过H2-PEM膜从电池右侧直接移动至左侧 C．充电时，阳极反应为 D．该电池利用pH解耦设计，使电极反应在更适宜的酸碱环境中进行，提升性能 9．（2026·山西运城·模拟预测）以双金属团簇催化剂电催化硝酸还原反应的机理如图虚线框内所示，下列说法错误的是(*为催化剂表面吸附的微粒) A．X电极连接电源的正极 B．电极上生成的过程存在反应 C．电解一段时间后，溶液中增大 D．生成，理论上电路中转移10 mol电子 10．（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 11．（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 12．（2026·山西吕梁·二模）钠离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，电极B为阴极，质量减少 B．钠离子电池的工作原理是的嵌入与脱嵌 C．放电时，电极A的电极反应式为 D．充电过程中，每转移1 mol ，两电极质量变化相差23 g 13．（2026·山西太原·模拟预测）电化学介导胺再生是一种新兴的捕集技术。首先通过乙二胺吸收法捕集，捕集了的乙二胺富液进入电化学反应器阳极室，电化学反应器的电极采用，通过电能特异性氧化/溶解铜来产生与进入阳极室的乙二胺富液发生竞争反应驱动的释放，最后通过还原铜离子为铜单质实现乙二胺的再生。其机理和装置如图。    下列说法错误的是 A．的捕获富集是熵增的过程，故而会消耗电能 B．乙二胺与的结合能力高于其与的结合能力 C．乙二胺吸收的反应为加成反应 D．阴极的电极反应为   14．（2026·山西运城·一模）某科研小组以硝基苯为原料电催化合成的装置如图所示，M电极和N电极为覆盖催化剂的惰性电极，装置工作时定时将N电极室溶液转移至M电极室。下列说法错误的是 A．装置工作时，N电极为阴极，得电子被还原 B．装置工作时，M电极的电极反应为2-4e-+4OH-+4H2O C．若起始时M极室和N极室中KOH浓度相等，工作一段时间后，N极室溶液的pH<M极室溶液的pH D．转移相同电量，M电极消耗的大于N电极产生的 15．（2026·山西晋中·二模）某小组设计和制作了一个氢氧燃料电池，装置如图所示。下列叙述错误的是 A．石墨棒使用前应该经过烘干活化处理，便于电解时吸附较多的气体 B．闭合、断开，石墨棒2吸附且附近溶液变红 C．先闭合、断开一段时间，再断开、闭合后，石墨棒1上的电极反应为 D．燃料电池将化学能转化为电能的转化率超过80%，大大提高了能源的利用率 16．（2026·山西朔州·一模）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法错误的是 A．电子移动方向为“二氧化铱电极→电源→镍电极” B．反应前后的物质的量不变 C．反应Ⅰ为 D．反应后溶液的pH增大 17．（2026·山西大同·一模）2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架材料领域做出开创性贡献的科学家。其中一种MOF-2D材料Cu-BHT能够高效、高选择性的将催化还原为HCOOH，其工作原理如图所示(设表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是 A．放电时，负极的电极反应为 B．充电时，由双极膜移向Cu-BHT电极 C．放电过程中，NaCl溶液的pH会显著增大 D．Cu-BHT电极得到4.6 g HCOOH时，理论上电路中转移的电子数为0.2 18．（2025·山西临汾·模拟预测）我国科学家利用基石墨电极实现了锂离子电池的极速充电和长循环寿命，工作原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时，N极的电势比M极低 B．放电时，M极发生的电极反应为 C．充电时，由N极脱嵌通过固态电解质嵌入极 D．当电路中通过2 mol电子时，理论上两电极的质量变化差为14 g 19．（2025·山西朔州·模拟预测）以铅酸蓄电池为电源（如图甲），采用双极膜电解池电催化制取CO的装置如图乙（双极膜中间层的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移）。下列说法正确的是 A．M极接电极、N极接Pb电极 B．M极的电极反应式为 C．理论上，N极产生，甲中消耗 D．铅酸蓄电池充电时Pb电极的电极反应式为 20．（2025·山西·模拟预测）是一种新型二次电池，充电过程示意图如图所示： 下列叙述正确的是 A．充电时，N极连接电源的正极 B．放电时，极电势高于极电势 C．放电一段时间后，电解液的pH增大 D．充电时，极的电极反应式为 21．（2025·山西·模拟预测）可见光照射下，光伏电池产生“空穴()”和电子，空穴驱动阳极反应，促进苯甲醇转化，电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是 A．能量转化形式：光能最终转化为化学能 B．阳极产物可能有 C．电池工作时，向极移动 D．极电极反应式为2+2h+→ +2H+ 22．（2025·山西晋城·模拟预测）科学家设计了一种能产生羟基自由基()的原电池—电解池组合装置，能将苯酚氧化为和，实现发电、环保二位一体，其工作原理如图所示(微生物在强酸性条件下，活性会减弱)。下列说法正确的是 A．a极为阳极 B．a极区每产生1 mol ，c极区溶液质量减轻3 g C．b极区消耗1 mol ，理论上外电路转移24 mol电子 D．N为阳离子交换膜，可防止b极区酸性增强 23．（2025·山西吕梁·三模）某有机物作电极材料的水系二次电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电极a为负极，发生还原反应 B．放电时，正极反应式为 C．充电时，电极b连外接电源负极 D．充电时，每转移，右室离子数目减少 24．（2025·山西吕梁·三模）为了实现化学产品生产的碳中和，研究人员开发了一个级联系统，将电化学还原为乙烯的原理示意图如图所示。下列说法错误的是 A．b电极与电源的正极相连 B．阴极区的电极反应式为 C．适宜选择阳离子交换膜 D．阳极区每生成，理论上可以生成 25．（2025·山西·三模）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。该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，a极周围溶液的pH减小 B．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C．充电时，若用铅酸蓄电池作为电源，a极接Pb电极 D．充电时，b极反应式为= 26．（2025·山西临汾·一模）我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可呼吸“”二次电池，其工作原理如图所示。工作过程中，与C均沉积在多壁碳纳米管电极。下列叙述正确的是 A．充电时，向多壁碳纳米管电极方向移动 B．放电时，正极反应式为 C．放电时，电路中转移，多壁碳纳米管电极增重 D．可用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂以降低成本 27．（2025·山西·三模）工业上用单池双膜三液装置(如下图)，依据电解原理电解制备和，下列说法正确的是 A．导线X接外电源的负极 B．N电极的电极反应方程式为 C．每当产生标准状况下气体A，Ⅲ室溶液的质量理论上减少 D．离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜 28．（2025·山西晋中·二模）利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生，是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成，能进一步将极产物氧化，同时有生成。下列有关说法正确的是 A．a极的电极反应式： B．b极连接电源正极，发生还原反应 C．生成的离子方程式： D．消除苯酚，理论上有电子通过外电路 29．（2025·山西·二模）继钠离子电池后，钾离子电池被认为是大规模应用的理想储能系统。一种钾离子电池的工作原理如图所示，其电极材料为嵌钾石墨、普鲁士白（Ⅱ代表金属的价态），电解液为的碳酸酯溶液，集流体均为Al箔。该电池放电时的总反应可以表示为（），与转化过程晶体产生空穴。下列说法错误的是 A．嵌钾石墨为电池的负极 B．放电时，移动方向与电流方向相反 C．充电时，阳极发生反应： D．充电时，若电路中通过1 mol电子，理论上阴极上增重39 g 30．（2025·山西临汾·二模）三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)。如图为用三维电极法处理酸性氨氮废水的原理。下列说法中错误的是 A．a电极接电源的正极 B．b电极上的反应为： C．每去除，需消耗(标准状况) D．相比于传统的二维电极反应系统，三维电极法可产生大量强氧化性物质，氧化效率高 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2027届高三化学一轮复习选择题专项训练电化学》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D B C C D B D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B A C C D C C C A 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 C D D C B C D C B C 1．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。 【详解】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。 2．D 【分析】电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。 【详解】A．电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A正确； B．根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a上H+得电子生成H2，总反应方程式为：，B正确； C．将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确； D．根据右图可知，用标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误； 答案选D。 3．D 【详解】A．a室电极连接电源正极，作阳极，阳极上Ni失电子生成，失电子生成，A项错误； B．电解过程中在阴极上得电子生成，原料室中的进入b室中，因此电解一段时间后b室中NaOH的浓度会增大，B项错误； C．电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。产品室中得到次磷酸镍，因此阳极区生成的Ni2+移向产品室，原料室中的也移向产品室，为了确保产品的纯度和原料室电荷守恒，原料室中的Na+移向阴极区，因此膜1、膜2、膜3分别采用阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜，C项错误； D．因为通过膜1的离子不仅有，还有，因此转移2mol电子，通过膜1的小于1mol，D项正确； 故选D。 4．B 【分析】由“充电过程还兼具制备的作用”可知，充电时，电极M为阳极，N极为阴极；放电时，N极Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，失电子发生氧化反应，则N极为负极，M极为正极。 【详解】A．放电时，N极为负极，M极为正极，故放电时电极M电势高于电极N，A正确； B．放电时，作为阳离子的穿过双极膜移向正极，即移向甲池，B错误； C．充电时阴极得电子还原为Zn，电极反应式为：，C正确； D．充电时，每生成，理论上转移0.04 mol电子，D正确； 故选B。 5．C 【详解】A．Y极发生氧化反应(：，：)，电极反应式为，A错误； B．若换为KCl溶液，会在阳极发生氧化反应，导致副反应消耗电能，电解效率降低，B错误； C．X极发生还原反应，转移电子时，生成，导致左侧溶液质量减少，同时有通过膜向阴极迁移，导致左侧溶液质量增加，左侧电解液质量变化，C正确； D．若替换为普通多孔陶瓷隔膜，只能物理阻隔，不能选择性阻止分子扩散，会导致流失到阴极室，产率下降，D错误； 因此答案选C。 6．C 【分析】放电为原电池，阳离子K+向正极迁移，图中K+从左KxPTCDI移向右KyFe2(CN)6，因此：负极（左）：KxPTCDI，放电失电子，脱嵌K+，反应：KxPTCDI - xe- = PTCDI + xK+；正极（右）：KyFe2(CN)6，放电得电子，嵌入K+，Fe3+被还原为Fe2+； 充电是放电逆过程：左电极变阴极、右电极变阳极； 【详解】A．放电时K+向右侧KyFe2(CN)6移动，阳离子移向正极，说明右侧是正极，左侧KxPTCDI是负极；A错误； B．充电电极对应：放电负极KxPTCDI → 充电阴极；放电正极KyFe2(CN)6→充电阳极；反应归属：KxPTCDI - xe- = PTCDI + xK+ 是放电负极的氧化反应，不是充电阳极反应；充电阴极真实反应（左电极）：PTCDI + xK+ + xe- = KxPTCDI（得电子，还原）；B错误； C．图乙是晶胞，Fe位点标号1、2各4个，共8个Fe原子；8个Fe对应4组Fe2单元（电极材料最简单元Fe2(CN)6）；K+嵌在小立方体中心，总可嵌入位点共8个；嵌入率25%，则晶胞内K+数量：8×25% = 2；4组Fe2对应2个K+，则1组Fe2单元中y==0.5；设1个Fe2单元中：Fe2+物质的量为a，Fe3+为b，则a+b=2； CN-共6个，每个-1，总负电荷-6；晶体整体电中性： y×(+1) + 2a + 3b + 6×(-1) = 0；代入y=0.5、b=2-a：0.5 + 2a + 3(2-a) -6 = 0，0.5 - a = 0a=0.5，b=1.5；n(Fe2+):n(Fe3+)=0.5:1.5=1:3；C正确； D．充电时右侧为阳极，发生脱嵌K+：每脱出1 mol K+，电路转移1 mol电子；嵌入率变化：80%-30%=50%，仅代表脱出一半可嵌入位点的K+；题干未给出电极材料、晶胞或Fe2单元的物质的量，无法确定脱出K+的物质的量，因此不能判定转移电子数为NA；D错误； 故答案选C。 7．D 【分析】根据图示可知，电键K与2连接，构成原电池，锌电极为负极，负极反应式为 ；通入空气的电极为正极，正极反应式为；电键K与1连接，构成电解池，阴极发生反应、阳极发生反应。 【详解】A．根据以上分析，放电时负极反应式为、正极反应式为，总反应为，故A正确； B．锌电极为负极，通入空气的电极为正极，放电时，阴离子向负极移动，所以该电池中阴离子向左移动，故B正确； C．根据图示，充电时，阳极电极反应式：，故C正确； D．根据图示，该电池的理论充电电压为0.623V，理论放电电压为1.653V，故D错误； 选D。 8．B 【分析】由图可判断放电时，锌失去电子被氧化，为负极、二氧化锰为正极，充电时，锌为阴极、二氧化锰为阳极； 【详解】A．放电时，Zn失去电子发生氧化反应，作负极，A正确；    B．根据图2所示H2-PEM的原理，H+的迁移并非直接穿过膜，而是通过在膜的一侧反应生成H2，H2扩散至另一侧再反应生成H+的间接方式完成，B错误； C．充电时，阳极反应为锰离子失去电子被氧化为二氧化锰：，C正确； D．该电池右侧为碱性环境、左侧为酸性环境，中间存在“氢分子介导质子交换膜(H2-PEM)”的pH解耦设计，利用pH解耦设计，使电极反应在更适宜的酸碱环境中进行，提升性能，D正确； 故选B。 9．D 【分析】由图可知，X极氯离子失去电子发生氧化反应生成次氯酸根离子，为阳极，则Y为阴极。 【详解】A．X极氯离子失去电子发生氧化反应生成次氯酸根离子，则X极为阳极，X电极连接电源的正极，故A正确； B．电极上生成NH3的过程中存在*NOH和*H反应生成*N和H2O的反应：*NOH+*H=*N+H2O，故B正确； C．阴极硝酸根得电子变为氨气，每生成1mol氨气转移8mol电子，则阳极生成4molClO-，生成的NH3与ClO-的比例为1：4，随后两者反应生成氮气，方程式为：，则电解一段时间后，溶液中增大，故C正确； D．由上述选项的分析可知，生成1molN2，阴极生成2molNH3，理论上电路中需要转移16mol电子，故D错误； 答案选D。 10．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。 11．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。 12．B 【分析】题目图示信息表明：充电时，电极A连接电源的正极，是阳极；电极B连接电源的负极，是阴极，电极A的导电聚合物中掺杂了磺酸基，充电时从电极A脱嵌，进入电解质；放电时嵌入电极A，电极B为Na2C6，充电时嵌入电极B，放电时脱嵌。 【详解】A．充电时，电极B连接电源的负极，作阴极，移向电极B，在电极B上放电发生还原反应，使电极B质量增加，A错误； B．钠离子电池的工作原理是在正负极之间迁移，实现能量的存储和释放，充电时从正极脱嵌，嵌入负极，而放电时则相反，即原理为的嵌入与脱嵌，B正确； C．充电时，电极A连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，C错误； D．充电过程中，据C项阳极反应式，每转移1 mol ，电极A有1 mol 脱嵌移至电极B，因此电极A减重23 g，电极B增重23 g，则两电极质量变化相差，D错误。 故选B。 13．A 【分析】由图可知，阳极电极反应：2+Cu-2e-=，阴极电极反应，据此分析； 【详解】A．熵描述体系混乱度，捕获富集过程中，游离气态的转变为结合态的含碳物种，体系混乱度降低，属于熵减过程，A错误； B．题干说明与结合了的乙二胺发生竞争反应，能置换出，说明乙二胺与的结合能力强于和的结合能力，B正确； C．乙二胺的与反应时，的碳氧双键断裂一个键，键断裂，加成得到，无其他小分子生成，属于加成反应，C正确； D．阴极发生得电子的还原反应，根据反应机理，阴极是与乙二胺形成的配离子得电子，还原为单质，同时释放出乙二胺实现再生，电极反应，D正确； 故选A。 14．C 【分析】M电极上苯胺转化为偶氮苯，发生失电子的氧化反应，因此M为阳极，阳极电极反应式为：2-4e-+4OH-+4H2O；N电极上硝基苯转化为苯胺，发生得电子的还原反应，因此N为阴极，阴极电极反应式为+6e-+4H2O=+6OH-，中间为阴离子交换膜，可从N极室移向M极室，据此分析； 【详解】A．N电极为阴极，阴极发生还原反应，硝基苯转化为苯胺时N元素化合价降低，得电子被还原，A正确； B．据分析，M为阳极，阳极电极反应式为：2-4e-+4OH-+4H2O，B正确； C．阴极（N极）的电极反应为：+6e-+4H2O=+6OH-，转移电子时，N极生成，同时有通过阴离子交换膜迁移到M极，因此N极总物质的量不变，但反应消耗水，浓度升高； 阳极（M极）反应消耗，同时得到从N极迁移来的，总物质的量不变，但反应生成水，浓度降低。 因此工作一段时间后，，C错误； D．转移电子（取公倍数计算），M电极消耗苯胺，N电极生成苯胺，因此M消耗的苯胺大于N产生的苯胺，D正确； 故选C。 15．C 【详解】A．石墨棒作电极时若多孔或表面粗糙，利于气体吸附，烘干活化可去除吸附的杂质，增加活性面积，对气体吸附有利，A正确； B．闭合断开为电解水装置，石墨棒1为阳极，电极反应为，石墨棒1吸附，石墨棒2为阴极，电极反应为，石墨棒2吸附且附近溶液变红，B正确； C．闭合时，石磨棒1作阳极，吸引、，根据放电顺序，水中电离出来的先被氧化，电极反应式为，电解后石墨棒1附近溶液显酸性，吸附，断开闭合形成燃料电池时石墨棒1为正极，电极反应为，C错误； D．燃料电池将化学能转化为电能的转化率比较高，提高了能源的利用率，D正确； 故答案选C。 16．D 【分析】根据图中信息可知，二氧化铱电极发生氧化反应，故二氧化铱电极为阳极，镍电极发生还原反应，故镍电极为阴极，即可判断电源a极为正极、电源b极为负极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，二氧化铱电极为阳极，镍电极为阴极，故电子移动方向为“二氧化铱电极→电源→镍电极”，A不符合题意； B．根据图示，从整个反应过程来看，在电极a转化为后，又经反应I、Ⅱ等量产生，故反应前后的物质的量不变，B不符合题意； C．根据图示可知，反应I为，C不符合题意； D．阳极区总反应方程式为，反应生成，导致阳极区pH减小，阴极反应为，反应生成，导致阴极区pH增大，综合来看，产生的和物质的量相同，溶液总的pH不变，D符合题意； 故答案选D。 17．C 【分析】由图可知放电时，锌片为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成，Cu-BHT电极为正极，酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，充电时，电极反应与放电时相反，据此解答。 【详解】A．放电时Zn为负极；碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成，电极反应为，A正确； B．充电时Cu-BHT为阳极，阴离子向阳极移动，则OH-会定向移动到Cu-BHT电极，B正确； C．放电过程中，电极反应为，当转移2 mol电子时，消耗2 mol ，但双极膜会解离2 mol ，从而补充2 mol ，pH基本不变，C错误； D．正极的电极反应为，故当生成4.6g(0.1mol)HCOOH时，转移0.2 mol电子，即0.2NA，D正确； 故选C。 18．C 【分析】放电时M极发生氧化反应，故M为负极，N为正极，负极电极反应为，正极电极反应为；充电时M为阴极，N为阳极，向阴极移动，电极质量变化与迁移的质量满足电子守恒关系。 【详解】A．放电时N极为正极，正极电势高于负极M极，A错误； B．放电时M极为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应为，B错误； C．充电时为电解池，阳离子向阴极移动，由阳极N极脱嵌，通过固态电解质嵌入阴极M极，C正确； D．放电时，当电路中通过电子时，迁移的为，M极质量减少，N极质量增加，两电极质量变化差为，D错误； 故选 C。 19．C 【详解】A．M极上转化为，C元素化合价降低，得电子，为电解池阴极，应接铅酸蓄电池的负极，N极为阳极应接正极，A错误； B．双极膜解离的向阴极M迁移，M极的电极反应为，选项给出的反应式电荷不守恒，也不符合反应环境，B错误； C．N极生成时转移电子，铅酸蓄电池总反应为，每转移电子消耗，故转移电子时消耗，C正确； D．铅酸蓄电池充电时电极为阴极，发生得电子的还原反应，反应式为，选项给出的是放电时负极的反应，D错误； 故选C。 20．A 【分析】充电时该装置为电解池，M极作阴极，发生还原反应：，N极作阳极发生氧化反应：，据此解答。 【详解】A．N极作阳极，连接电源正极，A正确； B．放电时该装置为原电池，M极为负极；N极为正极，极电势低于极电势，B错误； C．放电时，电池总反应为，一段时间后，电解液的pH减小，C错误； D．充电时，M极作阴极，发生还原反应：，D错误； 故选A。 21．C 【详解】A．在可见光照射下，光伏电池产生“空穴()”和电子，这导致化学反应的发生，在该过程中，光能先转化为光伏电池的电能，电能再转化为化学能，A正确； B．在电解池中，阳极发生氧化反应，苯甲醇可能在阳极被氧化为苯甲醛，B正确； C．在电池工作时，极为阴极，极为阳极，带负电荷，向阳极（极）移动，C错误； D．已知阳极有空穴()，需要化合物失去电子来填补空穴，故苯甲醇中与羟基相连的碳原子失去个电子，同时产生个，失去电子和的苯甲醇与另一个失去电子和的苯甲醇结合，故极电极反应式为2+2h+→ +2H+，D正确； 故答案选C。 22．D 【分析】根据a极区转化为，Cr元素化合价从+6降低到+3，发生还原反应，可推测a电极为正极，则b电极为负极，即c为阴极，d为阳极，据此解答。 【详解】A．a极区转化为，Cr元素化合价从+6降低到+3，发生还原反应，故a电极为正极，A错误； B．正极反应式为，a极区每产生1mol时转移3mol电子，通过质子交换膜移向阴极的mol，阴极反应式为，mol，molg·mol-1g，即c极区溶液质量不变，B错误； C．b电极为负极，负极反应式为，消耗1mol，理论上外电路转移28mol电子，C错误； D．由b极区反应式知，随着反应进行，增大，通过N膜进入溶液区，可防止溶液酸性增强，故N膜为阳离子交换膜，D正确； 故答案选D。 23．D 【分析】 放电时失去电子，发生氧化反应，生成，a为负极；b极生成得电子，为正极。 【详解】A．放电时为原电池，向正极移动，由图中放电时向右移动可知电极b为正极，电极a为负极，原电池中负极发生氧化反应，A错误； B．放电时正极发生还原反应，右室/体系中，正极应是得电子生成，正确反应式为，选项中反应为失电子的氧化反应，B错误； C．充电时为电解池，放电时的正极（b极）作电解池的阳极，应连接外接电源正极，C错误； D．充电时b极为阳极，反应为（每转移，消耗生成，阴离子减少2mol），同时向阴极（a极）移动（每转移，右室减少）；则每转移，阴离子减少1mol、减少1mol，右室总离子减少2mol，D正确； 答案选D。 24．C 【分析】a电极区CO2被还原成C2H4，为阴极区，与电源负极相连，b为阳极区，氧化产物为O2，据此解答。 【详解】A．b电极生成O2，发生氧化反应，为阳极，阳极与电源正极相连，A正确； B．阴极CO2被还原为C2H4，C元素从+4价降为-2价，2个CO2得12e⁻，结合碱性环境（NaOH溶液），配平H、O及电荷得电极反应式：2CO2+12e⁻+8H2O=C2H4+12OH⁻，B正确； C．阴极生成OH⁻，阳极消耗OH⁻（阳极反应：4OH⁻-4e⁻=O2+2H2O），为维持电荷平衡，阴离子（OH⁻）应向阳极移动，故适宜选择阴离子交换膜，而非阳离子交换膜，C错误； D．阳极生成3 mol O₂转移电子3 mol×4 =12 mol，阴极生成1 mol C2H4需得12e⁻，电子守恒，D正确； 故选C。 25．B 【分析】 由题干图示信息可知，放电时a电极，MnO2转化为Mn2+，发生还原反应，则a为正极，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：+2nOH--4ne-=+2nK++2nH2O，此时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则c交换膜为阴离子交换膜即进入中间K2SO4室，d为阳离子交换膜， K+进入b中间K2SO4室； 【详解】A．放电时，MnO2转化为Mn2+，a极为正极， MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2+，反应式为MnO2 + 4H++2e- =Mn2+ + 2H2O，消耗H+使a极周围H+浓度减小，pH增大，A错误； B．放电时，a极（正极）消耗H+，需阴离子（）通过c膜进入中间K2SO4室平衡电荷，故c为阴离子交换膜；b极（负极）生成K+，需阳离子（K+）通过d膜进入中间K2SO4室，故d为阳离子交换膜，B正确； C．充电时，a极作阳极（原电池正极），需接电源正极。铅酸蓄电池放电时PbO2为正极，故a极接PbO2电极，C错误； D．充电时b极为阴极，应发生还原反应（得电子），方程式：+2nH2O+4ne-+2nK+=+2nOH-，D错误； 答案选B。 26．C 【分析】放电时，Na在钠箔处失去电子生成Na+，则钠箔为负极，多壁碳纳米管为正极，则充电时，电源电极a为正极，b为负极，以此解答。 【详解】A．放电时，钠箔为负极，多壁碳纳米管为正极。在充电时，多壁碳纳米管电极为阳极，应接电源的正极。故阳离子移向阴极，即钠离子向钠箔电极方向移动，A错误； B．由图可知，放电时，二氧化碳得到电子生成单质C，正极反应式为，B错误； C．放电时，Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极上，多壁碳纳米管上的电极反应式为3CO2+4e-+4Na+=2Na2CO3+C，电路中转移0.2mol e-，多壁碳纳米管电极增重=11.2g，C正确； D．与乙醇反应，不能用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂，D错误； 故选C。 27．D 【分析】电极M区进入的稀硝酸，出来的是浓硝酸，则M为阳极，水被氧化得到氧气和氢离 子，A为氧气，硝酸根向左移动，左侧可制得硝酸，N为阴极，水放电产生氢气和氢氧根，B为氢气，铵根向右移动，二者反应得到浓氨水，以此解题。 【详解】A．由分析可知，Ⅰ室中电极产生，电极反应式为，发生氧化反应，电极M为阳极，接外电源的正极，A错误； B．由分析可知，电极N为阴极，电极反应式为，B错误； C．每当产生标准状况下，根据电子守恒，Ⅲ室溶液中就要生成，质量减少，同时依据电荷守恒，通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，溶液质量增加，所以Ⅲ室溶液的质量理论上共增加，C错误； D．根据电解装置图中物质的进出以及所要制备的物质，可知Ⅱ室中的要进入Ⅰ室，所以离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜。要进入Ⅲ室，离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，D正确； 故选D。 28．C 【分析】a极通入氧气生成，氧元素化合价降低，发生还原反应，a是阴极；b是阳极，b电极铁失电子生成Fe2+。 【详解】A．a极通入氧气生成，a极的电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2，故A错误； B．a是阴极；b是阳极，b极连接电源正极，发生氧化反应，故B错误； C．a极生成，能进一步将极产物Fe2+氧化，同时有生成，生成的离子方程式，故C正确； D．苯酚被氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由-升高为+4，消除苯酚，需要2.8mol，根据，阳极生成2.8molFe2+，所以理论上有电子通过外电路，故D错误； 选C。 29．B 【分析】放电时为原电池，负极上KxCy发生失电子的氧化反应生成K+、Cy，负极反应式为KxCy-xe-=xK++Cy，正极反应式为K2-xMn[Fe(CN)6]+xe-+xK+=K2Mn[Fe(CN)6]，放电时，阳离子移向正极，充电时为电解池，原电池的负正极分别为电解池的阴阳极，阴阳极电极反应分别为负正极反应相反，充电时，阳离子移向阴极，据此分析解答。 【详解】A．据分析，嵌钾石墨为电池的负极，A不符合题意； B．放电时，电流从正极经负载到负极、再经电解液再回到正极，构成闭合回路，溶液中阳离子移向正极，则移动方向与电流方向相同，B符合题意； C．据分析，充电时阳极发生氧化反应，K2Mn[Fe(CN)6]失去电子生成钾离子、K2-xMn[Fe(CN)6]，电极反应式为　，C不符合题意； D．据分析，充电时阴极反应式为xK++Cy+xe-=KxCy，则若电路中通过1 mol电子，理论上阴极上嵌入1molK，则增重39 g，D不符合题意； 故选B。 30．C 【分析】a电极上H2O发生失电子的氧化反应转化成、Cl-发生失电子的氧化反应转化成Cl2，a电极为电解池的阳极，b电极为电解池的阴极，b电极上O2发生得电子的还原反应转化成。 【详解】A．a电极为电解池的阳极，接电源的正极，A正确； B．b电极上发生得电子的还原反应转化成，由于混合溶液呈酸性，故b电极的电极反应为，B正确； C．该装置中将氧化成，被还原成，反应的离子方程式为，但不止b极转化为，故每去除，需消耗(标准状况)的体积小于6.72L，C错误； D．三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)，结合图示可知，相比于传统的二维电极反应系统，三维电极的电极比表面积增大，粒子间距小，提高了电流效率，粒子电极表面会生成许多强氧化性物质，氧化效率高，D正确； 故选C。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $