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第六章 化学反应与能量
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：C 12 O16 Na 24 S 32 Cl 35.5
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3 分)
1.（2025·浙江·二模）库伦仪可根据电路中消耗的电量来测定工业废气中
含量，装置如图。测定前电解
质溶液中
与
的比值保持恒定，电解池不工作；通入一定量待测气，其中
溶解并还原
，库
伦仪便立即工作至
与
比值重新恢复到原定值。下列说法不正确的是
A．a 电极连接直流电源的正极
B．库伦仪工作时，b 电极上有气泡生成
C．若废气中含有
等氧化性气体，会导致测定结果偏高
D．
发生反应的离子方程式为
2.
【环境保护+电化学原理分析】（2025·河北保定·三模）用如图所示的新型电池可以处理含
的碱性废水，同时还可以淡化海水(主要成分为
，还含有
等杂质)。下列说法错误的是
A．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B．电池工作一段时间后，右室溶液的
增大
C．a 极电极反应式：
D．若将含有
的废水完全处理，可除去
的质量为292.5g
3.（2025·河北衡水·一模）富集海水中锂的电化学系统如图所示，工作步骤如下：
1
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①启动电源1，
所在腔室的
进入
结构而形成
。
②关闭电源1 和海水通道，启动电源2，使
中的
脱出进入腔室2.
关于该电化学系统的说法正确的是
A．启动电源1 时，电极1 为阴极
B．启动至关闭电源1，若转化的
与生成的
之比为
，可得
中的
C．启动电源2 时
电极反应式为
D．电化学系统降低了腔室2 中LiOH 的浓度
4.
【物质制备+电化学原理分析】（2025·江西九江·三模）化合物K4C6N16具有较高能量密度，可
用于高能材料领域。在KOH 水溶液中，利用电解法制备K4C6N16的原理如图所示。下列说法正确的是
A．a 为电源负极，b 为电源正极
B．电解过程中，
向Ni 电极方向移动
C．电解生成
的离子方程式为
D．每转移4mol 电子时，生成1mol K4C6N16
5.（2025·广东广州·模拟预测）
电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶
液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是
2
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A．石墨电极是负极
B．
电极发生还原反应
C．溶液中
向负极移动
D．石墨电极的电极反应式为：
6.（2025·北京昌平·二模）钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融Na 为a 的电极反应物，熔融S 和
为b 的电极反应物，固体电解质
可传导
。下列说法不正确的是
A．放电时，b 做正极
B．放电时，
从a 极室向b 极室移动
C．充电时，阴极的电极反应式是
D．每产生或消耗1molS，转移2mol 电子
7.
【环境保护+电化学原理分析】（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
3
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8.
【氨的合成+电化学原理分析】（2025·河北石家庄·二模）氮气还原耦合氢气氧化连续流电化学
合成氨，以锂为介导，苯酚为质子穿梭剂，实现了常温常压条件下的高效合成氨，其装置及原理如图所
示。
下列有关说法错误的是
A．电极X 应连接电源的正极
B．电极Y 反应之一：
C．电解过程中质子穿梭剂可循环使用，理论上无需添加
D．与常规铁催化合成氨比较，此方法降低能耗，减少了
的排放
9.（2025·吉林·二模）CO2的捕集和利用是实现“双碳”目标的一个重要研究方向，我国设计CO2熔盐捕获
与转化装置(左图)，可与太阳能电池装置(图)联合实现绿色转化。
下列有关说法正确的是
A．左图装置B 电极应该与图装置Y 电极相连
B．左图装置A 电极反应式为：
C．熔盐可用CCl4代替
D．理论上转移0.5mol 电子可捕获标准状况下CO2气体2.8L
10.（2025·北京西城·二模）普鲁士蓝的化学式为
。一种在空气中工作的普鲁士蓝电池的示
意图如图所示，普鲁士蓝涂于惰性电极M 上。闭合K，灯泡亮。待灯泡熄灭，断开K，一段时间后普鲁士
蓝恢复。
4
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下列说法不正确的是
A．闭合
上的电极反应：
B．闭合K，一段时间后电解质溶液的质量增大
C．断开K，每生成
，需要消耗
D．断开K，一段时间后电解质溶液中可能出现白色沉淀
11.（2025·甘肃白银·模拟预测）某研究团队开发出一种新型的固态电池(SSBs)他们先将纤维素与邻苯二甲
酸酐转化为纤维素邻苯二甲酸酯大分子(CP)，再将CP 与锂盐混合，形成固体电解质体系(CP-SSE)，该电
池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．利用纤维素制备CP-SSE 符合可持续发展要求
B．CP 分子间存在氢键，使其具有卓越的机械性能
C．放电时，b 极反应为
D．充电时，当生成1mol
时，有7g
向左穿过CP-SSE
12.（2025·甘肃甘南·模拟预测）锂离子电池广泛应用于新能源汽车上，它具有能量密度大、工作寿命长的
特点。一种锂离子电池原理如图所示。下列说法错误的是
A．放电时A 极发生反应
B．充放电过程中，只有一种元素化合价发生变化
C．隔膜为阳离子交换膜
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D．电池充电时，A 与电源的正极相连
13.（2025·安徽·模拟预测）某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为
)其
工作原理如图所示。已知：随酸性增强，硫氧化菌的活性逐渐降低，下列说法正确的是
A．电势：碳棒Y 高于碳棒X
B．碳棒X 存在电极反应：
C．工作一段时间后，硫氧化菌活性降低，电池效率也降低
D．每生成
，理论上消耗
(标准状况下)
14.（2025·山东烟台·二模）我国科学家设计了一套电化学装置，能够同时实现苯酚的无害化处理和电催化
合成
，其工作原理如图。下列说法错误的是
A．膜Ⅰ为阳离子交换膜
B．电子由d 经外电路移动到a
C．c 极的电极反应为
D．b 极区每消耗1mol 苯酚，可合成7mol
15.（2025·安徽·三模）液流电池具有使用寿命长、储能规模大、深度放电、安全性高等优点，它广泛应用
于储能领域。钒液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
6
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A．电池在放电时，电解液中
由Ⅰ室通过交换膜移向Ⅱ室
B．充电时电极M 发生的电极反应为
C．在硫酸溶液中用草酸还原
制备电解液
，反应的离子方程式为
D．采用电解
溶液可以制得五价钒离子电解液和三价钒离子电解液：阴极发生的电极反应为
二、非选择题(共4 小题，共55 分)
16．（8 分）（2025·上海奉贤·二模）新能源汽车所用蓄电池主要为二次锂电池。如：钴酸锂电池的总反应
为：
，用它做电源，按如图装置进行电解。
（1）通电后，d 电极附近先出现白色沉淀
，则d 电极的反应为 ，m 极为电源的 极。
（2）工业上一种制备
反应的原理如下，下列说法正确的是_______（不定项）。
A．该反应中
被氧化
B．
是还原产物
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C．每转移0.4mol 电子，生成
D．标准状况下，每消耗11.2L 的
时，
得到电子
（3）一定条件下，在2L 容器中发生上述反应制备
，10min 内，固体的质量减少了23.2g，则此段
时间内用
表示的化学反应速率为 。
17．（16 分）（23-24 高三上·辽宁沈阳·期中）电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知N2H4是一种
重要的清洁高能燃料，产物无污染。根据如图所示装置回答下列问题(C1~C6均为石墨电极，假设各装置在
工作过程中溶液体积不变)
（1）甲装置C2电极为 极，C1电极上的电极反应为
（2）装置中Ag 电极上的电极反应为 ，若乙装置中溶液体积为400mL，开始时溶液pH 为6，
当电极上通过0.04mol 电子时溶液pH 约为 。
（3）丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，同时获得硫酸、烧碱及氢气，膜X 为 (填“阳
离子”“阴离子”或“质子”)交换膜，当电极上通过0.04mol 电子时，中间硫酸钠废水的质量改变
g(假定水分子不能通过膜X 和膜Y)。
（4）电解一段时间后，丁装置中能观察到的现象是 ，丁装置中电解反应的总化学方程式为
。
18．（13 分）（2025·河北·模拟预测）回答下列问题
（1）某同学利用原电池装置证明了反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能够发生，设计的装置如下图所示。为达到
目的，其中石墨为 极，甲溶液是 ，证明反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能够发生的实
验操作及现象是
（2）用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO )已成为环境修复研究的热点之一，Fe 还原水体中NO3
-的反应
原理如图所示。
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上图中作负极的物质是 。正极的电极反应式是 。
（3）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方
案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：阴极区的电极反应式为 。 电路中转移1
mol 电子，需消耗氧气 L(标准状况)。
19．（18 分）（23-24 高三上·全国·月考）氨是一种重要的化工原料，电化学合成氨在工业上起着相当重要
的作用。
（1）电解法合成氨反应装置如图所示：
b
①极为 (填“阴”或“阳”)极，a 极的电极反应式为 。
②电解装置中质子交换膜的作用为 。
③若极产生的
在一定条件下的体积为
极中通入相同条件下
的总体积为
，则
的转化
率为
(保留两位有效数字)。
（2）近几年科学家研究通过一种生物燃料电池实现室温下合成氨，其工作原理如图：
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该电池负极是电极 (填“a”或“b”)，正极反应式为 ；对比传统的工业合成氨，生
物燃料电池合成氨的优点是 (任写一条)。
（3）科学家在以悬浮的纳米
作催化剂，
和
为原料直接常压电化学合成氨方面取得了突破性
进展。其工作原理如图所示：
①
电极处发生的总反应为
。已知该反应分为两步，其中第二步的反应为
，则第一步反应为 。
②蒙乃尔筛网处发生的电极反应为 。
10
