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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：H 1 C 12 O16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Ti 48
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共14×3 分)
1．（24-25 高一下·湖南永州·开学考）利用如图所示装置可测定某原电池工作一段时间内通过导线的电子
物质的量，电极材料是镁片和铝片。下列说法不正确的是
A．电极b 为镁片
B．a 的电极反应式为
C．当量筒内收集448mL 气体(标准状况)时，则导线中通过的电子为0.04mol
D．若将电解质溶液改为稀硫酸，量筒内仍能收集到
2．（2025·湖南衡阳·调研）现以CO、O2、熔融盐Z（Na2CO3）组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，
装置如图所示，其中Y 为CO2，下列说法正确的是
A．甲池石墨I 是原电池的正极，发生还原反应
B．乙池左端Pt 极电极反应式：
C．甲池石墨Ⅱ发生的电极反应：
D．若甲池消耗氧气2.24L，则乙池中产生氢气0.2mol
3．（2025·湖南·模拟预测）微生物脱盐池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电
能，同时可实现海水淡化。现以氯化钠溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含
的溶液为例)，下列说法正确的是
1
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A．每消耗2.24L(标准状况)的空气，有0.4mol 电子转移
B．该电池可在高温环境下工作
C．负极反应为
D．Y 为阳离子选择性交换膜
4．（2024·湖南怀化·一模）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下图为不同电池的构造示
意图，有关说法正确的是
A．图Ⅰ：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄
B．图Ⅱ：放电时正极反应式为
C．图Ⅲ：如消耗标准状况下22.4L
，电路中理论上转移的电子数为4
D．图Ⅳ：放电时，溶液中
向锂电极迁移
5．（2023·湖南岳阳·二模）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
2
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B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗
铅，则硫酸溶液中就转移
电子
D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点
6．（2025·湖南邵阳·模拟预测）微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物(如苯酚)中的化学能直
接转化成电能的装置，工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．电极a 上发生的是氧化反应
B．电极c 上的电极反应式：
C．右池中的
通过质子交换膜从c 移向d
D．处理污染物苯酚1mol，理论上外电路中迁移了20mol 电子
7．（24-25 高三下·湖南岳阳·开学考试）最新研究发现，金属钙可代替金属锂在电源驱动下N2还原成
NH3。原理如图所示。已知：电解质溶液由Ca(BH4)2和少量C2H5OH 溶于有机溶剂形成。下列说法错误的
是
A．与电极a 相连的铅酸蓄电池电极材料为PbO2
B．电子由电极b 沿导线流向电极a
C．过程Ⅱ生成NH3的离子方程式为3Ca＋N2＋6C2H5OH=3Ca2+＋2NH3↑＋6C2H5O-
D．理论上电解一段时间后C2H5OH 浓度基本不变
8．（2025·湖南湘西·模拟预测）一种电化学富集海水中锂的装置如图所示，工作步骤如下：①向Ⅱ室中通
入含锂海水，启动电源乙，使海水中的
进入
结构而完全形成
，同时测得惰性电极
处产生标准状况下
的气体；②关闭电源乙和海水通道，启动电源甲，同时向惰性电极
上通入空
气，使
中的
脱出进入I 室。下列说法错误的是
3
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A．启动电源甲时，惰性电极a 与电源负极相连
B．启动电源乙时，
嵌入的反应为
C．
D．启动电源甲后，I 室中
溶液浓度增大
9．（2025·湖南长沙·二模）下列反应方程式与所给事实相符的是
A．过量
与
的
溶液反应：
B．电解
溶液：
C．用
溶液将锅炉水垢中的
转化为
：
D．将少量
通入
溶液中：
10．（2025·湖南郴州·调研）漂白粉和漂粉精是常用的消毒用品，有效成分均为
，相应的生产流
程如图。
下列说法不正确的是
A．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大
B．①中
在阳极产生
C．④为氧化还原反应
D．②中反应的离子方程式为
11．（2025·湖南娄底·三模）关于下边装置，分析正确的是
4
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A．装置甲中阳极上析出红色物质
B．若开始阶段装置甲两极质量相同，电流表中通过0.1mol 电子，则两极质量差为3.2g
C．装置乙中阳极电极反应式为
D．可以将装置乙中的铜片更换为锌片制成镀锌铁
12．（2024·湖南·模拟预测）一种以
为原料制备海绵钛的流程如下图所示，下列说法错误的是
A．流程中有可以循环利用的物质
B．工业上通过
与焦炭和氯气共热制备
C．冷凝物中有四种成分
D．物质X 是氯气
13．（2025·湖南岳阳·一模）恒温条件下，用图1 所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。
下列说法正确的是
A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀
B．
段
越大，析氢速率越大
C．
段正极反应式主要为
5
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D．
段
基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀
14．（2024·湖南常德·三模）国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对
焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关
描述中正确的是
A．由图示的金属腐蚀情况说明了Sn 元素的金属性强于Fe 元素
B．由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3e-=Fe3＋
D．为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
二、非选择题(共4 小题，共58 分)
15．（2025·湖南邵阳·二模）化学反应中的能量变化与生产、生活密切相关。根据所学知识，回答下列问
题：
(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
为防止金属Fe 被腐蚀，可以采用上述装置 (填装置序号)原理进行防护；装置③中总反应的离子方程
式为 。
(2)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动
力，降低汽油的消耗；刹车或下坡时，电池处于充电状态。
①混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1mol C8H18 (l)完全燃烧
生成H2O(l)和CO2 (g)放出5355kJ 热量。则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为 。
②混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M 表示)为负极，碱液(主
要为KOH 溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意图如图，其总反应式为H2+2NiOOH
2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH (填“增大”“减
小”或“不变”)，该电极的电极反应式为 。
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(3)电催化还原法是CO2的有机资源化的研究热点。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入盛有酸性溶液
的电催化装置中，CO2可转化为有机物，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。
a．电解电压为U1V 时，阴极发生的电极反应有：2H++2e-=H2↑和2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O，电解时
转移电子的物质的量为 。
b．电解电压为U2V 时，阴极由CO2生成甲醇的电极反应式为 。
c．在实际生产中发现，当pH 过低时，有机物产率降低，可能的原因是 。
16．（2024·湖南长沙·三模）I．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是
摆在人类面前的重大课题。
(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)。
A．
B．
C．
若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为 。
(2)依据反应
设计原电池装置，负极材料为 。
Ⅱ．如图所示的装置，
都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在
极附近显红色。
试回答下列问题：
7
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(3)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为
溶液)的结构示意图，则a 处通入的是 (填“
”或“
”)。
(4)在乙装置中，总反应的离子方程式是 。
(5)工作一段时间之后，如果丙装置中精铜电极的质量增加了
，则甲装置中消耗的甲烷的质量为
g。
(6)丁装置中在通电一段时间后，
电极上发生的电极反应是 。
17．（2024·湖南湘潭·一模）科学探究与创新意识是化学学科核心素养之一、回答下列问题：
Ⅰ．某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果。
实验序
号
A
B
烧杯中的液
体
灵敏电流计指针是否
偏转
①
Fe
Cu
稀硫酸
有
②
Fe
Fe
稀硫酸
无
③
Fe
Cu
苯
无
④
Fe
Cu
浓硝酸
有
⑤
C
Fe
氯化钠溶液
有
(1)实验①的导线中电子流向为 (填“A→B”或“B→A”)。
(2)实验④的导线中电流由A 极流向B 极，表明负极是 电极(填元素名称)，正极反应式为 。
(3)分析上表有关信息，下列说法错误的是 (填标号)。
a．烧杯中的液体必须是电解质溶液
b．相对活泼的金属一定做负极
c．钢铁在潮湿的空气中不会被腐蚀
d．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
Ⅱ．以
燃料电池为电源电解法制取
，二氧化氯(
)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高
效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
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(4)图中原电池的负极是 (填字母)，写出负极的电极反应式 。
(5)图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取
，阳极产生
的反应式为 。
(6)图中电极C 上产生的气体为
(标准状况下)，则转移的电子数目是 。
18．（2025·湖南益阳·模拟预测）根据如图所示实验装置，回答相关问题。
(1)“装置1”中铁钉发生的电化学腐蚀类型为 ，石墨电极的电极反应式为 。
(2)“装置2”中外电路电子的移动方向为 (填“由a 到b”或“由b 到a”)，该装置发生的总反应的
离子方程式为 。
(3)“装置3”中甲烧杯盛有100mL0.2mol/LNaCl 溶液，乙烧杯盛有100mL0.5mol/LCuSO4溶液。一段时间
后，铜电极增重1.28g。
①直流电源的M 端为 极，乙烧杯中电解反应的化学方程式为 。
②装置3 产生的气体在标准状况下的体积为 mL；欲恢复乙烧杯中的溶液至电解前的状态，可
加入 (填字母标号)。
a．
b．1.6gCuO
c．
d．
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