文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点36 原电池及其应用、新型化学电源
知识精讲
一．原电池的工作原理
二．原电池原理的应用
三．常见的化学电源
四．新型化学电源
课后精练
选择题：
20
题
非选择题：
5
题
建议时长：
60
分钟
实际时长：
分钟
一．原电池的工作原理
1．原电池的概念：把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。
2．原电池的构成条件
(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨，燃料电池的两个电极可以相同)。
(2)将电极插入电解质溶液或熔融电解质或离子导体中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)，需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直接
或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。
(4)能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
3．原电池的工作原理——以铜锌原电池为例
(1)电极
①负极：失去电子，发生氧化反应
②正极：得到电子，发生还原反应
(2)电子定向移动方向和电流方向
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
总反应离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
①电子从负极流出经外电路流入正极
②电流从正极流出经外电路流入负极
(3)离子移动方向
阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
(电子不下水，离子不上岸)
4．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比——以铜锌原电池为例
(1)工作原理
名称
单液原电池
双液原电池
装置
相
同
点
电极名称
负极 (锌片)
正极 (铜片)
电极反应
Zn－2e－===Zn2＋ (氧化反应)
Cu2＋＋2e－===Cu (还原反应)
总反应
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
电子流向
电子由负极经导线流向正极：由Zn 沿导线流向Cu
电流流向
电流由正极经导线流向负极：由Cu 沿导线流向Zn
不
同
点
离子迁移
方向
电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移
Cu2＋移向正极，SO4
2－移向负极
盐桥含饱和KCl 溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极
能量转化
效率
还原剂Zn 与氧化剂Cu2 ＋直接接
触，既有化学能转化为电能，又有
化学能转化为热能，造成能量损
耗。
Zn 与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为
电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间
长。
盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
b.平衡电荷，使原电池能持续提供电流；
c.可以提高能量转化效率。
5．原电池正、负极的判断方法
(1)根据原电池的两电极材料来判断
两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金
属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极。
(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断
电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极。
(3)根据电极反应或总反应方程式来判断
作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极；
作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极；
(4)根据电极现象来判断
工作后，电极质量减少，说明该电极金属溶解，失去电子变成金属离子，该电极为负极；电极质量增
加或不变，说明溶液中的阳离子在该电极放电生成金属单质或溶液中的阳离子得电子，该电极为正极。
(5)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断
阳离子向正极移动；阴离子向负极移动。
【注意】
①活泼性强的金属不一定作负极，对于某些原电池，如镁、铝和NaOH 溶液组成的原电池，Al 作负
极，Mg 作正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式
——活泼金属一定是负极，但负极一定发生氧化反应。
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Al——Cu (浓硝酸)
总反应
Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
负极反应
Cu－2e－===Cu2＋
正极反应
4H＋＋2NO＋2e－===2NO2↑＋2H2O
Al——Mg (NaOH 溶液)
总反应
2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO2
－＋3H2↑
负极反应
2Al－6e－＋8OH－===2AlO2
－＋4H2O
正极反应
6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
②电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥和导线(即电子不下水，离子不上岸)。
③自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可以是电极与溶解的O2等发生反
应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。
二．原电池原理的应用
1、设计制作化学电源
例：①根据Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag 设计电池：
②根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计原电池：
①不含盐桥
②含盐桥
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
负极：Cu－2e－===Cu2＋
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
2、加快化学反应速率
一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。如：在Zn 和稀硫酸反应时，滴加少
量CuSO4溶液，则Zn 置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn 与稀硫酸反应的速率。
3、比较金属的活动性强弱
原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。电极质量减少，
作负极，较活泼；有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼。
如：有两种金属A 和B，用导线将A 和B 连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A 溶解，
而B 上有气体放出，则说明A 作负极，B 作正极，即可以断定金属活动性：A＞B。
4、用于金属的防护
使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可
用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。（被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极）
三．常见的化学电源
1．电池优劣的标准
一是看电池单位质量或体积输出的电能多少(比能量)或输出功率多少(比功率)；
二是电池储存的时间长短。
2．一次电池——干电池
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
只能使用一次，放电后不能再充电复原继续使用。随着使用，一次电池中能发生氧化还原反应的物质
被消耗，当这些物质消耗到一定程度时，电池就不能继续使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流
动，也叫做干电池。
(1)碱性锌锰电池
碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下：
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。
负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；
正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－；
特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。
(2)银锌电池
银锌电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下：
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；
正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－；
特点：比能量大、电压稳定、储存时间长。
(3)锂电池
结构
Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2
电极反应
负极(Li)
4Li－4e－===4Li＋
正极(C)
2SOCl2＋4e－===SO2↑＋S＋4Cl－
总反应
4Li＋2SOCl2===4LiCl＋SO2↑＋S
3．二次电池——充电电池或蓄电池
放电后可以再充电而反复使用的电池，又称为可充电电池或蓄电池。充电电池在放电时所进行的氧化
还原反应，在充电时又可以逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时期内循环进
行。充电电池中能量的转化关系是：化学能
电能，常见的二次电池有铅蓄电池、镉镍电池、锂离子
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
电池等蓄电池等。
(1)铅酸蓄电池
铅酸蓄电池是最常见的二次电池，由两组栅状极板交替排列而成，负极材料是Pb，正极材料是
PbO2，电解质溶液为稀H2SO4，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。
铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O
①放电时的反应（原电池）
负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4；
正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。
②充电时的反应（电解池）
阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO；
阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。
(2)锂离子电池
一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为
LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电
时，Li＋从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池
的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。
其其放电时电极反应式为
总反应为LixCy＋Li1－xCoO2
LiCoO2＋Cy，
①放电时的反应（原电池）
负极：LixCy－xe－===xLi＋＋Cy；
正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2。
②充电时的反应（电解池）
阴极：xLi＋＋Cy+xe－===LixCy；
阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋。
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)其他常见二次电池
高铁电池
总反应
Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH
负极反应
正极反应
镍镉电池
总反应
Cd＋2NiOOH＋2H2O
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
负极反应
正极反应
氢镍电池
总反应
NiO(OH)＋MH
Ni(OH)2＋M
负极反应
正极反应
铁镍电池
总反应
Fe＋NiO2＋2H2O
Fe(OH)2＋Ni(OH)2
负极反应
正极反应
【易错提醒】分析可充电电池问题“三注意”
(1)放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。
(2)充电电池需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。
(3)充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反，充电
时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。故二次电池充电时，可充电电池的正极连接外接电源的正极，
可充电电池的负极连接外接电源的负极。简单记为“正接正、负接负”。
(4)充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断
分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。
①首先应分清电池是放电还是充电。
②再判断出正、负极或阴、阳极。
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
放电：阳离子→正极，阴离子→负极；
充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极；
总之：阳离子→发生还原反应的电极；阴离子→发生氧化反应的电极。
(5)书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存在形式。
4．“高效、环境友好”的燃料电池
①特点：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能，电能转
化率超过80%，由燃料电池组合成的发电站被誉为“绿色发电站”。燃
料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由外部供给。通入
负极的物质为燃料，通入正极的物质一般为氧气。
②燃料电池常用的燃料：理论上来说，所有的燃烧反应均可设计成
燃料电池，所以燃料电池的燃料包括H2、CO、水煤气(CO 和H2)、烃(如
CH4、C2H6)、醇(如CH3OH)、肼(N2H4)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)等。
如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。
③燃料电池常用的电解质：
a. 酸性电解质溶液，如H2SO4溶液，O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O；
b. 碱性电解质溶液，如NaOH 溶液，O2－在水溶液中不存在，在碱性环境结合H2O，生成OH－；
c. 中性电解质溶液，如NaCl 溶液，O2－在水溶液中不存在，在中性环境结合H2O，生成OH－；
d. 熔融氧化物：存在O2－。
e. 熔融碳酸盐，如K2CO3等，一般利用电解质的阴离子配平电荷。
（1）氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，其中电解质溶液可以是酸性的、中性的，也可以是碱性
的。
种类
酸性
碱性
中性
负极反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
2H2－4e－===4H＋
正极反应式
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
电池总反应式
2H2＋O2===2H2O
备注
燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）燃料电池电极反应式书写的常用方法
第一步：写出电池总反应式。
燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。如甲
烷燃料电池(电解质溶液为NaOH 溶液)的反应如下：
CH4＋2O2===CO2＋2H2O ①
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O ②
①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O，其离子方程式为CH4＋
2O2＋2OH－===CO＋3H2O。
第二步：写出电池的正极反应式。
根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，因电解质溶液不同，故其电极反应
也会有所不同：
燃料电池电解质
正极反应式
酸性电解质
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
碱性电解质
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
固体电解质(高温下能传导O2－)
O2＋4e－===2O2－
熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)
O2＋2CO2＋4e－===2CO
第三步：电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要
约去正极的反应物O2。
（3）举例：写出下列介质中的电极反应式。
电池类型
导电介质
反应式
甲烷(CH4)燃料电池
酸性介质
(H＋)
总反应
CH4＋2O2===CO2＋2H2O
负极反应
CH4－8e－＋2H2O===8H＋＋CO2
正极反应
2O2＋8H＋＋8e－===4H2O
乙烷(C2H6)燃料电池
碱性介质
(OH－)
总反应
2C2H6＋7O2＋8OH－===4CO＋10H2O
负极反应
2C2H6－28e－＋36OH－===4CO＋24H2O
正极反应
7O2＋14H2O＋28e－===28OH－
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
丙烷(C3H8)燃料电池
熔融碳酸盐
(CO)
总反应
C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O
负极反应
C3H8－20e－＋10CO===13CO2＋4H2O
正极反应
5O2＋10CO2＋20e－===10CO
甲醇(CH3OH)燃料电
池
固态氧化物
(O2－)
总反应
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应
2CH3OH－12e－＋6O2－===2CO2＋4H2O
正极反应
3O2＋12e－===6O2－
乙醇(C2H5OH)燃料
电池
碱性介质
(OH－)
总反应
C2H5OH＋3O2＋4OH－===2CO＋5H2O
负极反应
C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O
正极反应
3O2＋6H2O＋12e－===12OH－
CO 燃料电池
固态氧化物
(O2－)
总反应
2CO＋O2===2CO2
负极反应
2CO－4e－＋2O2－===2CO2
正极反应
O2＋4e－===2O2－
肼(N2H4)燃料电池
(生成氮气和水)
碱性介质
(OH－)
总反应
N2H4＋O2===N2＋2H2O
负极反应
N2H4－4e－＋4OH－===4H2O＋N2
正极反应
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
氨气燃料电池
(生成无污染的气体)
碱性介质
(OH－)
总反应
4NH3＋3O2===2N2＋6H2O
负极反应
4NH3－12e－＋12OH－===12H2O＋2N2
正极反应
3O2＋12e－＋6H2O===12OH－
四．新型化学电源
解答新型化学电源问题：
(1)根据总反应方程式分析元素化合价的变化，确定正、负极反应物。
(2)注意溶液酸碱性环境，书写正、负极反应式。
(3)依据原电池原理或正、负极反应式分析判断电子、离子的移向，电解质溶液的酸碱性变化。
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(4)灵活应用守恒法、关系式法进行计算。
1．锂电池与锂离子电池
（1）锂电池
锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被
氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。
（2）锂离子二次电池
①锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的
电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。
②锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋xLi＋＋xe－===LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的
逆过程：LixC6－xe－===C6＋xLi＋。
③锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、
LiMn2O4等。
钴酸锂电池
总反应
Li1－xCoO2＋LixC6
LiCoO2＋C6(x＜1)
负极反应
LixC6－xe－===xLi＋＋C6
正极反应
Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2
磷酸铁锂电
池
总反应
FePO4＋Li
LiFePO4
负极反应
Li－e－===Li＋
正极反应
FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4
锰酸锂电池
总反应
LixC6＋Li3-xNiCoMnO6
C6＋Li3NiCoMnO6
负极反应
LixC6－xe－===xLi＋＋C6
正极反应
Li3-xNiCoMnO6 ＋xe－＋xLi＋===Li3NiCoMnO6
锂钒氧化物
电池
总反应
xLi＋LiV3O8===Li1＋xV3O8
负极反应
xLi－xe－=== xLi＋
正极反应
xLi＋＋LiV3O8＋xe－===Li1＋xV3O8
锂－铜
总反应
2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
电池
负极反应
Li－e－===Li＋
正极反应
Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－
2．微生物燃料电池
微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在
负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生
物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正
极，氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。
3．物质循环转化型电池
根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断
电池的正、负极，是分析该电池的关键。
4．浓差电池
（1）在浓差电池中，为了限定某些离子的移动，常涉及到“离子交换膜”。
①常见的离子交换膜
阳离子交换膜
只允许阳离子(包括H＋)通过
阴离子交换膜
只允许阴离子通过
质子交换膜
只允许H＋通过
②离子交换膜的作用
a. 能将两极区隔离，阻止两极物质发生化学反应。
b. 能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
③离子交换膜的选择依据：离子的定向移动。
（2）“浓差电池”的分析方法
浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高
浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题
的关键。
1．下列实验操作正确且能达到实验目的的是
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．装置①可用于制备
并测量其体积
B．装置②可用于制作简单燃料电池
C．装置③可用于探究苯酚和碳酸的酸性强弱
D．装置④盐桥中的阳离子向右池迁移起形成闭合回路的作用
2．普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜
帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是
用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn+2NH
+2MnO2=Zn[(NH3)4]2++Mn2O3+H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极
C．电池负极反应式为2MnO2+2NH +2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
D．外电路中每通过0.1mol 电子，锌的质量理论上减小6.5g
3．下列有关离子方程式错误的是
A．碱性锌锰电池的正极反应：
B．
溶液中加入少量的
溶液：
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．
溶液滴入
溶液中：
D．
加入水中：
4．在工业中电化学处理有机废水是一种高效绿色的氧化技术，可用于海水的淡化，其原理示意图如下。
下列说法正确的是
A．X 为阳离子交换膜
B．一段时间后，b 极附近
降低
C．a 极反应式为
D．当电路通过
电子时，正极区质量增加
5．现有失去标签的
溶液和NaCl 溶液，设计实验进行鉴别。已知①
为弱酸：
为白色
固体，微溶于水②标准电极电势；
，
，
，
，标准电极电势(
)越高，氧化剂的氧化性越强。分别取少量溶液进行实验，方
案不可行的是
A．分别滴入几滴酚酞
B．分别滴加稀
溶液，再滴加稀硝酸
C．分别滴加
酸化的KI 溶液，再加入淀粉溶液
D．分别滴加少许
溶液，加入
酸化，再加入KSCN 溶液
6．一种“氯介导电化学pH 变化”系统可通过调节海水的pH 去除海水中的
，工作原理：
。该装置由甲、乙两系统串联而成，可实现充放电的交
替运行。甲系统放电时的原理如图所示，下列说法错误的是
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．甲系统充电时，电路中每通过2mol 电子，m 电极质量增加71g
B．甲系统放电时，a 电极的电极反应式为
C．乙系统放电时，海水中的
从n 电极移向m 电极
D．乙系统充电时，若电路中通过3mol 电子，理论上可产生标准状况下44.8L
7．糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是
A．脱氧过程是吸热反应
B．脱氧过程中铁电极反应为：
C．脱氧过程中碳电极上发生还原反应
D．含有
铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气
(标准状况)
8．我国在光电催化一化学耦合烟气脱硫并进行能量转化的研究中取得重大突破，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．负极的电极反应为
B．右室中H2SO4溶液的浓度基本保持不变
C．每吸收1 mol SO2，理论上装置的总质量增加64 g
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．电子由光催化电极通过导线流向多孔电极
9．某蓄电池放电、充电时反应为：
，下列推断不正确的是
A．放电时，负极上的电极反应式是：
B．放电时，每转移
电子，正极上有
被氧化
C．充电时，阳极上的电极反应式是：
D．该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中
10．我国科学家研究出一种新型水系
电池，其结构如下图，该电池既能实现乙炔加氢又能提供电
能，下列说法正确的是
A．电极a 为负极，发生氧化反应
B．
通过阴离子交换膜向a 电极移动
C．a 极的电极反应式为
D．每转移
，右侧极室中溶液质量增大16g
11．2024 第二届世界氢能产业博览会于2024 年8 月8-10 日在广州广交会展馆A 区盛大举行。下列关于碱
性氢氧燃料电池的说法正确的是
A．正极是
失电子
B．阳离子移向正极
C．负极发生的反应为
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．每消耗
，转移2mol 电子
12．电致变色材料在飞机的舷窗上广泛应用，一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的
工作原理如图所示，接通电源后，该器件的透光率逐渐降低，可以有效阻碍强光射入。下列说法正确的是
A．接通电源后，电子从电源流入a 极
B．接通电源后，当电路中转移1mol 电子，a 极质量增加7g
C．以此为电源电解精炼铜，则此装置中有
移动时，精炼池的阳极减轻64g
D．接用电器时，b 极发生反应：
13．一种可完全生物降解的
原电池结构如下图所示。电池使用过程中在
表面形成一层
薄
膜，下列说法正确的是
A．
作原电池负极
B．电子由
经电解质流向
C．
表面发生的电极反应：
D．电路中转移
电子时，理论上消耗
14．一种以HCOOH 为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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
15．科学家开发出一种新型电池，该电池使用血红蛋白
作为电化学反应的催化剂，工作原理如图所
示。放电时，
。下列叙述正确的是
A．电势：a 电极＜b 电极
B．b 极反应式为
C．温度越高，该电池放电效率越大
D．
发生还原反应时有0.4mol 质子由交换膜右侧向左侧迁移
16．我国科学家首次研究了碘正极在水系铝离子电池中的转化反应
，下列叙述错误的
是
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．放电时，
在正极上发生还原反应
B．放电时，每转移
电子，a 电极质量理论上增加
C．充电时，b 极反应之一为
D．充电时，
参与反应生成
、
、
物质的量之比可能为
17．一种双阴极微生物燃料电池的工作原理如图所示(燃料为
)。下列说法正确的是
A．放电时，缺氧阴极和好氧阴极相当于原电池的负极
B．“缺氧阴极”的电极反应式为
C．若“厌氧阳极”流出1mol 电子，则该区域理论上消耗
的质量为7.5g
D．放电时，“缺氧阴极”区域质量增加，“好氧阴极”区域质量减轻
18．一种新型醌类(
)酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示
意图如下，下列说法错误的是
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．放电时，a 极周围溶液pH 增大
B．c 为阴离子交换膜，d 为阳离子交换膜
C．充电时，中间室K2SO4溶液浓度减小(假设溶液体积保持不变)
D．充电时b 极电极反应式为
+4e-+2K++2H2O=
+2OH-
19．我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合
、断开
时，制氢并储能；
断开
、闭合
时，供电。已知
与
的性质相似。下列说法正确的是
A．制氢时，太阳能不能直接转化为化学能
B．制氢时，每产生
，X 电极的质量增加
C．供电时，Zn 电极发生的反应为
D．供电时，电子流向为：X 电极→用电器→Zn 电极
20．有机物电极材料具有来源丰富可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图
所示。
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
下列说法不正确的是
A．充电时
电极发生了氧化反应
B．将
由
换成
，电池的比能量会下降(电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上
能释放出的最大电能)
C．放电时有机电极反应为：
D．充电时每转移
，右室离子数目减少
21．主要成分为H2S 的工业废气的回收利用有重要意义。回答下列问题：
(1)高温热分解H2S 法：
①依据下表中键能数据计算该反应：
△H= 。
化学键
H-H
H-S
S-S
键能(
)
436
364
414
②某温度下恒容密闭容器中，反应物H2S 转化率达到最大值的依据是 (填字母)。
a．气体的压强不发生变化 b．气体的密度不发生变化
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
c．
不发生变化 d．单位时间里分解的H2S 和生成的H2的量一样多
1470 K
③
、100 kPa 下，将n(H2S)：n(Ar)=1：4 的混合气进行H2S 热分解反应。平衡时混合气中H2S 与H2
的分压相等，H2S 平衡转化率为 ，平衡常数Kp= (保留两位有效数字)(Kp是以分压代表的平
衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(2)常温下，H2S 的
、
，
。向含0.002 mol/L Mn2+废水中通
入一定量的H2S，当溶液的pH=a、c(HS-)=1.0×10-4 mol/L 时，Mn2+开始沉淀，则a= 。
(3)通过电化学循环法可将H2S 转化为H2SO4和H2(如下图左所示)。其中氧化过程发生如下两步反应：
H2S+H2SO4=SO2+S↓+2H2O、S+O2=SO2。
①电极
上发生反应的电极反应式 。
②理论上1 mol H2S 参加反应可产生H2 mol。
(4)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S，其原理如上图右所示。其它条件不变时，水膜的酸碱性会影
响H2S 的去除率。适当增大活性炭表面的水膜pH，H2S 的氧化去除率增大的原因是 。
22．乙醇被广泛应用于能源、化工、食品等领域，工业上可用以下两种方法制备乙醇。
Ⅰ．工业上采用催化乙烯水合制乙醇(
)，该反应过程中能量变化如图所示：
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)反应物分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应为 。
(2)已知：
的反应速率表达式为
，
，其中
、
为速率常数。若其他条件不变时，降低温度，则下列推断合理的是
_______。
A．
增大，
减小
B．
减小，
增大
C．
减小的倍数大于
D．
减小的倍数小于
Ⅱ．乙酸甲酯(
)催化加氢制取乙醇。包括以下主要反应：
①
；
②
。
(3)已知
、
、
、
的燃烧热(
)分别为
，
，
，
，
。
(4)其他条件相同，将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过固体催化剂表面，乙酸甲酯的转化率随氢酯比(
)的关系如图所示。已知固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有
关。当氢酯比大于8，乙酸甲酯的转化率反而降低，其原因是： 。
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(5)
时在1L 密闭容器内通入
和
，初始压强为100MPa，发生反应①和②，达
到平衡时体系压强变成90MPa 且
的分压为
分压的5 倍，反应①的平衡常数
。
(6)研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，工作原理如图。
①负极的电极反应式为 。
②当向正极通入
且全部被消耗时，理论上负极溶液质量变化为 g(保留两位小数)。
23．甲醇是一种重要的化工原料和燃料。利用
和
生成甲醇的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：几种化学键的键能数据如下表所示。
化学键
键能/
436
803
1071
463
25
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)结合上表数据，
。反应Ⅱ能自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或
“任意温度”)。
(2)在120℃，体积恒定的密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ。
①若达到平衡后，增大体系的压强，则CO 的物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是
。
②若通入1mol
和2.5mol
混合气体，起始压强为0.35MPa，发生反应Ⅰ和Ⅱ.平衡时，总压为
0.25MPa，
的转化率为60%，则反应Ⅱ的压强平衡常数
(分压=总压×物质的量分
数，列出计算式即可)。
(3)某研究小组自制熔融碳酸盐甲醇燃料电池，工作原理如图所示：
①负极电极反应式为 。
②该电池以恒定电流I A 工作t min，测得化学能转化为电能的转化率为
，则消耗甲醇 kg(已知：
一个电子的电量为
，阿伏加德罗常数的值为
)。
24．氮氧化物（
）是大气污染物的主要成分，对人体健康和环境危害极大。利用
催化消除NO，生
成
及副产物
的热化学方程式如下：
I：
Ⅱ：
回答下列问题：
(1)写出
与
反应生成两种无毒物质的热化学方程式 。
(2)催化剂a（Pt/
）和催化剂b（Pt/
）在不同温度下催化效果如图所示，选用催化剂
（填“a”或“b”）的效果更好，理由是 。
26
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)通过
传感器可监测
的含量，其工作原理示意图为：Pt 电极上发生的是 （填“氧化”或
“还原”）反应。写出NiO 电极的电极反应式 。
(4)在VL 恒容密闭容器中充入lmolNO、2mol
、1mol
，此时起始压强为
，反应达到平衡时，测得容
器内
的物质的量分别为0.1mol、1.5mol。（
）则NO 的平衡转化率= ；
的选择性=
；反应Ⅱ的平衡常数
。
25．乙醇-水催化重整可获得
。主要发生以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
(1)反应Ⅰ自发进行的条件是_______。
A．低温
B．高温
C．低压
D．高压
(2)500℃时，向体积为VL 的恒容密闭容器中充入1mol
(g)和3mol
(g)发生上述反应。初始时
体系压强为100kPa，平衡时，CO 的选择性为50%，
的转化率为80%。(CO 的选择性=
)
27
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①反应Ⅰ的
(列出计算式即可)。反应Ⅰ的标准平衡常数
，其中
为标准压强100kPa，p(X)为气体X 的平衡分压，分压=总压×该气体的物质的量分数。
②在下图中画出500℃时，乙醇平衡转化率随[
]变化而变化的情况 。
(3)压强为100kPa，
的平衡产率与温度、起始时
关系如图所示，每条曲线表示
相同的平
衡产率。
①
的平衡产率：Q 点 N 点(填“>”、“=”或“＜”)；
M
②
、N 两点
的平衡产率相等的原因是 。
(4)氢气的应用：氢气熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示。
28
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①
和
经催化重整生成CO 和
，CO 和
全部进入电极A 发生反应，写出负极的电极反应式(用
一个总方程式表示) 。
②理论上负极生成的与正极消耗的的物质的量之比是 。
29
