文档文本内容
专题05 化学反应与能量
考点概览
题型一 化学反应的热效应
题型二 电化学综合应用
题型三 新型电池
化学反应的热效应
1．（2025·江西·一模）在两种不同催化剂作用下，反应
的历程如图所示。
下列叙述正确的是
A．不同催化剂作用下使该反应的焓变不同
B．基元反应②和③的正反应
C．其他条件相同，
比
更不稳定
D．其他条件不变，升温能提高
的平衡转化率
【答案】C
【详解】A．不同催化剂不改变反应的焓变，只改变反应速率，A 错误；
B．根据图像可知，基元反应②和③的正反应均是放热反应，B 错误；
C．
比
能量更低，
比
更稳定，C 正确；
D．总反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，
的平衡转化率降低，D 错误；
故选C。
题型一
2．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）电喷雾电离得到的
(
、
、
等)与
反应可得
。
分别与
、
反应机理如下图所示(两者历程相似，图中以
示例)。已知：直接参与化学键变化
的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法错误的是
A．该反应为放热反应
B．步骤I 和II 中涉及氢原子成键变化的是I
C．
与
反应的能量变化应为图中曲线
D．若
与
反应，氘代甲醇的产量
【答案】D
【详解】A．步骤I、步骤Ⅱ均为放热反应，A 正确；
B．由图可知，步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以涉及氢原子
成键变化的是步骤Ⅰ，B 正确；
C．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大，
则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c，C 正确；
D．
与
，反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，步骤I 的活化能
增大，反应速率会变慢，则
更难获得，故产率：
，D 错误；
故选D；
3．（2025·山东烟台·一模）一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步进行，
第一步生成中间体M，第二步生成产物Z 或W，表示如下。反应进程及能量变化如图所示。下列说法
错误的是
A．生成Z 的反应热为ΔE1-ΔE2
B．反应开始时，反应速率 v(Z)>v(W)
C．达到平衡时，Z 的含量小于W
D．达到平衡后，升高温度
减小
【答案】D
【详解】A．由图像可知，生成Z 的反应，ΔE1为反应物到中间产物吸收的热量，ΔE2为中间产物到Z
释放的热量，反应为放热反应，故反应热为ΔE1-ΔE2，故A 正确；
B．由图像可知，M 转化为Z 的活化能更小，所以开始时生成Z 的反应速率更快，故B 正确；
C．由反应物生成Z 或W 都是放热反应，生成W 时放热更多，更有利用反应进行，故平衡时生成的W
更多，故C 正确；
D．生成W 的反应活化能更大，故升高温度生成W 的反应逆向移动的程度更大，c 平(W)减小更多，故
增大，故D 错误；
答案选D。
4．（2025·广东梅州·一模）已知
在少量
作用下，常温时能剧烈分解并放出热量，分解的机理由两
步构成，I：
(慢反应，
)，II：
(快反应)，能正确
表示整个过程的能量变化示意图是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】反应为放热反应，则生成物能量小于反应物能量；第一步为慢反应，第二步为快反应，则第
一步活化能大于第二步活化能。据此解答：
【详解】A．生成物能量等于反应物能量，A 错误；
B．第一步活化能大于第二步活化能，且生成物能量小于反应物能量，B 正确；
C．第一步活化能小于第二步活化能，且生成物能量等于反应物能量，C 错误；
D．第一步活化能小于第二步活化能，D 错误；
故答案为B。
5．（2025·贵州六盘水·一模）相同条件下，反应物(S)转化为产物(P)的过程中，能量变化如图所示，“·”表
示反应物或生成物吸附在催化剂表面。下列有关说法正确的是
A．进程达到平衡时，升高温度，
B．进程、
生成P 的速率：<
C．反应进程中催化效率：
>
D．平衡时S 的转化率：
>
【答案】B
【详解】A．进程为放热反应，达到平衡时，升高温度，平衡逆向移动，
，故A 错误；
B．进程比
的活化能大，所以生成P 的速率：<
，故B 正确；
C．反应进程
的活化能小，所以催化效率快：
<
，故C 错误；
D．催化剂只能改变速率，但不能改变平衡时S 的转化率，故D 错误；
答案选B。
6．（2025·广东江门·一模）丙烯与HCl 一定条件下反应生成
和
的历程如图所
示。下列说法错误的是
A．丙烯与
的反应的主要产物是
B．合成
的反应中，第一步为反应的决速步
C．生成
的焓变大于生成
的焓变
D．其他条件不变，反应相同时间，适当升高温度可提高加成产物中
比例
【答案】C
【详解】A．丙烯与
的反应中，生成
的活化能小于生成
的活化能，活
化能小的反应速率快，产物多，丙烯与
的反应的主要产物是
，A 正确；
B．由图可知合成
的反应中，第一步活化能大，反应速率慢，为决速步，B 正确；
C．由图可知，生成
和
的反应都是放热反应，焓变为负值，生成
放热多，焓变小，C 错误；
D．其他条件不变，适当升高温度，活化能大的反应的速率常数变化的大，速率增加的更快，相同时间
内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl 的比例，D 正确；
答案选C。
7．（2025·云南昆明·一模）根据伯恩哈勃循环图，部分反应的
如下表所示，K 的第一电离能是
数值
+89
+121.5
-349
-717
-436.5
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据盖斯定律：
+
+
+
+
=
，解得
=
；
故选B；
8．（2025·重庆·一模）碳(C)与氧气反应的焓变如图所示，已知
键能为akJ/mol，
键能为bkJ/
mol，则
中碳氧键键能(单位：kJ/mol)为
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】由图可知，反应
的焓变为
，反应的焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和，
设
中碳氧键键能为x kJ/mol，则
，x=
；
故选 B。
9．（2025·广东深圳·一模）单乙醇胺（MEA）捕获
的反应为
，在催
化剂I 和II 的作用下，该反应均需经历“吸附-反应-脱附”过程，能量变化如图（*表示吸附态）所示。
下列说法不正确的是
A．使用催化剂II 更有利于捕获
B．除吸附与脱附外，两种反应历程均分2 步进行
C．使用催化剂I 比使用催化剂II 放出的热量更多
D．反应达平衡后，升高温度有利于
的释放
【答案】C
【详解】A．由图可知，使用催化剂II 时反应所需的活化能更少，反应速率更快，则使用催化剂II 更有
利于捕获
，A 正确；
B．由图可知，在催化剂I 和II 的作用下，除吸附与脱附外，两种反应历程均分2 步进行，B 正确；
C．催化剂不改变反应的焓变，则使用催化剂I 和使用催化剂II 放出的热量相等，C 错误；
D．由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物，为放热反应，反应达平衡后，升高温度，平衡
逆向移动，有利于
的释放，D 正确；
故选C。
10．（2025·广西·一模）有机物I 生成酰胺的反应历程如图所示：
已知：R、R'代表烷基。下列说法正确的是
A．
是该反应的催化剂，能降低反应的
B．物质Ⅲ→物质Ⅳ过程中有配位键的形成
C．从图中历程可知，物质Ⅴ比物质Ⅵ稳定
D．
发生上述反应生成的主要产物是
【答案】B
【详解】A．由图可知，氢离子是反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但是不能改
变焓变，故A 错误；
B．物质III 中碳正离子上有空轨道，O 原子提供孤电子对形成配位键，故物质III→物质IV 有配位键
的形成，故B 正确；
C．由结构简式可知，
分子中羟基直接连在不饱和碳原子上，结构不稳定，会转化
为结构稳定的
，所以物质VI 比V 稳定，故C 错误；
D．由图可知，
发生上述反应生成的主要产物是
或
，不能转
化为
，故D 错误；
故答案为B。
电化学综合应用
11．（2025·安徽·一模）某国外期刊报道了我国科学家设计的一种聚合物微粒电池，其工作原理如图所示，
已知该电池在放电过程中产生聚对苯二酚。下列说法正确的是
A．放电时，b 电极的电势要高于a 电极
B．放电时
从a 极区经过半透膜向b 极区迁移
C．充电时，b 电极的电极反应方程式为
D．充电时，a 电极附近的
浓度减小
【答案】D
【分析】
工作原理如图所示，已知该电池在放电过程中产生聚对苯二酚(
)，根据图中信息，
题型二
变为
是还原反应，说明a 电极为正极，b 为负极，图中
到
是氧化反应，则a 电极为阳极。
【详解】
A．根据图中信息和前面分析，放电过程中产生聚对苯二酚，
变为
是还原反
应，则a 电极为正极，因此b 电极的电势要低于a 电极，故A 错误；
B．根据原电池同性相吸，则放电时
从b 极区经过半透膜向a 极区迁移，故B 错误；
C．充电时，b 电极为阴极，则b 的电极反应方程式为
，故C 错误；
D．充电时，a 电极为阳极，则a 电极聚对苯二酚与
生成
和水，则a 电极附近的
浓度减小，故D 正确。
综上所述，答案为D。
12．（2025·四川巴中·一模）电解法制取苯甲酸甲酯的相关原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．
为直流电源的正极，电子流向
B．
极的电极反应为
C．生成
时，理论上可得
苯甲酸甲酯
D．
属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由图中氢气在铂电极(N)产出可知，N 极为阴极(接电源负极 b)，碳电极(M)则为阳极(接电源
正极 a)。
【详解】A．外电路中电子应从阳极 M 流向电源正极 a，再经电源内部到负极 b，最后到阴极 N；A 项
所述“电子流向 b → N → M → a”中电子不能经过电解质溶液，A 错误；
B．在阳极(M)上，同时有 Br- 和
被氧化生成
，可将这一步综合表示为
，B 正确；
C．没说明标况，不能计算，C 错误；
D．反应
，硫元素的化合价均为 +4，无氧化态变化，故不属于氧化还原反
应，D 错误；
故选B。
13．（2025·江苏·一模）以
为离子导体的铝一磷酸铁锂电池，该电池放电时
嵌入
形
成
，工作原理如图所示，下列关于电池放电时的说法不正确的是
A．化学能转化为电能
B．电极Al 作负极
C．
透过离子交换膜从右向左迁移
D．正极的电极反应：
【答案】D
【分析】结合题意，铝电极，铝失去电子形成铝离子，铝离子结合AlCl 形成Al2Cl ，同时锂离子向
左移动，嵌入
形成
，则铝电极为负极，左侧电极为正极，以此解题。
【详解】A．该装置为原电池，可以将化学能转化为电能，A 正确；
B．由分析可知，电极Al 作负极，B 正确；
C．由分析可知，
透过离子交换膜从右向左迁移，C 正确；
D． 正极发生还原反应，电极反应为：：
，D 错误；
故选D。
14．（2025·河北石家庄·一模）我国科研团队研发的强酸(IBA)单液流电池使用强酸性高浓度异卤电解质溶
液，通过引入
使得
进行多电子转移，从而提高电池的安全性和能量密度。其工作原理
如图所示，下列说法错误的是
A．放电时，
向电极N 移动
B．充电时，阴极区pH 减小
C．充电时，阳极区存在反应
D．放电时，每消耗2.24gCd，右室有
生成
【答案】D
【分析】由图可知，放电时，M 电极Cd 失去电子生成Cd2+，电极M 是负极，则电极N 为正极，结合
二次电池的工作原理，分析解题。
【详解】A．放电时，阳离子向正极移动，N 为正极，则放电时，
向电极N 移动，A 正确；
B．充电时，M 为阴极，充电时，阳离子向阴极移动，即氢离子向电极M 移动，即阴极区pH 减小，B
正确；
C．由图可知，充电时，IBr 生成单质溴和碘酸根离子，即充电时，阳极区存在反应
，C 正确；
D．2．24gCd 的物质的量为0．02mol，共失去电子0．04mol，结合C 的分析可知，放电初期Br2和
的物质的量为1 2∶，最终分别生成溴离子和碘离子，则共失去电子14 个电子，根据得失电子守恒可
知，可以生成
，D 错误；
故选D。
15．（2025·广西来宾·一模）比亚迪新能源车使用的“刀片电池”是磷酸铁锂电池，该电池具有高安全性、
高能量密度、环保等优点。电池充电原理如图，下列叙述错误的是
A．电源c 极为负极
B．电解质溶液为非水溶液体系
C．充电反应为：
D．交换膜为阴离子交换膜
【答案】D
【分析】磷酸铁锂电池的总反应为：
，放电时负极反应式为：
，放电时正极反应式为：
，充电时阴极
反应式为：
，充电时阳极反应式为：
，
因为金属锂作电极材料，金属锂和水反应，所以不可采用电解质水溶液，回答下列问题；
【详解】A．根据分析可知，石墨放电时作负极，失去电子，充电时作阴极，得到电子，应连接直流
电源的负极，电源C 为负极，A 不符合题意；
B．根据分析可知，电解质溶液为非水溶液体系，B 不符合题意；
C．根据分析可知，充电总反应为：
，C 不符合题意；
D．根据分析可知，充放电过程中，传导的是锂离子，所以不能是阴离子交换膜，D 符合题意；
故答案选D。
16．（2025·福建龙岩·一模）混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低油耗；刹车或下坡时，
电池处于充电状态(储氢)。目前一般使用镍氢电池，该电池中以镍的化合物和储氢金属(以M 表示)为
电极，镍氢电池充放电原理示意如下图，下列说法正确的是
A．混合动力车上坡或加速时，电能转化为化学能
B．混合动力车上坡或加速时，
从甲电极移向乙电极
C．混合动力车刹车或下坡时，乙电极周围溶液的
增大
D．混合动力车刹车或下坡时，甲电极的电极反应式为
【答案】D
【分析】汽车上坡或加速时，电动机提供推动力为原电池，甲电极为负极，反应式为
；乙极为正极，反应式为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-；在刹车和下
坡时，为电解池，甲电极为阴极，乙电极为阳极，以此解答。
【详解】A．混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，这意味着电能被转化为机械能，而不是
化学能，A 错误；
B．混合动力车上坡或加速时，为原电池，甲电极为负极，乙极为正极，
从正极移向负极，即从
乙电极移向甲电极，B 错误；
C．混合动力车刹车或下坡时，电池处于充电状态，为电解池，乙电极会发生氧化反应，电极方程式
为：2Ni(OH)2+2OH--2e-=2NiOOH+2H2O，每消耗2 个OH-，有2 个OH-从甲电极移向乙电极，OH-的物
质的量不变，但该过程中产生了H2O，OH-的浓度下降，溶液的
减小，C 错误；
D．混合动力车刹车或下坡时，电池处于充电状态，为电解池，甲电极为阴极发生还原反应，储存氢
气，电极方程式为：
，D 正确；
故选D。
17．（2025·北京平谷·一模）碱性锌锰电池的总反应为
，构造
示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A．电池工作时，正极发生反应为
B．电池工作时，
向正极移动
C．隔膜可以防止电池短路
D．反应中每生成
，转移电子数为
【答案】C
【分析】电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。根据总反应
，可知负极锌失电子生成氢氧化锌，正极二氧化锰得电子
生成MnO(OH)。
【详解】A． 电池工作时，正极发生反应为MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-，故A 错误；
B．电池工作时，阳离子移向正极，
向负极移动，故B 错误；
C．隔膜位于电池的正极和负极之间，其主要功能是将正负极分开，防止电流直接通过正负极进行循
环，故C 正确；
D．正极发生反应为MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-，每生成
，转移电子数为
，
故D 错误；
选C。
18．（2025·江西南昌·一模）我国科学家开发了一种自充电水系
电池，电池电能耗尽
后，无需外接电源，可通过
实现电池自充电，电池工作原理如图。下列说法错误的是
A．该电池装置负极材料需足量
B．放电时，
向Zn 电极移动
C．放电时，右侧电极反应为：
D．自充电时，每消耗
，溶液中增加
【答案】D
【分析】放电时，负极为Zn→Zn2+，正极为NaFe[Fe(CN)6]→Na1+xFe[Fe(CN)6]；充电时，阴极为
H2O→H2，阳极为Na1+xFe[Fe(CN)6]→NaFe[Fe(CN)6]；H2O2中发生NaFe[Fe(CN)6]→Na1+xFe[Fe(CN)6]，
同时H2O2被氧化为水；据此解答：
【详解】A．该电池的负极材料Zn 在放电时会溶解，而充电时不能再生，因此需足量，故A 正确；
B．放电时，Zn 为负极，发生反应Zn-2e-=Zn2+，附近阳离子浓度增加，因此
向Zn 电极移动保持
溶液电中性，故B 正确；
C．放电时，正极为NaFe[Fe(CN)6]与Na+结合得电子形成Na1+xFe[Fe(CN)6]，电极方程式为
，故C 正确；
D．充电时，右侧电极反应为
，溶液中增加
xmolNa+转移xmol 电子，1mol 过氧化氢被氧化为水转移2mol 电子到NaFe[Fe(CN)6]，因此每消耗
，溶液中增加
，故D 错误；
故答案为D。
19．（2025·山东泰安·一模）一种新型Zn-NO2电池通过自供电实现
转化为NH3，装置如图所示。下列
说法错误的是
A．c 电极的电势比d 电极的电势低
B．电解池的总反应式为：
C．装置工作时d 极区溶液的pH 减小
D．当电路中转移2mole-时，d 极区溶液质量减少16g
【答案】D
【分析】新型Zn-NO2电池中，Zn 失电子转化为Zn2+，则a 电极(Zn)作负极，b 电极作正极，与a 电极
相连的c 电极作阴极，d 电极作阳极。
【详解】A．由分析可知，右侧电池为电解池，c 电极作阴极，d 电极作阳极，对于电解池，阳极的电
势高于阴极，则c 电极的电势比d 电极的电势低，A 正确；
B．在阴极，
、NH3∙H2O 能稳定存在，则阴极电解质呈碱性，电极反应式为
+6e-
+5H2O=NH3+7OH-，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，将两电极反应式调整得失电子守恒、然后
相加，可得出电解池的总反应式为：
，B 正确；
C．装置工作时，d 极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，则d 极区溶液的pH 减小，C 正确；
D．依据d 极电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+，当电路中转移2mole-时，生成0.5molO2，同时有
2molH+通过质子交换膜进入c 极区，所以d 极区溶液质量减少0.5mol×32g/mol+2mol×1g/mol=18g，D
错误；
故选D。
20．（2025·广东梅州·一模）某实验小组利用如图所示装置制备
。已知甲装置的工作原理为：
，电极a、b 采用石墨或Fe。下列说法不正确的是
A．乙装置中电极a 应为Fe，b 电极为石墨
B．乙装置中可用
溶液代替NaCl 溶液
C．电极b 发生的反应：
D．理论上每生成9.0g
，甲装置中将有0.2mol
向惰性电极II 移动
【答案】B
【详解】A．乙装置目的是制备
，需要
，电极a 应为Fe 作阳极失电子生成
，b 电极
为阴极，可采用石墨，该选项正确；
B．若用
溶液代替
溶液，在阴极
得电子生成Cu，无法生成
，就不能生成
，该选项错误；
C．电极b 为阴极，溶液中的
得电子发生还原反应，电极反应式为
，该
选项正确；
D．9．0g
的物质的量为
，根据
，
，生成0.1mol
，电路中转移0.2mol 电子，甲装置中阳离子向正极（惰
性电极II）移动，根据电荷守恒，有0.2mol
向惰性电极II 移动 ，该选项正确；
综上所述，正确答案是Ｂ。
21．（2025·山西·一模）电催化合成酯是一种选择性较好的方法，电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如
图所示。下列说法错误的是
A．b 为负极
B．C 电极的电极反应式为I--e-=I·
C．I-是催化剂
D．反应d 还有一种产物是H•
【答案】D
【分析】
由题干图示可知，Ni 电极由H+得到电子生成H2，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，该电极
为阴极，则b 为电源的负极，a 为电源的正极，C 电极为阳极，电极反应为：I--e-=I·，d 的反应为：
+2 I·→
+H++I- ，
+R2COOH→
+HI，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，b 为负极，A 正确；
B．由分析可知，C 电极的电极反应式为I--e-=I·，B 正确；
C．由分析可知，I-参与反应又重新生成，反应前后质量不变，故I-是催化剂，C 正确；
D．由分析可知，反应d 还有一种产物是H+，D 错误；
故答案为：D。
22 ．（2025· 天津宝坻· 一模）电化学合成是对环境友好的合成方法，以对硝基苯甲酸(
) 为原料，采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸(
)的装置如图。下列说法正确的是
A．直流电源a 极为正极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2mol 对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少9.6g
D．生成
的总反应为：
【答案】A
【分析】根据图示，N 电极I2得电子发生还原反应生成I-，N 是阴极，则直流电源b 为负极、a 为正极。
电解池M 极为阳极，M 极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。
【详解】A．由分析可知，a 极为正极，故A 正确；
B．M 极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，H+透过离子交换膜进入阴极区，阴极区发生反应
，离子交换膜
为阳离子交换膜，故B 错误；
C．根据
，
每生成
对氨基苯甲酸，消耗1.2molI-，根据电极反应式I2+2e-=2I-可知电路中转移1.2mol 电子，
阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极产生0.3molO2，向N 极迁移1.2molH+，阳极室电解质液质量减
少10.8g，故C 错误；
D．生成
的总反应为
，故D 错
误；
故选A。
23．（2025·江西·一模）
在酸性海水中催化乙炔制备氯乙烯的原理如图所示，太阳光照射下，
催化剂表面产生电子和“空穴”
，驱动两极反应，如图所示。
下列叙述错误的是
A．能量主要转化形式是太阳能→电能→化学能
B．一段时间后阴极区
降低
C．阳极反应式为
D．总反应为
【答案】B
【分析】依题意，太阳光作用下，催化剂表面产生“空穴”，相当于将太阳能转化成电能，上端得电
子，为阴极，电极反应：
，下端失电子，为阳极，电极反应：
，电能将氯化氢
转化成氢原子、氯原子，活泼性强的氯原子、氢原子与乙炔加成生成氯乙烯，总反应为：
；
【详解】A．太阳光作用下，催化剂表面产生“空穴”，相当于将太阳能转化成电能，电能将氯化氢
转化成氢原子、氯原子，活泼性强的氯原子、氢原子与乙炔加成生成氯乙烯，A 正确；
B．阴极
的物质的量减少，
增大，B 错误；
C．根据分析可知，阳极上发生氧化反应，即氯离子转化成氯原子，得到1 个“空穴”相当于失去1
个电子，阳极反应式为
，C 正确；
D．根据分析可知，两极反应加合，再与乙炔反应得到目标产物总反应为
，D 正确；
故选B；
24．（2025·河北秦皇岛·一模）为了减少工业烟气中余热与
的排放，科研人员设计了一种热再生电池-
二氧化碳电化学还原池系统，消除
的同时产生
和新的能源
，其工作原理如图所示。下列说
法错误的是
A．
中
提供孤电子对与
形成配位键
B．工作时，
从右向左移动
C．阴极的电极反应为
D．工作时，
极生成
(标准状况)氧气，
极质量减少
【答案】D
【分析】由装置图可知A 电极上发生反应：
，A 电极作负极，B 电极
为正极，正极发生反应：
，则电极D 为阴极，电极反应：
，C 电极为阳极，电极反应：
，据此分
析解答。
【详解】A．
中Cu+的空轨道接受
中
提供孤电子对，形成配位键，A 正确；
B．工作时，
由阴极向阳极移动，即从右向左移动，B 正确；
C．根据分析可知，阴极的电极反应为
，C 正确；
D．若C 极生成
(标准状况)
，即生成0.05mol 氧气，转移电子0.2mol，结合上述电极反应可知
A 电极消耗0.2molCu，质量减少12.8g，D 错误；
故选D。
25．（2025·河北石家庄·一模）在电催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2，5-呋喃二甲醇(BHMF)的反应中，
碳负载的纳米Pb/PbO 复合催化剂发挥了关键作用，其阴极的催化反应路径如图所示(H*代表活性氢)。
下列说法错误的是
A．反应过程中有非极性键的断裂与形成
B．H*转化为
会降低BHMF 的产率
C．生成BHMF 的电极反应式为
D．Pb/PbO 复合催化剂能提供双中心活性位点吸附HMF 和H*
【答案】A
【详解】A．反应过程中有H-O、C=O 极性键的断裂，H-H 非极性键的形成，H-O、C-H 极性键的形
成，A 错误；
B．H*与HMF 形成
，若H*转化为
会降低BHMF 的产率，B 正确；
C．水得电子生成氢氧根和H*，H*与HMF 反应生成BHMF，电极反应式为
，C 正确；
D．Pb/PbO 复合催化剂能提供双中心活性位点吸附HMF（PbO）和H*（Pb），D 正确；
故选A；
26．（2025·江西赣州·一模）工业采用丙烯腈
电解合成己二腈
，电解原理
如图所示（X、Y 为惰性电极），电解过程中主要副产物为丙腈
。实验测得，向Y 极区电解
液中加入少量季铵盐，并调pH 为8，己二腈的产率最高。
下列说法正确的是
A．电极Y 为阴极，发生氧化反应
B．电解一段时间后，X 电极区溶液的pH 增大
C．季铵盐可增强电解液的导电性，促进反应ⅱ的发生，提高己二腈的选择性
D．生成1.5mol 己二腈和丙腈的混合物，则X 电极区溶液的质量理论上减少27g
【答案】D
【分析】由图知，电极Y 上丙烯腈
得电子生成己二腈
，电解反应式为
，副反应为
，发生还原反应，
为阴极，X 电解上水失去电子生成H+和氧气，电解反应式为
，据此回答。
【详解】A．电极Y 上丙烯腈发生反应生成己二腈和丙腈，此过程有得电子的还原反应，故Y 为阴极，
阴极发生还原反应，而非氧化反应，A 错误；
B．X 电极为阳极，溶液中水电离出的
放电，反应为
，生成H+，同时水减
少，酸性增强，溶液pH 减小，B 错误；
C．季铵盐在溶液中电离出离子，增强电解液导电性；结合 “加入少量季铵盐，并调pH 为8，己二
腈的产率最高”，可知其促进反应i，抑制反应ii，提高己二腈选择性，C 错误；
D．由
，
可知，每生成
1.5mol 己二腈和丙腈的混合物，总转移的电子数为2mol，则X 电极区消耗1.5mol 水，溶液的质量理
论上减少
，D 正确；
故选D。
27．（2025·山东·一模）调节pH 可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，
此时溶液的pH 为该氨基酸的pI(等电点)。已知：谷氨酸的pI 为3.22，丙氨酸的pI 为6.02，赖氨酸的
pI 为9.74。利用如图装置分离这三种氨基酸，a、b 为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误
的是
A．阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．a 为阳离子交换膜，b 为阴离子交换膜
C．原料室的pH 应控制在6.02
D．在产品室1 中，可以收集到赖氨酸
【答案】D
【分析】由题干的电解池装置图可知，阳极室电解H2SO4溶液，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴
极室为电解NaOH 溶液，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，H+经a 膜进入产品室1，OH-经b 膜进入
产品室2，则a 膜为阳离子交换膜，b 膜为阴离子交换膜，结合三种氨基酸的pI 值可知，产品室1 显酸
性则为谷氨酸，产品室2 显碱性则为赖氨酸，丙氨酸留在原料室，据此解答。
【详解】A．由分析可知，阴极室电解NaOH 溶液，阴极的电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，A 正确；
B．由分析可知，a 为阳离子交换膜，b 为阴离子交换膜，B 正确 ；
C．由分析可知，丙氨酸留在了原料室，根据丙氨酸的pI 值可知，原料室的pH 应控制在6.02，C 正确；
D．由分析可知，产品室1 显酸性，则为谷氨酸，则可以收集到谷氨酸，D 错误；
故选D 。
28．（2025·江西萍乡·一模）一种新型的铅锂电池的充、放电示意图如图所示，下列说法错误的是
A．放电时，
向电极a 方向迁移
B．充电时，
中Mn 元素被氧化
C．放电时，正极反应式为
D．充电时，每转移1mol
，a 极增重103.5g
【答案】D
【分析】由铅锂电池的充、放电示意图可知，电解质为
溶液，放电时负极（a 极）反应为
，正极（b 极）反应式为
。
【详解】A．放电时，阴离子向负极迁移，由分析知放电时a 极为负极，
向电极a 方向迁移，故
A 正确；
B．充电时b 极为阳极，
转化为
，Mn 元素化合价升高，
中Mn 元素被
氧化，故B 正确；
C．有分析知放电时，b 极为正极，电极反应式为：
，故C 正确；
D．充电时a 极为阴极，电极反应式为
，生成的
进入电解质溶液中，外电
路每转移1mol
，a 极质量减轻48g，D 项错误；
故答案选D。
29．（2025·河南·一模）我国福州大学和清华大学学者研制组装的
乙醇电池系统具有良好的充放
电循环稳定性，工作原理如图所示，可以实现污水脱硝、能源转化以及化学品合成的协同增效。下列
说法错误的是
A．放电时，正极的电极反应式：
B．充电时，
通过离子交换膜由左侧移向右侧
C．充放电过程中，储液罐甲的液流体系中可分离出
D．充电时，阴极的电极反应式：
【答案】B
【分析】由图可知，放电时，Zn 失去电子生成
，则Zn 板为负极，电极方程式为：
，正极为硝酸根离子被还原为氨气， 正极的电极反应式：
，此时通过离子交换膜
由左侧移向右侧；充电时，阴极的电极反应式：
，阳极的乙醇被氧化为乙酸，电极方程式为：
，此时
通过离子交换膜由右侧移向左侧，且生成的氨气和
醋酸反应生成
，据此解题。
【详解】A．由分析可知，放电时，正极的电极反应式：
，A 正确；
B．由分析可知，充电时
通过离子交换膜由右侧移向左侧，B 错误；
C．充放电过程中，分别产生氨气和醋酸，二者反应生成
，故储液罐甲的液流体系中可
分离出
，C 正确；
D．由分析可知，充电时，
被还原为Zn，则阴极的电极反应式：
，D 正确；
故选B。
30．（2025·甘肃兰州·一模）科学家为消除酸性工业废水中甲醛的危害，利用驱动耦合电催化实现了
与
转化为高附加值的产品
。下图是耦合电催化反应系统原理图示。下列有关说法不正
确的是
A．
管负载
纳米绒电极为阴极
B．反应过程中
从左极室向右极室移动
C．电路中通过2mol 电子时，在装置中可生成1mol
D．阳极的电极反应式为
【答案】C
【分析】b 连接的左侧中加入HCHO，生成HCOOH，C 元素化合价升高，此电极为阳极，连接正极
（b），电极反应为：
，则右侧为阴极，连接电源负极（a），电极反
应
，据此分析；
【详解】A．根据分析可知，
管负载
纳米绒电极为阴极，A 正确；
B．反应过程中阳离子
从阳极向阴极移动，即从左极室向右极室移动，B 正确；
C．电路中通过2mol 电子时，在装置中可生成2mol
，C 错误；
D．根据分析可知，阳极的电极反应式为
，D 正确；
故选C；
新型电池
31．（2025·江西·一模）新型水泥基电池具有成本低、环境友好和可充电性等优点，在绿色储能领域具有
巨大的应用潜力。已知水泥基材料的孔结构充满了毛细孔水和游离水组成的孔溶液，孔溶液内的离子
通过孔隙通道传输。该电池放电时原理如图所示，下列说法正确的是
A．水泥基中孔溶液呈强酸性
B．放电时，电极B 发生氧化反应
C．隔膜应为阳离子交换膜
D．充电时，阳极的电极反应式为
【答案】D
【分析】放电时，A 电极铁失电子生成四氧化三铁，A 是负极，负极反应式为3Fe-8e-+8OH-
=Fe3O4+4H2O；B 电极NiOOH 得电子生成Ni(OH)2，电极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，B
是正极。
【详解】A. Fe、Fe3O4、NiOOH、Ni(OH)2均能与酸反应，水泥基中孔溶液不能呈强酸性，故A 错误；
B. 放电时，电极B 镍元素化合价降低，发生还原反应，故B 错误；
题型三
C. 根据电极反应式，负极消耗氢氧根离子、正极生成氢氧根离子，隔膜应为阴离子交换膜，故C 错
误；
D. 放电时，正极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，充电时，阳极的电极反应式为
，故D 正确；
选D。
32．（2025·广东佛山·一模）锌离子全电池加入弱极性FcD 后，利用FcD/FcD＋间的转化，可同时除去溶解
氧和非活性锌，防止锌电极被溶解氧腐蚀。下列说法不正确的是
A．理论上该电池需要不断补充FcD
B．电子从锌电极经导线移向NaV3O8·1.5H2O 电极
C．加入聚乙二醇是为了增大FcD 在水中的溶解度
D．理论上每消耗32g 溶解氧，可除去非活性锌130g
【答案】A
【分析】锌离子全电池工作时，锌作负极，NaV3O8·1.5H2O 作正极；FcD 除去溶解氧和非活性锌的方
程式分别为4FcD＋O2＋2H2O→4FcD＋＋4OH－、2FcD＋＋Zn→2FcD＋Zn2＋，据此答题。
【详解】A．除去溶解氧时将FcD 转化为FcD＋，除去非活性锌时将FcD＋转化为FcD，整个过程FcD
的量不变，所以理论上该池不需要补充FcD，故A 错误；
B．锌为负极，NaV3O8·1.5H2O 为正极，电子从负极经导线移向正极，即电子从锌电极经导线移向
NaV3O8·1.5H2O 电极，故B 正确；
C．FcD 为弱极性，加入少量聚乙二醇减小溶剂的极性，增大FcD 在水中的溶解度，故C 正确；
D．除去溶解氧和非活性锌的方程式分别为4FcD＋O2＋2H2O→4FcD＋＋4OH－、2FcD＋＋Zn→2FcD＋
Zn2＋，所以每消耗32g 溶解氧，即1mol 溶解氧，可除去非活性锌2mol，即130g，故D 正确；
故选A。
33．（2025·重庆·一模）我国科学家在锰基正极材料研究方面取得重要进展，使低成本钠离子电池有望取
代锂离子电池。钠离子电池的工作原理为
，利用钠离子在正
负极之间嵌脱过程实现充放电。下列有关说法正确的是
A．该电池利用钠离子嵌脱过程实现充放电，未发生氧化还原反应
B．充电时，锰元素的化合价升高，钠离子在锰基材料上脱出
C．放电时，负极反应式为：
D．充电时，外电路中转移
，锰基材料质量增加
【答案】B
【分析】根据充放电原理
，放电时负极发生：NaxCn-xe-
=Cn+nNa+，正极发生Na1-xMnO2+xe-+xNa+=NaMnO2，则a 为正极，b 为负极，充电时，a 为阳极，b 为
阴极。
【详解】A．反应
中
元素的化合价发生了变化，发生了氧
化还原反应，A 错误；
B．充电时，发生反应为：
，
元素化合价升高，钠离子在锰基材
料上脱出，B 正确；
C．放电时负极反应为
，C 错误；
D．充电时，外电路中转移
，锰基材料脱出
，质量减少
，D 错误；
答案选B。
34．（2025·云南曲靖·一模）固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。一种固态锂离子电池截
面结构如图所示，电极A 为非晶硅薄膜，充电时
得电子成为Li 嵌入该薄膜材料中；电极B 为
薄膜；集流体起导电作用。下列说法正确的是
A．充电时，集流体A 与外接电源的正极相连
B．放电时，外电路通过
电子时，
薄膜电解质损失
C．放电时，电极B 的电极反应为
D．电池总反应可表示为
【答案】C
【分析】由题给信息可知，充电时锂离子得电子成为锂嵌入电极A 中，则电极A 是电解池阴极，电极
B 为阳极；所以放电时，电极A 是原电池的负极，LixSi 在负极脱嵌锂离子得到锂离子和硅，电极B 为
正极，锂离子作用下Li1—xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2，电池总反应可表示为
。
【详解】A．由分析可知，充电时，电极A 是电解池阴极，所以充电时集流体A 与外接电源的负极相
连，故A 错误；
B．放电时，外电路通过a mol 电子时，内电路中有a mol 锂离子通过LiPON 薄膜电解质从负极迁移到
正极，但是LiPON 薄膜电解质没有损失锂离子，故B 错误；
C．由分析可知，电极B 为正极，锂离子作用下Li1—xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成
LiCoO2，电极反应式为
，故C 正确；
D．由分析可知，电池总反应可表示为
，故D 错误；
故选C。
35．（2025·广西·一模）中国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料(
)，能量密度较高且成
本较低。由这种材料制成的锂离子电池如图所示，反应的化学方程式为
。下列说法错误的是
A．放电时，a 极电势高于b 极
B．放电时，b 极上的电极反应式：
C．充电时，每转移1 mol 电子，a 极增重7g
D．电解质溶液不能采用水溶液
【答案】A
【分析】a 极是活泼金属Li，作原电池的负极，b 为正极，放电时a 极发生Li-e-=Li+，正极发生3Li+
+S+CuS+LiI+3e-=2Li2S·CuI；
【详解】A．放电时a 极是活泼金属Li，作原电池的负极，b 正极，电极电势负极低于正极，A 错误；
B．由分析可知，放电时，b 极(正极)上的电极反应式：3Li++S+CuS+LiI+3e-=2Li2S·CuI，B 正确；
C．充电时，a 极发生Li++e-=Li，每转移1mol 电子，a 极增重1mol Li，质量为7g，C 正确；
D．该电池使用活泼金属Li 作原电池的负极，Li 与水会反应，D 正确；
故选A。
36．（2025·广东深圳·一模）我国科学家研发了一种具有“氨氧化、析氢”双功能的
电池，其工
作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．放电时，负极反应为
B．充电时，阴极室电解质溶液
增大
C．复合石墨电极表面，放电时析出
，充电时析出
D．充电时，每生成
，阳极室溶液质量减少
【答案】D
【分析】根据图示可知，放电时是原电池，放电时，负极为锌，锌在负极失去电子生成锌离子与氢氧
根离子结合生成
，负极的电极反应式为
，复合石墨是正极，发
生还原反应，电极反应为
，充电时，复合石墨是阳极，电极反应为
，Zn 是阴极，电极反应为：
，据此
分析解题。
【详解】A．由分析可知，放电时，负极反应为：
，A 正确；
B．充电时，阴极的反应为
，当转移2mol 电子时，生成4mol
，有
2mol
透过阴离子交换膜移向右侧，故阴极室电解质溶液
增大，B 正确；
C．由分析的电极反应可知，复合石墨电极表面，放电时析出
，充电时析出
，C 正确；
D．充电时，每生成
，转移6mol 电子，阳极生成1mol 氮气，同时会有6mol
透过阴离子
交换膜移向阳极室，故阳极室质量增加
，D 错误；
故选D。
37．（2025·重庆·一模）纤维电池是可以为可穿戴设备提供电能的便携二次电池。一种纤维钠离子电池放
电的总反应为
，其结构简图如图所示，下
列说法正确的是
A．放电时N 极为负极
B．放电时正极的电极反应式为：
C．充电时，若转移xmol
，M 极电极将增重23g
D．充电时
从M 极迁移到N 极
【答案】B
【分析】据电池放电总反应：
， Mn 元素
化合价升高，发生氧化反应， M 极为负极，N 极为正极。
M 极电极反应式为：
N 极电极反应式为：
充电时：M 极为阴极，N 极为阳极。
【详解】A． 电池放电的总反应为
， Mn
元素化合价升高，发生氧化反应， M 极为负极，N 极为正极，A 项错误；
B．放电时，正极的电极反应式为：
，B 项正确；
C．充电时，M 极电极电极反应式为：
，若转移x mol
，M
极电极将增重23x g，C 项错误；
D．充电时，阳离子向阴极移动，所以
从N 极迁移到M 极，D 项错误；
答案选B。
38．（2025·辽宁·一模）某水系氢气一质子二次电池以质子作为载流子，高浓度的
磷酸为电解液，
联合普鲁士蓝衍生物(PBA)电极优异的电化学特性，形成一种理想的质子全电池。工作原理示意图如
下：
下列说法正确的是
A．充电时
极连接电源负极作阴极
B．放电时电流方向：
极
电解质溶液
极
C．充电时
极反应为
D．为提高电池工作效率可将
磷酸用纯磷酸代替
【答案】B
【分析】氢气在负极上失去电子产生氢离子，发生氧化反应，所以N 是负极，M 为正极，正极上发生
还原反应，电极反应式为PBA+xe-+xH+=PBA-xH；充电时N 成为阴极，M 为阳极。
【详解】A．由分析可知，
极为原电池负极，充电时作电解池阴极；
极为原电池正极，充电时作
电解池阳极，A 项错误；
B．由分析可知，放电时为原电池，
极为原电池负极，电流方向：
极
电解质溶液
极，B
项正确；
C．充电时
极发生氧化反应，反应为
，C 项错误；
D．纯磷酸几乎不导电，用其代替
磷酸电池效率会大大降低，甚至无法工作，D 项错误；
选B。
39．（2025·山东菏泽·一模）双阴极微生物燃料电池可进行硝化和反硝化脱氮，装置如图。下列说法错误
的是
A．H+的迁移方向：厌氧阳极→缺氧阴极，厌氧阳极→好氧阴极
B．装置工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH 增大
C．“好氧阴极”电极反应式为：
D．放电过程中若有1mol
完全转化为
，“好氧阴极”区内理论上消耗O2(STP)44.8L
【答案】CD
【分析】如图，“厌氧阳极”上，
失去电子生成
和
，电极反应式为
；“缺氧阴极”上，
得到电子生成
，
再转化为
，
电极反应式分别为
、
。“好氧阴极”上，
得到电子生成
，电极反应式为
，同时
还能氧化
生成
，
还可以被
氧化为
，离子方程式分别为
、
，据
此回答。
【详解】A．在原电池中，阳离子向正极移动。该电池中厌氧阳极是负极，缺氧阴极和好氧阴极是正
极，所以H+的迁移方向是厌氧阳极→缺氧阴极，厌氧阳极→好氧阴极，A 正确；
B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗的H+多于从“厌氧阳极”迁移过来的H+，且反应
生成水，其附近的溶液pH 增大，B 正确；
C．“好氧阴极” 应该发生得电子的还原反应，而
是氧化反应，“好氧
阴极” 正确的电极反应式为
，C 错误；
D．1mol
完全转化为
，N 元素的化合价从-3 价升高到+5 价，失去8mol 电子，需要消耗的
为2mol。根据 “好氧阴极” 的电极反应式
，转移8mol 电子时，消耗2mol
，共消耗的
为4mol，在标准状况（STP）下的体积为
，D 错误；
故选CD。
40．（2025·江苏·一模）某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电子由电极b 经外电路流向电极a
B．电极a 的电极反应式为
C．当有
通过质子交换膜时，电极b 表面理论上消耗
的体积为
D．验证生成
的操作：取反应后的左室溶液，加入新制
，加热，观察现象
【答案】B
【分析】由图，氧气得到电子发生还原反应：
，则b 为正极，乙烯失去电子发生
氧化反应：
，a 为负极；
【详解】A．放电时，电子由负极a 经过外电路流向正极b，A 错误；
B．由分析，a 为负极，乙烯失去电子发生氧化反应：
，B 正确；
C．没有标况，不确定消耗氧气的体积，C 错误；
D．乙醛和新制氢氧化铜反应需要在碱性条件下反应，故应该取反应后的左室溶液，加入过量氢氧化
钠调节溶液为碱性，然后再加入新制
，加热，观察现象，D 错误；
故选B。
