第40頁(yè)（共40頁(yè)）2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二化學(xué)蘇教版（2019）期末必刷?？碱}之化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化一．選擇題（共16小題）1．（2025秋?徐州期中）一種光電催化脫除SO2的工作原理如圖所示。工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴，雙極膜中H2O解離的H+和OH﹣分別向兩極遷移。下列說法不正確的是（）A．空穴和電子的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)了脫除SO2與制備H2O2的發(fā)生 B．雙極膜中H2O解離的OH﹣向GDE電極移動(dòng) C．左室發(fā)生的電極反應(yīng)式：SOD．工作一段時(shí)間，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole﹣，右室增重17g2．（2025秋?高郵市期中）電催化還原是CO2資源化的又一途徑。一種有機(jī)多孔電極材料（銅粉沉積在一種含碳有機(jī)物的骨架上）電催化還原CO2的裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．該裝置工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．電極a應(yīng)連接電源的負(fù)極 C．電路上每轉(zhuǎn)移2mol電子，a電極處放出11.2L氧氣 D．電極b上，由CO2生成CH3OH的電極反應(yīng)式為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O3．（2025秋?無錫期中）全釩液流電池電解處理含NH4NO3廢水制備硝酸和氨水的原理如圖所示。a、b、c、d電極均為惰性電極。下列說法正確的是（）A．裝置甲實(shí)現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．d電極為陽(yáng)極，隔膜2為陽(yáng)離子交換膜 C．全釩液流電池放電時(shí)，a電極的電極反應(yīng)式為VOD．當(dāng)裝置乙中產(chǎn)生氣體33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，裝置甲中理論上有2molH+通過質(zhì)子交換膜4．（2024秋?如皋市月考）一種O2輔助的Al—CO2電池工作原理如圖所示，電池使用AlCl3溶液作電解質(zhì)溶液，反應(yīng)后有Al2（C2O4）3沉淀生成。下列說法正確的是（）A．電池工作將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．正極區(qū)的總反應(yīng)為6CO2+6e﹣+2Al3+＝Al2（C2O4）3↓ C．放電時(shí)電子經(jīng)導(dǎo)線移向鋁電極 D．常溫時(shí)，鋁電極質(zhì)量減少2.7g，理論上消耗6.72LCO25．（2025秋?鎮(zhèn)江月考）電解法轉(zhuǎn)化CO2可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如題圖所示。下有關(guān)說法正確的是（）A．Pt片接電源負(fù)極 B．Sn片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：COC．每產(chǎn)生1molHCOO﹣，陽(yáng)離子交換膜中有4molK+通過 D．電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低6．（2025秋?姑蘇區(qū)校級(jí)月考）電催化是利用催化劑電極進(jìn)行電解以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變的前沿方法。使用單原子催化劑電催化將CO2轉(zhuǎn)化為CO的部分機(jī)理如圖所示。下列說法不正確的是（）A．該催化過程在電解池的陰極進(jìn)行 B．甲到乙的過程中CO2分子內(nèi)化學(xué)鍵斷裂 C．步驟Ⅲ有水生成 D．該過程電極反應(yīng)為C7．（2025秋?姑蘇區(qū)校級(jí)月考）下列實(shí)驗(yàn)原理、操作及裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．粗銅冶煉B．測(cè)H2O2分解速率C．構(gòu)建鋅銅原電池D．保護(hù)水體中鋼鐵設(shè)備A．A B．B C．C D．D8．（2025秋?南通月考）一種二次儲(chǔ)能電池的構(gòu)造示意圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．放電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．放電時(shí)，右側(cè)H+通過質(zhì)子交換膜向左側(cè)電極移動(dòng) C．充電時(shí)，左側(cè)電極方程式為：Pb﹣2e﹣+SO42-═D．充電時(shí)，每生成1molFe3+時(shí)，理論上有1molH+通過質(zhì)子交換膜9．（2025?無錫一模）用熱再生氨電池處理含Cu2+電鍍廢液的裝置如圖，該裝置由電池部分和熱再生部分組成：電池部分中，a極室為（NH4）2SO4—NH3混合液，B極室為（NH4）2SO4溶液；熱再生部分加熱a極室流出液，使[CuA．裝置中的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜 B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為：Cu-C．電池部分的總反應(yīng)為：CuD．該方法可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時(shí)循環(huán)利用NH310．（2025秋?鼓樓區(qū)校級(jí)月考）以Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2裝置如圖所示。下列說法不正確的是（）A．電極a連接電源負(fù)極 B．電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O通電BrOC．Z為O2加入的Y為H2O D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝2：311．（2025秋?吳江區(qū)校級(jí)月考）用電解Na2SO4溶液（圖1）后的石墨電極1、2探究氫氧燃料電池，重新取Na2SO4溶液并用圖2裝置按ⅰ→ⅳ順序依次完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)電極Ⅰ電極Ⅱ電壓/V關(guān)系ⅰ石墨1石墨2aa＞d＞c＞b＞0ⅱ石墨1新石墨bⅲ新石墨石墨2cⅳ石墨1石墨2d下列分析不正確的是（）A．a(chǎn)＞0，說明實(shí)驗(yàn)ⅰ中形成原電池，反應(yīng)為2H2+O2＝2H2O B．b＜d，是因?yàn)棰⒅须姌OⅡ上缺少H2作為還原劑 C．c＞0，說明ⅲ中電極Ⅰ上有O2發(fā)生反應(yīng) D．d＞c，是因?yàn)殡姌OⅠ上吸附H2的量：ⅳ＞ⅲ12．（2025?鎮(zhèn)江模擬）新型高性能LMO—H可充電電池的正極材料中可反復(fù)進(jìn)行Li+的嵌入和脫出反應(yīng)。利用該電池電解CO2可以制取CH3OH，其電解原理如圖所示。雙極膜內(nèi)為水，電解時(shí)雙極膜內(nèi)的水解離成H+和OH﹣分別向兩側(cè)發(fā)生遷移。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電池放電時(shí)，正極反應(yīng)式為2Li1﹣xMn2O4+2xLi++2xe﹣＝2LiMn2O4 B．電池充電時(shí)，總反應(yīng)為：2LiMn2O4+2xH2O═xH2+2Li1﹣xMn2O4+2xLi++2xOH﹣ C．連接Pt/C催化電極的電極反應(yīng)式為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O D．當(dāng)催化電極生成48gCH3OH時(shí)，陽(yáng)極室溶液減少的質(zhì)量為72g13．（2025春?銅山區(qū)期中）鉛蓄電池放電時(shí)的工作原理可表示為PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O，其構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）A．電池工作時(shí)，H+移向PbO2極移動(dòng) B．電池工作時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減小 C．電池工作時(shí)，PbO2發(fā)生氧化反應(yīng) D．每生成1molPbSO4，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×102314．（2025春?京口區(qū)校級(jí)期末）以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電極a連接電源負(fù)極 B．加入Y的目的是補(bǔ)充NaBr C．電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解BrO3-D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝3：215．（2025秋?海州區(qū)校級(jí)月考）通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如圖（其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì)）。下列說法正確的是（）A．電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng) B．電極B的電極反應(yīng)：4OH﹣+Mn2+﹣2e﹣═MnO2+2H2O C．電解一段時(shí)間后溶液中Mn2+濃度保持不變 D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO316．（2024秋?徐州期末）關(guān)于如圖所示各裝置的敘述正確的是（）A．圖1是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，總反應(yīng)為Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+ B．圖2CH4—O2堿性燃料電池電子由a電極經(jīng)NaOH溶液流向b電極 C．圖3裝置可在鐵件表面鍍銅，CuSO4溶液濃度不變 D．圖4支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁與電源的負(fù)極相連，以防止被海水腐蝕二．解答題（共4小題）17．（2025秋?吳江區(qū)校級(jí)月考）能源短缺是人類面臨的重大問題之一、甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景，利用焦?fàn)t氣中的H2與工業(yè)尾氣中捕集的CO2制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ?mol﹣1，該反應(yīng)一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：①CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH1②CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）Δ（1）反應(yīng)①的ΔH1＝kJ?mol﹣1。（2）甲醇燃料可替代汽油、柴油，用于各種機(jī)動(dòng)車、鍋灶爐使用。已知：在25℃和101kPa下，1molCH3OH（1）完全燃燒生成CO2的熱量為726.5kJ，請(qǐng)寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式。（3）科學(xué)家致力于CO2電催化合成甲醇的研究，其工作原理如圖，b電極與電源的極相連，其中c為質(zhì)子交換膜，寫出a電極的電極反應(yīng)式。（4）CH3OH燃料電池具有低溫快速啟動(dòng)，潔凈環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可能成為未來便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。如圖，請(qǐng)回答下列問題：①通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為。②乙池總反應(yīng)式為。③丙池中工作一段時(shí)間后，加入一定量的能恢復(fù)到原濃度；若丙中電極不變，將其溶液換成KI溶液，溶液中加入無色酚酞溶液，閉合電鍵后（C或D）極首先變紅，寫出電解時(shí)總離子反應(yīng)式。18．（2025秋?淮安月考）電池的發(fā)明和應(yīng)用是化學(xué)家們對(duì)人類社會(huì)的重要貢獻(xiàn)之一。每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破，都帶來了電子設(shè)備革命性的發(fā)展。（1）我國(guó)在甲醇燃料電池的相關(guān)技術(shù)上獲得了新突破。圖1表示KOH溶液為電解質(zhì)溶液的甲醇—O2燃料電池示意圖。①電池工作時(shí)，O2由（填“b”或“c”）通入該電池的電極。②X電極上的電極反應(yīng)式為。（2）以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是。a.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng)d.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（3）圖﹣2是保護(hù)鋼閘門的兩種方法，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下列填空：利用原電池原理保護(hù)鋼閘門的是（填“甲”或“乙”），在此過程中（填“Fe”“Zn”或“輔助陽(yáng)極”）失電子。（4）人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素[CO（NH2）2]，原理如圖﹣3。①電源的負(fù)極為（填“A”或“B”）。②電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將（填“增大”、“減小”、“不變”）；若兩極共收集到氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為（忽略氣體的溶解）。19．（2025秋?南京校級(jí)月考）甲醛釋氫對(duì)氫能源和含甲醛污水處理有重要意義。（1）HCHO電催化釋氫催化電解含較低濃度的HCHO、NaOH混合溶液，可獲得H2與HCOONa（如圖1所示），其中電極b表面覆蓋一種Mo與P形成的化合物（晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示）作催化劑。①催化劑可由MoO2與（NH4）2HPO4混合物與H2高溫灼燒制得，同時(shí)還有NH3生成，生成物中P為﹣3價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②電解時(shí)，電極b上同時(shí)產(chǎn)生H2與HCOO﹣的物質(zhì)的量之比為1：2，則電極b上的電極反應(yīng)式為。③電解過程中每產(chǎn)生2molH2，通過陰離子交換膜的OH﹣為mol。（2）HCHO水化釋氫45℃時(shí)，堿性條件下Ag作催化劑可將甲醛轉(zhuǎn)化為H2，反應(yīng)的機(jī)理如圖3所示。使用時(shí)將納米Ag顆粒負(fù)載在Al2O3表面以防止納米Ag團(tuán)聚。其他條件不變，反應(yīng)相同時(shí)間，NaOH濃度對(duì)氫氣產(chǎn)生快慢的影響如圖4所示。已知：甲醛在堿性條件下會(huì)發(fā)生副反應(yīng)2HCHO+NaOH＝HCOONa+CH3OH。①若將甲醛中的氫用D原子標(biāo)記為DCDO，得到的氫氣產(chǎn)物為（填化學(xué)式）。②NaOH濃度低于1mol?L﹣1時(shí)，NaOH濃度增大產(chǎn)生氫氣會(huì)加快的原因是。③若NaOH濃度過大，H2的產(chǎn)生迅速減慢的原因可能是。（3）甲烷與水在催化劑作用下可產(chǎn)生氫氣與碳氧化物，與甲烷水化法制氫氣相比，甲醛制氫的優(yōu)點(diǎn)。20．（2025秋?江蘇校級(jí)月考）甲醇可作為燃料電池的原料。（1）工業(yè)上常用CO2和H2為原料合成甲醇（CH3OH），過程中發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣51kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+41kJ?mol﹣1①已知幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示，則a＝kJ?mol﹣1?；瘜W(xué)鍵C—HC—OC≡O(shè)（CO）C＝OH—HO—H鍵能/kJ?mol﹣1406351a745436465②若反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)活化能Ea′＝124kJ?mol﹣1，則該反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能Ea＝kJ?mol﹣1。（2）在某10L密閉容器中，使用Cu2O進(jìn)行催化CH3OH的脫氫實(shí)驗(yàn)：CH3OH（g）?HCHO（g）+H2（g）。CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間t（min）變化如下表：時(shí)間t（min）01020304050CH3OH的物質(zhì)的量（mol）0.500.4920.4860.4820.4800.480可以判斷：實(shí)驗(yàn)的前20min的平均反應(yīng)速率v（H2）＝。（3）電極生物膜電解脫硝是電化學(xué)和微生物工藝的組合。用甲醇燃料電池作為電源，進(jìn)行電解脫硝，裝置如圖所示，微生物膜能利用陰極電解產(chǎn)生的活性原子將堿性廢水中的NO3-還原為N①裝置Ⅰ放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為。②寫出裝置Ⅱ電解時(shí)陰極處產(chǎn)生的活性原子（H?）與NO3-反應(yīng)的離子方程式：③裝置Ⅰ消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LO2，理論上裝置Ⅱ可除去NO3-的物質(zhì)的量為（4）電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染，原理是：通電將Co2+氧化成Co3+，然后Co3+將甲醇氧化成CO2，并用石墨烯吸附除去Co2+?，F(xiàn)用如圖所示裝置模擬上述過程，則在陽(yáng)極主要發(fā)生的電極反應(yīng)式為；除去甲醇的離子方程式為。

2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二化學(xué)蘇教版（2019）期末必刷?？碱}之化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化參考答案與試題解析一．選擇題（共16小題）題號(hào)1234567891011答案BDDBDBADADD題號(hào)1213141516答案DABDD一．選擇題（共16小題）1．（2025秋?徐州期中）一種光電催化脫除SO2的工作原理如圖所示。工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴，雙極膜中H2O解離的H+和OH﹣分別向兩極遷移。下列說法不正確的是（）A．空穴和電子的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)了脫除SO2與制備H2O2的發(fā)生 B．雙極膜中H2O解離的OH﹣向GDE電極移動(dòng) C．左室發(fā)生的電極反應(yīng)式：SOD．工作一段時(shí)間，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole﹣，右室增重17g【答案】B【分析】由圖可知，電池工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴，故Fe2O3電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：SO32-+2OH﹣﹣2e﹣=SO42-+H2O，GDF電極為正極，電極反應(yīng)為：O2+2H++2e﹣═H2O2，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，故雙極膜中，靠近Fe2O3【解答】解：A．原電池能夠加快反應(yīng)速率，空穴和電子的產(chǎn)生促使形成原電池反應(yīng)，故驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生，故A正確；B．結(jié)合分析可知，雙極膜中水解離的氫氧根移向Fe2O3電極，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析可知，左室發(fā)生反應(yīng)：SO2+2OH﹣=SO32-+H2O，SO32-+2OH﹣﹣2e﹣D．工作一段時(shí)間，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole﹣，O2+2H++2e﹣═H2O2，右室增重為氫離子和氧氣質(zhì)量，增重＝1mol×1g/mol+0.5mol×32g/mol＝17g，故D正確；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了原電池原理的綜合應(yīng)用，理解原理，能夠書寫電極反應(yīng)式是解決本題的關(guān)鍵，屬于基本知識(shí)的考查，題目難度中等。2．（2025秋?高郵市期中）電催化還原是CO2資源化的又一途徑。一種有機(jī)多孔電極材料（銅粉沉積在一種含碳有機(jī)物的骨架上）電催化還原CO2的裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．該裝置工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．電極a應(yīng)連接電源的負(fù)極 C．電路上每轉(zhuǎn)移2mol電子，a電極處放出11.2L氧氣 D．電極b上，由CO2生成CH3OH的電極反應(yīng)式為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O【答案】D【分析】該裝置為電解池，a電極H2O轉(zhuǎn)化為O2，化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，電極反應(yīng)：2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，則b電極為陰極，CO2、H+在陰極上得電子生成HCOOH、CH3OH和H2，電極反應(yīng)由CO2得到電子生成CH3OH，電極反應(yīng)式為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O。【解答】解：A．該裝置是電解池，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；B．電極a為電解池的陽(yáng)極，應(yīng)連接電源的正極，故B錯(cuò)誤；C．電路上每轉(zhuǎn)移2mol電子，a電極處放出0.5mol氧氣，溫度壓強(qiáng)不知，不能計(jì)算氣體體積，故C錯(cuò)誤；D．分析可知，電極b為電解池的陰極，由CO2生成CH3OH的電極反應(yīng)式為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O，故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電解池原理、電極反應(yīng)書寫和電子守恒的應(yīng)用，注意知識(shí)的熟練掌握，題目難度中等。3．（2025秋?無錫期中）全釩液流電池電解處理含NH4NO3廢水制備硝酸和氨水的原理如圖所示。a、b、c、d電極均為惰性電極。下列說法正確的是（）A．裝置甲實(shí)現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．d電極為陽(yáng)極，隔膜2為陽(yáng)離子交換膜 C．全釩液流電池放電時(shí)，a電極的電極反應(yīng)式為VOD．當(dāng)裝置乙中產(chǎn)生氣體33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，裝置甲中理論上有2molH+通過質(zhì)子交換膜【答案】D【分析】步驟1：全釩液流電池放電時(shí)是原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；充電時(shí)是電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；放電時(shí)，VO2+/VO2+為正極區(qū)域，V3+/V2+為負(fù)極區(qū)域；正極（a電極）反應(yīng)：VO2++2H++e﹣＝VO2++H2O；負(fù)極（b電極）反應(yīng)：V2+﹣e﹣＝V3+；步驟2：裝置乙處理硝酸銨廢水制備硝酸和氨水，結(jié)合產(chǎn)物推測(cè)：c電極附近生成氫氣（還原反應(yīng)，陰極），反應(yīng)為2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，銨根離子與氫氧根離子結(jié)合生成氨水（隔膜1為陽(yáng)膜）；d電極附近生成氧氣（氧化反應(yīng)，陽(yáng)極），反應(yīng)為2H2O﹣4e﹣＝O2↑【解答】解：A．裝置甲為全釩液流電池，放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；B．d電極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，溶液中氫離子濃度增大；隔膜2需允許硝酸根離子通過進(jìn)入Y區(qū)，氫離子與硝酸根離子結(jié)合生成硝酸，應(yīng)為陰離子交換膜，故B錯(cuò)誤；C．全釩液流電池放電時(shí)，a電極為正極，電極反應(yīng)式應(yīng)為反應(yīng)：VO2++2H++e﹣＝VO2++H2OD．裝置乙中產(chǎn)生的氣體為氫氣和氧氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L氣體，總反應(yīng)為2H2O通電2H2↑+O2↑，標(biāo)況下況下33.6L氣體（物質(zhì)的量為1.5mol），其中H2為1mol，O2為0.5mol，轉(zhuǎn)移電子2mol，裝置甲中通過質(zhì)子交換膜的氫離子物質(zhì)的量等于轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，即2mol故選：D。【點(diǎn)評(píng)】要解決這道題，需結(jié)合全釩液流電池（裝置甲）和電解池（裝置乙）的工作原理，分析電極反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化及離子移動(dòng)等相關(guān)知識(shí)，難度較大。4．（2024秋?如皋市月考）一種O2輔助的Al—CO2電池工作原理如圖所示，電池使用AlCl3溶液作電解質(zhì)溶液，反應(yīng)后有Al2（C2O4）3沉淀生成。下列說法正確的是（）A．電池工作將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．正極區(qū)的總反應(yīng)為6CO2+6e﹣+2Al3+＝Al2（C2O4）3↓ C．放電時(shí)電子經(jīng)導(dǎo)線移向鋁電極 D．常溫時(shí)，鋁電極質(zhì)量減少2.7g，理論上消耗6.72LCO2【答案】B【分析】該裝置為原電池，先發(fā)生反應(yīng)1：O2+e-=O2-，然后生成的O2-再與CO2和Al3+發(fā)生反應(yīng)2：【解答】解：A．根據(jù)題目介紹，該裝置為原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故A錯(cuò)誤；B．先發(fā)生反應(yīng)1：O2+e-=O2-，然后生成的O2-再與二氧化碳和鋁離子發(fā)生反應(yīng)2：6CC．根據(jù)裝置圖可知，該原電池中金屬Al為負(fù)極，失去電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流過負(fù)載流向O2得電子的電極（正極），故C錯(cuò)誤；D．沒有標(biāo)注在標(biāo)準(zhǔn)狀況條件下，所以無法具體計(jì)算消耗CO2的體積，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查原電池與電解池的綜合等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。5．（2025秋?鎮(zhèn)江月考）電解法轉(zhuǎn)化CO2可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如題圖所示。下有關(guān)說法正確的是（）A．Pt片接電源負(fù)極 B．Sn片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：COC．每產(chǎn)生1molHCOO﹣，陽(yáng)離子交換膜中有4molK+通過 D．電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低【答案】D【分析】CO2、HCOO﹣中碳元素的化合價(jià)分別為+4、+2，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極（Sn電極）反應(yīng)為CO2+HCO3-+2【解答】解：A．由分析知Pt片為陽(yáng)極，接電源正極，故A錯(cuò)誤；B．CO2、HCOO﹣中碳元素的化合價(jià)分別為+4、+2，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，Sn片為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式應(yīng)為CO2+C．由CO2+HCO3-+2e-D．陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2H2O故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查電解原理等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。6．（2025秋?姑蘇區(qū)校級(jí)月考）電催化是利用催化劑電極進(jìn)行電解以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變的前沿方法。使用單原子催化劑電催化將CO2轉(zhuǎn)化為CO的部分機(jī)理如圖所示。下列說法不正確的是（）A．該催化過程在電解池的陰極進(jìn)行 B．甲到乙的過程中CO2分子內(nèi)化學(xué)鍵斷裂 C．步驟Ⅲ有水生成 D．該過程電極反應(yīng)為C【答案】B【分析】A．CO2轉(zhuǎn)化為CO發(fā)生還原反應(yīng)，該催化過程在電解池的陰極進(jìn)行；B．甲、乙中碳原子連接的2個(gè)氧原子空間排布發(fā)生變化，化學(xué)鍵未發(fā)生斷裂；C．步驟Ⅲ中丙結(jié)合氫離子生成CO，由原子守恒可知同時(shí)有水生成；D．根據(jù)反應(yīng)過程，CO2得到電子結(jié)合氫離子生成CO和H2O。【解答】解：A．二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)，該催化過程在電解池的陰極進(jìn)行，故A正確；B．甲、乙中碳原子連接的2個(gè)氧原子空間排布發(fā)生變化，化學(xué)鍵未發(fā)生斷裂，故B錯(cuò)誤；C．步驟Ⅲ中丙結(jié)合氫離子生成一氧化碳，由原子守恒可知同時(shí)有水生成，故C正確；D．根據(jù)反應(yīng)過程，二氧化碳得到電子結(jié)合氫離子生成一氧化碳和H2O，該過程電極反應(yīng)為CO2+2故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查電解原理等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。7．（2025秋?姑蘇區(qū)校級(jí)月考）下列實(shí)驗(yàn)原理、操作及裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．粗銅冶煉B．測(cè)H2O2分解速率C．構(gòu)建鋅銅原電池D．保護(hù)水體中鋼鐵設(shè)備A．A B．B C．C D．D【答案】A【分析】A．裝置為電解精煉銅，粗銅與電源的正極相連作陽(yáng)極，精銅與電源的負(fù)極相連作陰極；B．生成的氧氣易成長(zhǎng)頸漏斗逸出；C．左側(cè)燒杯中鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)；D．裝置為用原電池原理保護(hù)鋼鐵設(shè)備，鋼鐵設(shè)備應(yīng)作正極，因此連接的不應(yīng)該是銅塊?！窘獯稹拷猓篈．裝置為電解精煉銅，粗銅與電源的正極相連作陽(yáng)極，精銅與電源的負(fù)極相連作陰極，電解質(zhì)溶液含銅離子，故A正確；B．生成的氧氣易成長(zhǎng)頸漏斗逸出，無法測(cè)定生成氧氣的體積，故B錯(cuò)誤；C．左側(cè)燒杯中鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)，應(yīng)將兩燒杯中的溶液互換，故C錯(cuò)誤；D．裝置為用原電池原理保護(hù)鋼鐵設(shè)備，鋼鐵設(shè)備應(yīng)作正極，應(yīng)比鐵更活潑的金屬作負(fù)極，故D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)，側(cè)重考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，試題難度中等。8．（2025秋?南通月考）一種二次儲(chǔ)能電池的構(gòu)造示意圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．放電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．放電時(shí)，右側(cè)H+通過質(zhì)子交換膜向左側(cè)電極移動(dòng) C．充電時(shí)，左側(cè)電極方程式為：Pb﹣2e﹣+SO42-═D．充電時(shí)，每生成1molFe3+時(shí)，理論上有1molH+通過質(zhì)子交換膜【答案】D【分析】放電時(shí)為原電池，左側(cè)為負(fù)極（發(fā)生氧化反應(yīng)），右側(cè)為正極（發(fā)生還原反應(yīng)）；充電時(shí)為電解池，左側(cè)為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)；右側(cè)為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)以上分析解答?！窘獯稹拷猓篈．放電時(shí)，電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而不是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（充電時(shí)才是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能），故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，左側(cè)PbSO4/Pb為負(fù)極，右側(cè)多孔碳為正極，所以左側(cè)H+應(yīng)通過質(zhì)子交換膜向右側(cè)電極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．充電時(shí)，左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式應(yīng)為PbSO4+2e﹣=SO42-+D．充電時(shí)，右側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Fe2+﹣e﹣＝Fe3+，每生成1molFe3+，轉(zhuǎn)移1mol電子，根據(jù)電荷守恒，理論上有1molH+通過質(zhì)子交換膜（為保持溶液電中性），故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次電池（可充電電池）的充放電原理、能量轉(zhuǎn)化、離子移動(dòng)方向以及電極反應(yīng)式書寫等知識(shí)，難度不大，掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)即可解答。9．（2025?無錫一模）用熱再生氨電池處理含Cu2+電鍍廢液的裝置如圖，該裝置由電池部分和熱再生部分組成：電池部分中，a極室為（NH4）2SO4—NH3混合液，B極室為（NH4）2SO4溶液；熱再生部分加熱a極室流出液，使[CuA．裝置中的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜 B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為：Cu-C．電池部分的總反應(yīng)為：CuD．該方法可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時(shí)循環(huán)利用NH3【答案】A【分析】由圖可知，a電極為原電池的負(fù)極，氨分子作用下銅在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四氨合銅離子，電極反應(yīng)為Cu-2e-+4NH3=[Cu(N【解答】解：a電極為原電池的負(fù)極，氨分子作用下銅在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四氨合銅離子，電極反應(yīng)為Cu-2e-+4NH3=[Cu(A．由分析可知，溶液中硫酸根離子通過陰離子交換膜由正極遷移到負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，a極為原電池的負(fù)極，氨分子作用下銅在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四氨合銅離子，電極反應(yīng)為Cu-2eC．由分析可知，電池的部分總反應(yīng)為Cu2++4D．由分析可知，該裝置為原電池裝置，可以富集銅離子并產(chǎn)生電能，同時(shí)回收液受熱分解釋放出氨氣，能循環(huán)利用氨氣，故D正確；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)，側(cè)重考查學(xué)生原電池和電解池的掌握情況，試題難度中等。10．（2025秋?鼓樓區(qū)校級(jí)月考）以Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2裝置如圖所示。下列說法不正確的是（）A．電極a連接電源負(fù)極 B．電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O通電BrOC．Z為O2加入的Y為H2O D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝2：3【答案】D【分析】由圖可知，電極a上發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，所以電極a為陰極，連接電源負(fù)極，電極b為陽(yáng)極，與電源的正極相連；電解過程中，Br﹣在陽(yáng)極失去電子生成BrO3-，H2O在陰極得到電子生成H【解答】解：A．由圖可知，電極a上發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，所以電極a為陰極，連接電源負(fù)極，故A正確；B．電解過程中，Br﹣在陽(yáng)極失去電子生成BrO3-，H2O在陰極得到電子生成H2，電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O通電C．根據(jù)催化階段的反應(yīng)，生成BrO3-與H2O反應(yīng)生成Br﹣和O2，所以Z為O2，加入的Y為H2O，故D．催化階段，BrO3-在催化劑的作用下反應(yīng)生成Br﹣和O2，方程式為：2BrO3-催化劑2Br﹣+3O2↑，則反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n（Z）（Z為O2）：n（Br﹣故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了有關(guān)電解的相關(guān)原理，難度適中，解答此題的關(guān)鍵是判斷出電解池的陰陽(yáng)極及電極反應(yīng)的特點(diǎn)。11．（2025秋?吳江區(qū)校級(jí)月考）用電解Na2SO4溶液（圖1）后的石墨電極1、2探究氫氧燃料電池，重新取Na2SO4溶液并用圖2裝置按ⅰ→ⅳ順序依次完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)電極Ⅰ電極Ⅱ電壓/V關(guān)系ⅰ石墨1石墨2aa＞d＞c＞b＞0ⅱ石墨1新石墨bⅲ新石墨石墨2cⅳ石墨1石墨2d下列分析不正確的是（）A．a(chǎn)＞0，說明實(shí)驗(yàn)ⅰ中形成原電池，反應(yīng)為2H2+O2＝2H2O B．b＜d，是因?yàn)棰⒅须姌OⅡ上缺少H2作為還原劑 C．c＞0，說明ⅲ中電極Ⅰ上有O2發(fā)生反應(yīng) D．d＞c，是因?yàn)殡姌OⅠ上吸附H2的量：ⅳ＞ⅲ【答案】D【分析】圖1為電解池，石墨電極1為陽(yáng)極、石墨電極2為陰極，陽(yáng)極上H2O失電子生成O2和H+，陰極上H2O得電子生成H2和OH﹣，石墨1吸附少量O2、石墨2吸附少量H2；A．a(chǎn)＞0，說明該裝置有電流產(chǎn)生，該裝置沒有外接電源，則形成原電池，即形成氫氧燃料電池；B．b＜d，對(duì)比實(shí)驗(yàn)ii、iv知，只有電極Ⅱ不同，新石墨電極Ⅱ中沒有氫氣；C．c＞0，說明有電流生成，則該裝置構(gòu)成原電池，實(shí)驗(yàn)iii中電極Ⅰ為新石墨，新石墨可能吸附空氣中的氧氣；D．d＞c，對(duì)比實(shí)驗(yàn)iii和iv，iii中電極Ⅰ為新石墨、iv中電極Ⅰ為石墨1，石墨i中吸附的氧氣大于新石墨吸附的氧氣。【解答】解：圖1為電解池，石墨電極1為陽(yáng)極、石墨電極2為陰極，陽(yáng)極上H2O失電子生成O2和H+，陰極上H2O得電子生成H2和OH﹣，石墨1吸附少量O2、石墨2吸附少量H2；A．a(chǎn)＞0，說明該裝置有電流產(chǎn)生，該裝置沒有外接電源，則形成原電池，即形成氫氧燃料電池，反應(yīng)為2H2+O2＝2H2O，故A正確；B．對(duì)比實(shí)驗(yàn)ii、iv知，只有電極Ⅱ不同，新石墨電極Ⅱ中沒有氫氣，即缺少H2作為還原劑，導(dǎo)致b＜d，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)iii中電極Ⅰ為新石墨，新石墨可能吸附空氣中的氧氣，導(dǎo)致該裝置構(gòu)成原電池，產(chǎn)生電壓，則c＞0，故C正確；D．對(duì)比實(shí)驗(yàn)iii和iv，iii中電極Ⅰ為新石墨、iv中電極Ⅰ為石墨1，石墨i中吸附的氧氣大于新石墨吸附的氧氣，則d＞c，故D錯(cuò)誤；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查原電池和電解原理，側(cè)重考查對(duì)比、分析、判斷及知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，明確原電池和電解池原理、各實(shí)驗(yàn)的差異性及產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是解本題關(guān)鍵，題目難度不大。12．（2025?鎮(zhèn)江模擬）新型高性能LMO—H可充電電池的正極材料中可反復(fù)進(jìn)行Li+的嵌入和脫出反應(yīng)。利用該電池電解CO2可以制取CH3OH，其電解原理如圖所示。雙極膜內(nèi)為水，電解時(shí)雙極膜內(nèi)的水解離成H+和OH﹣分別向兩側(cè)發(fā)生遷移。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電池放電時(shí)，正極反應(yīng)式為2Li1﹣xMn2O4+2xLi++2xe﹣＝2LiMn2O4 B．電池充電時(shí)，總反應(yīng)為：2LiMn2O4+2xH2O═xH2+2Li1﹣xMn2O4+2xLi++2xOH﹣ C．連接Pt/C催化電極的電極反應(yīng)式為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O D．當(dāng)催化電極生成48gCH3OH時(shí)，陽(yáng)極室溶液減少的質(zhì)量為72g【答案】D【分析】A．鋰離子移向可知右邊為原電池正極，左邊為原電池負(fù)極；B．充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)：2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，陽(yáng)極電極反應(yīng)：LiMn2O4﹣xe﹣＝Li1﹣xMn2O4+xLi+；C．催化電極為陰極，陰極的電極反應(yīng)是二氧化碳得到電子生成甲醇；D．當(dāng)催化電極生成48gCH3OH時(shí)，48gCH3OH物質(zhì)的量為1.5mol，電路中轉(zhuǎn)移9mole﹣，雙極膜向陽(yáng)極室移動(dòng)9molOH﹣，陽(yáng)極室發(fā)生反應(yīng)4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，放出O2的物質(zhì)的量=9mol4=2.25mol，陽(yáng)極室溶液減少的質(zhì)量為：2.25mol×【解答】解：A．鋰離子移向可知右邊為原電池正極，左邊為原電池負(fù)極，放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，正極電極反應(yīng)：Li1﹣xMn2O4+xe﹣+xLi+＝LiMn2O4，故A正確；B．充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)：2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，陽(yáng)極電極反應(yīng)：LiMn2O4﹣xe﹣＝Li1﹣xMn2O4+xLi+，電子守恒得到總反應(yīng)為：2LiMn2O4+2xH2O═xH2+2Li1﹣xMn2O4+2xLi++2xOH﹣，故B正確；C．催化電極為陰極，陰極的電極反應(yīng)式為CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O，故C正確；D．當(dāng)催化電極生成48gCH3OH時(shí)，48gCH3OH物質(zhì)的量為1.5mol，CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O，電路中轉(zhuǎn)移9mole﹣，雙極膜向陽(yáng)極室移動(dòng)9molOH﹣，陽(yáng)極室發(fā)生反應(yīng)4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，放出O2的物質(zhì)的量=9mol4=2.25mol，陽(yáng)極室溶液增加的質(zhì)量為：9mol×17g/mol﹣2.25mol×32g/mol＝故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了原電池和電解池原理的分析判斷，主要是電極反應(yīng)書寫，注意知識(shí)的熟練掌握，題目難度中等。13．（2025春?銅山區(qū)期中）鉛蓄電池放電時(shí)的工作原理可表示為PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O，其構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）A．電池工作時(shí)，H+移向PbO2極移動(dòng) B．電池工作時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減小 C．電池工作時(shí)，PbO2發(fā)生氧化反應(yīng) D．每生成1molPbSO4，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023【答案】A【分析】由題干鉛蓄電池的工作原理可知，放電時(shí)，Pb為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Pb﹣2e﹣+SO42-=PbSO4，PbO2為正極，電極反應(yīng)為：PbO2+4H++SO42-【解答】解：由題干鉛蓄電池的工作原理可知，放電時(shí)，Pb為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Pb﹣2e﹣+SO42-=PbSO4，PbO2為正極，電極反應(yīng)為：PbO2+4H++SO42-A．電池放電時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，由分析可知，Pb為負(fù)極，PbO2為正極，故H+移向PbO2極移動(dòng)，故A正確；B．由分析可知，放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)為：Pb﹣2e﹣+SO42-=C．電池工作時(shí)，PbO2作正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．由PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O可知，每生成2molPbSO4，轉(zhuǎn)移2mol電子，故每生成1molPbSO4，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023，故D錯(cuò)誤；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)，側(cè)重考查學(xué)生電解池的掌握情況，試題難度中等。14．（2025春?京口區(qū)校級(jí)期末）以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電極a連接電源負(fù)極 B．加入Y的目的是補(bǔ)充NaBr C．電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解BrO3-D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝3：2【答案】B【分析】由圖可知電極a發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，電極b發(fā)生的反應(yīng)為Br﹣﹣6e﹣+6OH﹣=電解BrO3-+3H2O，電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解BrO3-+【解答】解：A.及誒和分析可知，左側(cè)為陰極，a連接負(fù)極，故A正確；B.溴化鈉為催化劑，裝置循環(huán)后總量不變，裝置本質(zhì)在電解水，故Y為水，故B錯(cuò)誤；C.結(jié)合分析可知，電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解BrO3-+D.催化階段，反應(yīng)為2BrO3-催化劑2Br﹣+3O2↑，故催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)原理，側(cè)重學(xué)生分析能力和靈活運(yùn)用能力的考查，把握電化學(xué)原理和離子交換膜的作用是解題關(guān)鍵，注意掌握電極的判斷和離子的移動(dòng)方向判斷，題目難度不大。15．（2025秋?海州區(qū)校級(jí)月考）通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如圖（其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì)）。下列說法正確的是（）A．電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng) B．電極B的電極反應(yīng)：4OH﹣+Mn2+﹣2e﹣═MnO2+2H2O C．電解一段時(shí)間后溶液中Mn2+濃度保持不變 D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3【答案】D【分析】由圖可知，電極A上LiMn2O4得到Li+和Mn2+，Mn元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極A為陰極；電極B上Mn2+生成MnO2，Mn元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極B為陽(yáng)極，據(jù)以上分析解答。【解答】解：A．由圖可知，電極A上LiMn2O4得到Li+和Mn2+，Mn元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極A為陰極；電極B上Mn2+生成MnO2，Mn元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極B為陽(yáng)極。因此，電極A是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．電極B為陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液為硫酸溶液（酸性環(huán)境），所以電極B的電極反應(yīng)式中不應(yīng)出現(xiàn)氫氧根離子。正確的電極反應(yīng)式為2H2O+Mn2+﹣2e﹣═MnO2+4H+，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電解池中兩極的極反應(yīng)得出電解的總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+＝2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)過程中生成了Mn2+，所以溶液中Mn2+濃度會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；D．電解結(jié)束后，溶液中含有Li+和Mn2+，可通過調(diào)節(jié)pH使Mn2+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，Li+與碳酸根離子結(jié)合生成碳酸鋰，故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電解原理的相關(guān)知識(shí)（電極判斷、電極反應(yīng)、離子變化等），難度適中，解答此題的關(guān)鍵是判斷出陰陽(yáng)極及極反應(yīng)特點(diǎn)。16．（2024秋?徐州期末）關(guān)于如圖所示各裝置的敘述正確的是（）A．圖1是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，總反應(yīng)為Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+ B．圖2CH4—O2堿性燃料電池電子由a電極經(jīng)NaOH溶液流向b電極 C．圖3裝置可在鐵件表面鍍銅，CuSO4溶液濃度不變 D．圖4支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁與電源的負(fù)極相連，以防止被海水腐蝕【答案】D【分析】A．由圖可知，該裝置為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，金屬性強(qiáng)于銅的鐵電極為原電池的負(fù)極；B．氫氧化鈉溶液不能傳遞電子，電子由a電極經(jīng)用電器流向b電極；C．電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極；D．由外加直流電源的陰極保護(hù)法可知，鋼管樁與電源的負(fù)極相連做電解池的陰極。【解答】解：A．該裝置為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，金屬性強(qiáng)于銅的鐵電極為原電池的負(fù)極，電池的總反應(yīng)為Fe+2Fe3+＝3Fe2+，故A錯(cuò)誤；B．NaOH溶液不能傳遞電子，電子由a電極經(jīng)用電器流向b電極，故B錯(cuò)誤；C．電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，因此銅作陽(yáng)極，待鍍鐵件作陰極，故C錯(cuò)誤；D．由外加直流電源的陰極保護(hù)法可知，鋼管樁與電源的負(fù)極相連做電解池的陰極，以防止被海水腐蝕，故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查原電池與電解池的綜合等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。二．解答題（共4小題）17．（2025秋?吳江區(qū)校級(jí)月考）能源短缺是人類面臨的重大問題之一、甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景，利用焦?fàn)t氣中的H2與工業(yè)尾氣中捕集的CO2制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ?mol﹣1，該反應(yīng)一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：①CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH1②CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）Δ（1）反應(yīng)①的ΔH1＝+41kJ?mol﹣1。（2）甲醇燃料可替代汽油、柴油，用于各種機(jī)動(dòng)車、鍋灶爐使用。已知：在25℃和101kPa下，1molCH3OH（1）完全燃燒生成CO2的熱量為726.5kJ，請(qǐng)寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式CH3OH（3）科學(xué)家致力于CO2電催化合成甲醇的研究，其工作原理如圖，b電極與電源的正極相連，其中c為質(zhì)子交換膜，寫出a電極的電極反應(yīng)式CO2+6（4）CH3OH燃料電池具有低溫快速啟動(dòng)，潔凈環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可能成為未來便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。如圖，請(qǐng)回答下列問題：①通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為CH3OH-②乙池總反應(yīng)式為4Ag+③丙池中工作一段時(shí)間后，加入一定量的CuCl2能恢復(fù)到原濃度；若丙中電極不變，將其溶液換成KI溶液，溶液中加入無色酚酞溶液，閉合電鍵后D（C或D）極首先變紅，寫出電解時(shí)總離子反應(yīng)式2I-+2【答案】（1）+41；（2）CH（3）正；CO（4）①CH②4A③CuCl2；D；2I【分析】（1）CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ?mol﹣1為反應(yīng)③，由蓋斯定律可知，反應(yīng)①＝反應(yīng)③﹣反應(yīng)②；（2）在25℃和101kPa下，1molCH3OH（1）完全燃燒生成CO2的熱量為726.5kJ；（3）由圖可知，a極CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH，碳元素化合價(jià)降低，則a為陰極與電源負(fù)極相連，b極與電源正極相連；又c為質(zhì)子交換膜，只能通過H+；（4）圖為CH3OH燃料電池，因此通入O2的一極為正極，通入CH3OH的一極為負(fù)極，則A、C為陽(yáng)極，B、D為陰極。【解答】解：（1）CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ?mol﹣1為反應(yīng)③，由蓋斯定律可知，反應(yīng)①＝反應(yīng)③﹣反應(yīng)②，即ΔH1＝ΔH﹣ΔH2＝﹣49kJ/mol﹣（﹣90kJ/mol）＝+41kJ/mol，故答案為：+41；（2）在25℃和101kPa下，1molCH3OH（1）完全燃燒生成CO2的熱量為726.5kJ，則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為CH故答案為：CH（3）由圖可知，a極CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH，碳元素化合價(jià)降低，則a為陰極與電源負(fù)極相連，b極與電源正極相連；又c為質(zhì)子交換膜，只能通過H+，因此a電極電極反應(yīng)式為CO故答案為：正；CO（4）圖為CH3OH燃料電池，因此通入O2的一極為正極，通入CH3OH的一極為負(fù)極，則A、C為陽(yáng)極，B、D為陰極；①甲池電解質(zhì)溶液為KOH溶液，因此通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為CH故答案為：CH②乙池為電解AgNO3溶液，電極總反應(yīng)為4A故答案為：4A③丙池的電極總反應(yīng)為Cu2++2Cl-電解Cu+Cl2↑，因此丙池中工作一段時(shí)間后，加入一定量的CuCl2能恢復(fù)到原濃度；若丙中電極不變，將其溶液換成KI溶液，C為陽(yáng)極，D為陰極，電解KI故答案為：CuCl2；D；2I【點(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)，側(cè)重考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，試題難度中等。18．（2025秋?淮安月考）電池的發(fā)明和應(yīng)用是化學(xué)家們對(duì)人類社會(huì)的重要貢獻(xiàn)之一。每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破，都帶來了電子設(shè)備革命性的發(fā)展。（1）我國(guó)在甲醇燃料電池的相關(guān)技術(shù)上獲得了新突破。圖1表示KOH溶液為電解質(zhì)溶液的甲醇—O2燃料電池示意圖。①電池工作時(shí)，O2由c（填“b”或“c”）通入該電池的電極。②X電極上的電極反應(yīng)式為CH3OH（2）以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是ab。a.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng)d.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（3）圖﹣2是保護(hù)鋼閘門的兩種方法，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下列填空：利用原電池原理保護(hù)鋼閘門的是甲（填“甲”或“乙”），在此過程中Zn（填“Fe”“Zn”或“輔助陽(yáng)極”）失電子。（4）人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素[CO（NH2）2]，原理如圖﹣3。①電源的負(fù)極為B（填“A”或“B”）。②電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將不變（填“增大”、“減小”、“不變”）；若兩極共收集到氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為6g（忽略氣體的溶解）?！敬鸢浮浚?）①c；②CH（2）ab；（3）甲；Zn；（4）①B；②不變；6g?！痉治觥繄D﹣1溶液中的氫氧根離子流向X電極，故X電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，Y【解答】解：（1）在原電池中，氧氣在Y電極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)的電極方程式為：O2+2e-+2H+=2H2故答案為：c；CH（2）a．Ag、Pt、Au等金屬活性比Cu弱，在陽(yáng)極不放電，故利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故a正確；b．粗銅作陽(yáng)極，連接電源的正極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故b正確；c．電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，故c錯(cuò)誤；d．電解過程中熱量損失，電能不能完全轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故d錯(cuò)誤；故答案為：ab；（3）甲為原電池，鋅作負(fù)極失電子，鋼閘門作正極被保護(hù)，乙裝置是電解池，鋼閘門與電源負(fù)極相連，作陰極被保護(hù)，故答案為：甲；Zn；（4）右室發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池陰極，故與其相連的B為電源的負(fù)極，陰極反應(yīng)為：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，陽(yáng)極依次發(fā)生反應(yīng)：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O＝N2+CO2+6HCl，在陰、陽(yáng)極上產(chǎn)生的氫氧根離子、氫離子的數(shù)目相等，陽(yáng)極室中反應(yīng)產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與氫氧根離子恰好反應(yīng)生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變，電解收集到的112L氣體，物質(zhì)的量為11.2L22.4L?mol-1=0.5mol，根據(jù)得失電子守恒知：產(chǎn)生的H2、N2、CO故答案為：B；不變；6g?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查原電池與電解池的綜合等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。19．（2025秋?南京校級(jí)月考）甲醛釋氫對(duì)氫能源和含甲醛污水處理有重要意義。（1）HCHO電催化釋氫催化電解含較低濃度的HCHO、NaOH混合溶液，可獲得H2與HCOONa（如圖1所示），其中電極b表面覆蓋一種Mo與P形成的化合物（晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示）作催化劑。①催化劑可由MoO2與（NH4）2HPO4混合物與H2高溫灼燒制得，同時(shí)還有NH3生成，生成物中P為﹣3價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MoO2②電解時(shí)，電極b上同時(shí)產(chǎn)生H2與HCOO﹣的物質(zhì)的量之比為1：2，則電極b上的電極反應(yīng)式為2HCHO+4OH﹣﹣2e﹣＝2HCOO﹣+H2↑+2H2O。③電解過程中每產(chǎn)生2molH2，通過陰離子交換膜的OH﹣為2mol。（2）HCHO水化釋氫45℃時(shí)，堿性條件下Ag作催化劑可將甲醛轉(zhuǎn)化為H2，反應(yīng)的機(jī)理如圖3所示。使用時(shí)將納米Ag顆粒負(fù)載在Al2O3表面以防止納米Ag團(tuán)聚。其他條件不變，反應(yīng)相同時(shí)間，NaOH濃度對(duì)氫氣產(chǎn)生快慢的影響如圖4所示。已知：甲醛在堿性條件下會(huì)發(fā)生副反應(yīng)2HCHO+NaOH＝HCOONa+CH3OH。①若將甲醛中的氫用D原子標(biāo)記為DCDO，得到的氫氣產(chǎn)物為HD（填化學(xué)式）。②NaOH濃度低于1mol?L﹣1時(shí)，NaOH濃度增大產(chǎn)生氫氣會(huì)加快的原因是隨NaOH濃度增大，催化劑表面吸附的CH2(O-)2③若NaOH濃度過大，H2的產(chǎn)生迅速減慢的原因可能是NaOH溶解載體Al2O3，使納米Ag顆粒發(fā)生團(tuán)聚，催化活性下降。（3）甲烷與水在催化劑作用下可產(chǎn)生氫氣與碳氧化物，與甲烷水化法制氫氣相比，甲醛制氫的優(yōu)點(diǎn)氫氣純度高、可處理有毒甲醛?！敬鸢浮浚?）①2Mo②2HCHO+4OH﹣﹣2e﹣＝2HCOO﹣+H2↑+2H2O；③2；（2）①HD；②隨NaOH濃度增大，催化劑表面吸附的CH2(O-③NaOH溶解載體Al2O3，使納米Ag顆粒發(fā)生團(tuán)聚，催化活性下降。（3）氫氣純度高、可處理有毒甲醛。【分析】（1）①根據(jù)題意，該實(shí)驗(yàn)的催化劑是一種Mo與P形成的化合物，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，Mo原子個(gè)數(shù)是4，P原子個(gè)數(shù)是8×18+8×14+2×12=4，因此催化劑的化學(xué)式為MoP，可由MoO2與（NH4②電解時(shí)，電極b與電源正極相連，是電解池的陽(yáng)極，HCHO失去電子同時(shí)產(chǎn)生H2與HCOO﹣的物質(zhì)的量之比為1：2；③電極a是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2（2）①根據(jù)反應(yīng)的機(jī)理如圖，氫分子中的兩個(gè)氫原子一個(gè)來自水分子，一個(gè)來自甲醛分子；②NaOH濃度低于1mol?L﹣1時(shí)，NaOH濃度增大產(chǎn)生氫氣會(huì)加快的原因是隨NaOH濃度增大，催化劑表面吸附的CH2（O﹣）2濃度增大；③若NaOH濃度過大，H2的產(chǎn)生迅速減慢的原因可能是NaOH溶解載體Al2O3，使納米Ag顆粒發(fā)生團(tuán)聚；（3）甲烷與水在催化劑作用下可產(chǎn)生氫氣與碳氧化物，與甲烷水化法制氫氣相比。【解答】解：（1）①根據(jù)題意，該實(shí)驗(yàn)的催化劑是一種Mo與P形成的化合物，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，Mo原子個(gè)數(shù)是4，P原子個(gè)數(shù)是8×18+8×14+2×12=4，因此催化劑的化學(xué)式為MoP，可由MoO2與（NH4）2故答案為：2Mo②電解時(shí)，電極b與電源正極相連，是電解池的陽(yáng)極，HCHO失去電子同時(shí)產(chǎn)生H2與HCOO﹣的物質(zhì)的量之比為1：2，則電極b上的電極反應(yīng)式為2HCHO+4OH﹣﹣2e﹣＝2HCOO﹣+H2↑+2H2O，故答案為：2HCHO+4OH﹣﹣2e﹣＝2HCOO﹣+H2↑+2H2O；③電極a是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH故答案為：2。（2）①根據(jù)反應(yīng)的機(jī)理如圖，氫分子中的兩個(gè)氫原子一個(gè)來自水分子，一個(gè)來自甲醛分子，若將甲醛中的氫用D原子標(biāo)記為DCDO，得到的氫氣