【高考押题卷】2025年高考化学高频易错考前冲刺 化学反应与能量（含解析）

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高考化学考前冲刺押题预测 化学反应与能量
一．选择题（共20小题）
1．（2025 昆明一模）碳酸二甲酯[（CH3O）2CO]是一种符合现代“绿色化学”的化工原料，其电解制备原理示意图如图（含KBr）。下列说法错误的是（　　）
A．A极区域存在反应：
B．电解过程中，K+在电场作用下移向玻碳电极
C．制得1mol碳酸二甲酯时，外电路中迁移1mol电子
D．总反应为CO2+2CH3OH＝（CH3O）2CO+H2O
2．（2025 陕西一模）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2，相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是（　　）
A．M电极的电势低于N电极
B．N电极的反应式为
C．电池工作一段时间后，NaOH溶液的pH变小
D．若电路中通过2mole﹣，则稀硫酸溶液质量增加87g
3．（2025 四川模拟）一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为：。下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极
B．充电时，Zn2+移向锌膜，锌元素发生还原反应
C．充电时，阴极反应：
D．该有机高聚物可通过加聚反应制得
4．（2025 珠海一模）我国科学家研究的自驱动高效制取H2的电化学装置示意图如图。下列说法不正确的是（　　）
A．装置a为原电池，电极Ⅰ为正极
B．装置b的总反应方程式为：N2H4N2↑+2H2↑
C．装置a消耗1mol O2时，整个装畳消耗2mol N2H4
D．装置b生成2mol H2时，理论上装畳a正极区溶液质量减少4g
5．（2025 浙江模拟）一种高性能的碱性硼化钒（VB2）一空气电池如图所示，电池总反应为4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O＝8B（OH）4﹣+4，下列说法不正确的是（　　）
A．VB2电极区溶液的pH降低
B．复合碳电极发生反应：O2+4e﹣+4H+═2H2O
C．电子由VB2电极经负载到复合碳电极
D．当电路中通过0.01mol电子时，需标准状况下56mLO2参与反应
6．（2024 重庆学业考试）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Na1﹣xMnO2+NaxCnNaMnO2+Cn，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：NaMnO2﹣xe﹣═Na1﹣xMnO2+xNa+
D．充电时，外电路中转移4mole﹣，锰基材料质量增加92g
7．（2025 选择性模拟）SO2可用于“接触法”制H2SO4，因SO2在催化剂表面与O2接触得名，部分反应过程如图1。SO2也可以利用电化学原理来制备硫酸，如图2（质子交换膜仅允许H+通过）。下列说法正确的是（　　）
A．SO2和SO3都属于酸性氧化物，通入BaCl2溶液中都会产生白色沉淀
B．“接触法”中增大O2的浓度可明显提高SO3的生成速率和SO2的平衡转化率
C．图2中正极区溶液pH变大
D．若SO2的通入速率2.24L min﹣1（标准状况），为维持H2SO4浓度不变，理论上左侧水流入速率为13.4mL min﹣1
8．（2025 山西开学）某工厂通过如下装置处理两个车间的废气（电极均为惰性电极），既处理了污染物，又变废为宝。下列说法正确的是（　　）
A．电极电势：a＜b
B．工作时H+由乙池移向甲池
C．通电一段时间后甲区域的pH增大
D．阴极反应式：CO2+2H++2e﹣＝HCOOH
9．（2024秋 长沙校级期末）利用电化学原理，可将CO2还原为C2H4，从而脱除和利用水煤气中的CO2。该方法的示意图如图。T℃下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，，该温度下H2CO3的，。下列说法错误的是（　　）
A．上述T℃下吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量CO2后溶液的pH＝10
B．再生塔中产生CO2的离子方程式为
C．交换膜X为阴离子交换膜
D．铂电极上发生的反应为
10．（2024秋 南山区期末）以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2装置图如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．电极a连接电源负极
B．加入的物质Y为H2O
C．电极a发生的反应为
D．理论上电极b每消耗1mol Br，生成标准状况下22.4LZ
11．（2024秋 武汉期末）清华大学团队开发了一种双极膜组装电解池，实现了电化学合成氨过程的连续性和稳定性。该装置工作原理如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH﹣在电场作用下向两极迁移。下列说法正确的是（　　）
A．双极膜左侧为阳离子交换膜
B．催化电极a的电势高于催化电极b
C．电解一段时间后，阴极区电解质溶液pH下降
D．理论上，当外电路通过0.4mol电子时，右室溶液质量减少3.2g
12．（2025 河北模拟）微酸性次氯酸水广泛应用于果蔬、医疗器械的消毒。一种制备微酸性次氯酸水的电解设备的工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．电极N与直流电源的负极相连
B．阳极室的总反应可表示为
C．膜b为阴离子交换膜
D．理论上每转移2mole﹣时阴极室增重44g
13．（2024秋 秦淮区校级期末）微生物燃料电池可以净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是（　　）
A．N为电池正极，Cr2被还原
B．该电池工作时，M极的电极反应式为CH3COOH﹣8e﹣+2H2O＝2CO2+8H+
C．Cr2浓度较大时，可能会造成还原菌失去活性
D．当M极产生22.4LCO2气体（标准状况）时，有4mol H+从质子交换膜右侧移向左侧
14．（2024秋 河西区期末）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如图。下列说法错误的是（　　）
A．整个过程中，负极电极反应式均为Fe﹣﹣2e﹣＝Fe2+
B．pH＝2.0和pH＝4.0，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
C．若将铁换为铜进行实验，pH＝2.0时，压强随时间变化曲线与铁相似
D．pH＝6.0时，正极主要发生反应：
15．（2024秋 重庆期末）如图为青铜器在潮湿环境（环境中含有Cl﹣）中发生电化学腐蚀的示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．腐蚀过程中，c（青铜基体）作负极
B．多孔粉状锈[Cu2（OH）3Cl]形成的离子方程式为2Cu2++3OH﹣+Cl﹣＝Cu2（OH）3Cl↓
C．正极发生反应为
D．若生成4.29gCu2（OH）3Cl，则理论上消耗氧气体积为0.448L
16．（2024秋 重庆期末）某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。下列说法不正确的是（　　）
A．该装置a电极为阴极
B．该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移
C．每生成1mol O2时，有44gCO2被还原
D．a电极的反应为：
17．（2025 湖南模拟）中国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料（2Li2S CuI），能量密度较高且成本较低。由这种材料制成的锂离子电池放电、充电时的工作原理如图所示，反应的化学方程式为。下列说法错误的是（　　）
A．放电时，a极为负极
B．放电时，b极上的电极反应式：3Li++CuS+LiI+3e﹣＝2Li2S CuI
C．充电时，电子的流向：b极→外接电源的正极，外接电源的负极→a极
D．充电时，每转移3mol电子，a极增重21g
18．（2024秋 朝阳区期末）离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如图。关于该电解池的说法不正确的是（　　）
A．Cl﹣比OH﹣容易失去电子，H+比Na+容易获得电子
B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出
C．离子交换膜既能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触
D．从a口流出的溶液中离子浓度符合c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣）
19．（2025 湖南校级一模）2024年我国科学家开发了一种质子交换膜（PEM）系统，可在γ﹣Pb催化剂（源自废铅酸电池）上将二氧化碳还原为甲酸，其电解原理如图1所示。同时减少碳酸盐沉淀的生成，有望高效实现CO2向甲酸的转化，CO2转化过程中的pH与电极电势关系如图2所示。下列有关说法错误的是（　　）
A．多孔层可以增大气体与催化剂的接触面积，有利于反应
B．外电路每转移1mol电子，有1mol的H+自右侧经过质子交换膜到左侧
C．在pH＝2的条件下，可发生
D．pH＝12时，可生成碳酸盐沉淀，不利于甲酸的生成
20．（2024秋 龙华区期末）有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活，为一个带有LED的闹钟供电1小时。如图所示，该电池的纸片上分布着氯化钠晶体，正面印有含石墨薄片的油墨，反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是（　　）
A．滴水激活纸电池，Na+向正面移动
B．电池工作时，反面发生的电极反应为：
C．理论上转移电子数为2NA时，该电池的质量会减小65g
D．该电池能减少低功率废弃电子器件对环境的污染
高考化学考前冲刺押题预测 化学反应与能量
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．（2025 昆明一模）碳酸二甲酯[（CH3O）2CO]是一种符合现代“绿色化学”的化工原料，其电解制备原理示意图如图（含KBr）。下列说法错误的是（　　）
A．A极区域存在反应：
B．电解过程中，K+在电场作用下移向玻碳电极
C．制得1mol碳酸二甲酯时，外电路中迁移1mol电子
D．总反应为CO2+2CH3OH＝（CH3O）2CO+H2O
【答案】C
【分析】根据A极，发生还原反应，电极反应式为：，B极Br﹣→Br2，为电解池的阳极，总反应为CO2+2CH3OH＝（CH3O）2CO+H2O，进行分析。
【解答】解：A．A极，发生还原反应，电极反应式为：，故A正确；
B．A极发生还原反应，为电解池阴极，B极Br﹣→Br2，为电解池的阳极，K+在电场作用下移向阴极，即玻碳电极，故B正确；
C．根据反应：，制得1mol碳酸二甲酯时，外电路中迁移2mol电子，故C错误；
D．根据以上图像分析，总反应为CO2+2CH3OH＝（CH3O）2CO+H2O，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
2．（2025 陕西一模）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2，相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是（　　）
A．M电极的电势低于N电极
B．N电极的反应式为
C．电池工作一段时间后，NaOH溶液的pH变小
D．若电路中通过2mole﹣，则稀硫酸溶液质量增加87g
【答案】D
【分析】由题干信息可知，Zn生成，MnO2生成Mn2+，则M极为Zn电极，为负极，负极反应式为：Zn+4OH﹣﹣2e﹣，N电极材料为MnO2，为正极，正极反应式为：MnO2+4H++2e﹣＝Mn2++2H2O，中间层H2O电离出的H+通过b膜移向正极N极区，OH﹣通过a膜移向负极M极区，据此分析解题。
【解答】解：A．Zn生成，MnO2生成Mn2+，则M极为Zn电极，为负极，N电极材料为MnO2，为正极，所以M极的电势低于N极，故A正确；
B．N电极为MnO2，MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极方程式为：MnO2+4H++2e﹣＝Mn2++2H2O，故B正确；
C．负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣，每转移2mole﹣，有2mol OH﹣移向NaOH溶液，而消耗4mol OH﹣，NaOH溶液的pH变小，故C正确；
D．若电路中通过2 mole﹣，溶解1mol MnO2，双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液，稀硫酸溶液质量增加2mol×1g/mol+1mol×87g/mol＝89g，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查化学电源新型电池等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
3．（2025 四川模拟）一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为：。下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极
B．充电时，Zn2+移向锌膜，锌元素发生还原反应
C．充电时，阴极反应：
D．该有机高聚物可通过加聚反应制得
【答案】C
【分析】电池总反应为：，放电时，Zn为负极，电极反应式为：，正极反应式为：MnO2+e﹣+H2O＝MnOOH+OH﹣，充电时，与电源负极相连的是阴极，与正极相连的是阳极；
【解答】解：A．电池总反应为：，锌所在电极为负极，即放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极，故A正确；
B．放电时锌所在电极为负极，充电时，Zn所在电极为阴极，Zn2+移向锌膜，锌元素发生还原反应，故B正确；
C．充电时，与电源负极相连的是阴极，则阴极反应：，故C错误；
D．有机高聚物的结构片段发现可知，是加成聚合产物，合成有机高聚物的单体是：，该有机高聚物可通过加聚反应制得，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
4．（2025 珠海一模）我国科学家研究的自驱动高效制取H2的电化学装置示意图如图。下列说法不正确的是（　　）
A．装置a为原电池，电极Ⅰ为正极
B．装置b的总反应方程式为：N2H4N2↑+2H2↑
C．装置a消耗1mol O2时，整个装畳消耗2mol N2H4
D．装置b生成2mol H2时，理论上装畳a正极区溶液质量减少4g
【答案】D
【分析】A．根据图知，装置a为燃料电池，失电子的电极为负极、得电子的电极为正极；电极Ⅱ上N2H4失电子和OH﹣反应生成N2和H2O，电极Ⅰ上O2得电子和H2O反应生成OH﹣；
B．装置b为电解池，左侧电极上H2O得电子生成H2和OH﹣，右侧电极上N2H4失电子和OH﹣反应生成N2和H2O；
C．装置a消耗1mol O2时得到电子的物质的量为1mol×2×[0﹣（﹣2）]＝4mol，串联电路中转移电子相等，电极Ⅱ消耗n（N2H4）1mol，装置b消耗n（N2H4）1mol；
D．装置b生成2mol氢气，转移电子的物质的量为2mol×2×[（+1）﹣0]＝4mol，装置a中正极上O2得电子和H2O生成OH﹣，OH﹣从正极通过阴离子交换膜进入负极区域，正极上生成4mol OH﹣的同时由4mol OH﹣进入负极区，正极区减少的质量为H2O的质量。
【解答】解：A．根据图知，装置a为燃料电池，属于原电池，电极Ⅱ上N2H4失电子和OH﹣反应生成N2和H2O，电极Ⅰ上O2得电子和H2O反应生成OH﹣，则电极Ⅰ为正极、电极Ⅱ为负极，故A正确；
B．装置b为电解池，左侧电极上H2O得电子生成H2和OH﹣，右侧电极上N2H4失电子和OH﹣反应生成N2和H2O，总反应方程式为N2H4N2↑+2H2↑，故B正确；
C．装置a消耗1mol O2时得到电子的物质的量为1mol×2×[0﹣（﹣2）]＝4mol，串联电路中转移电子相等，电极Ⅱ消耗n（N2H4）1mol，装置b消耗n（N2H4）1mol，所以整个装置消耗2mol N2H4，故C正确；
D．装置b生成2mol氢气，转移电子的物质的量为2mol×2×[（+1）﹣0]＝4mol，装置a中正极上O2得电子和H2O生成OH﹣，OH﹣从正极通过阴离子交换膜进入负极区域，正极上生成4mol OH﹣的同时由4mol OH﹣进入负极区，正极区减少的质量为H2O的质量，根据O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣知，转移4mol电子消耗2mol H2O，质量为36g，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查原电池和电解池原理，侧重考查图象分析判断及计算能力，明确原电池和电解池的判断方法、各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是D选项的计算，注意D选项中正极区减少的质量是哪种物质的质量。
5．（2025 浙江模拟）一种高性能的碱性硼化钒（VB2）一空气电池如图所示，电池总反应为4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O＝8B（OH）4﹣+4，下列说法不正确的是（　　）
A．VB2电极区溶液的pH降低
B．复合碳电极发生反应：O2+4e﹣+4H+═2H2O
C．电子由VB2电极经负载到复合碳电极
D．当电路中通过0.01mol电子时，需标准状况下56mLO2参与反应
【答案】B
【分析】A．VB2电极区电极反应式为4VB2﹣44e﹣+64OH﹣＝8B（OH）4﹣+416H2O，消耗OH﹣导致溶液中c（OH﹣）减小；
B．复合碳电极上O2得电子和H2O反应生成OH﹣；
C．电子从负极经过负载到正极；
D．正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，根据电极反应式知，当电路中通过0.01mol电子时，需标准状况下氧气的体积为1×22.4L/mol。
【解答】解：A．VB2电极区电极反应式为4VB2﹣44e﹣+64OH﹣＝8B（OH）4﹣+416H2O，消耗OH﹣导致溶液中c（OH﹣）减小，所以溶液的pH值降低，故A正确；
B．复合碳电极上O2得电子和H2O反应生成OH﹣，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，故B错误；
C．VB2为负极、复合碳电极为正极，则电子由VB2电极经负载到复合碳电极，故C正确；
D．正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，根据电极反应式知，当电路中通过0.01mol电子时，需标准状况下氧气的体积为1×22.4L/mol＝56mL，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查化学电源新型电池，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确各个电极上发生的反应、电子的流向、方程式的计算方法是解本题关键，难点是负极反应式的书写。
6．（2024 重庆学业考试）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Na1﹣xMnO2+NaxCnNaMnO2+Cn，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：NaMnO2﹣xe﹣═Na1﹣xMnO2+xNa+
D．充电时，外电路中转移4mole﹣，锰基材料质量增加92g
【答案】B
【分析】根据充电时，发生反应为：NaMnO2+Cn→Na1﹣xMnO2+NaxCn，Mn元素化合价升高，钠离子在锰基材料上脱出，放电时负极反应为，进行分析。
【解答】解：A．锰元素的化合价发生了变化，发生了氧化还原反应，故A错误；
B．充电时，发生反应为：NaMnO2+Cn→Na1﹣xMnO2+NaxCn，锰元素化合价升高，Na+在锰基材料上脱出，故B正确；
C．放电时负极反应为，故C错误；
D．选项，充电时，外电路中转移4mole﹣，锰基材料脱出4mol Na+质量减少92g，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
7．（2025 选择性模拟）SO2可用于“接触法”制H2SO4，因SO2在催化剂表面与O2接触得名，部分反应过程如图1。SO2也可以利用电化学原理来制备硫酸，如图2（质子交换膜仅允许H+通过）。下列说法正确的是（　　）
A．SO2和SO3都属于酸性氧化物，通入BaCl2溶液中都会产生白色沉淀
B．“接触法”中增大O2的浓度可明显提高SO3的生成速率和SO2的平衡转化率
C．图2中正极区溶液pH变大
D．若SO2的通入速率2.24L min﹣1（标准状况），为维持H2SO4浓度不变，理论上左侧水流入速率为13.4mL min﹣1
【答案】D
【分析】A．根据SO2和SO3都属于酸性氧化物，进行分析；
B．根据O2参与的反应②为快反应，不是决速步骤，进行分析；
C．根据通入O2一极是原电池的正极，电极反应式为：O2﹣4e﹣+4H+＝2H2O，负极室中的H+通过质子交换膜移动到正极，提供H+，进行分析；
D．根据电池的总反应式为：2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4，进行分析。
【解答】解：A．二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物，二氧化硫通入氯化钡溶液中不会产生白色沉淀，故A错误；
B．氧气参与的反应②为快反应，不是决速步骤，增大氧气的浓度不能明显提高三氧化硫的生成速率，增大氧气的浓度、2SO2+O2 2SO3正向移动，二氧化硫的平衡转化率增大，故B错误；
C．通入氧气一极是原电池的正极，电极反应式为：O2﹣4e﹣+4H+＝2H2O，负极室中的氢离子通过质子交换膜移动到正极，提供H+，同时左侧有水流流入，pH可能不变，故C错误；
D．电池的总反应式为：2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4，1min内2.24L，n（SO2）＝0.1mol，消耗水0.1mol，生成硫酸的质量为：0.1molx98g/mol＝9.8g，消耗水的质量为：0.1mol×18g/mol＝1.8g，根据原H2SO4的浓度（50%）知需要稀释用水9.8g因此共需水9.8g+3.6g ＝13.4g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
8．（2025 山西开学）某工厂通过如下装置处理两个车间的废气（电极均为惰性电极），既处理了污染物，又变废为宝。下列说法正确的是（　　）
A．电极电势：a＜b
B．工作时H+由乙池移向甲池
C．通电一段时间后甲区域的pH增大
D．阴极反应式：CO2+2H++2e﹣＝HCOOH
【答案】D
【分析】该装置为电解池，甲池中失去电子生成，则该电极为阳极，乙池中电极为阴极，a为正极，b为负极，据此分析解答。
【解答】解：A．a为正极，b为正极，故电极电势：a＞b，故A错误；
B．电解池中，阳离子从阳极移动向阴极，故工作时H+由甲池移向乙池，故B错误；
C．甲室发生反应，通电一段时间后甲区域的pH减小，故C错误；
D．阴极上，CO2转化为HCOOH，电极反应式为：，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
9．（2024秋 长沙校级期末）利用电化学原理，可将CO2还原为C2H4，从而脱除和利用水煤气中的CO2。该方法的示意图如图。T℃下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，，该温度下H2CO3的，。下列说法错误的是（　　）
A．上述T℃下吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量CO2后溶液的pH＝10
B．再生塔中产生CO2的离子方程式为
C．交换膜X为阴离子交换膜
D．铂电极上发生的反应为
【答案】C
【分析】该装置有电源，为电解池。根据题意可知，该装置将CO2还原为C2H4，阴极上发生还原反应，结合题图知，铂电极为阴极，玻碳电极为阳极，阳极反应式为：，阴极反应式为：，据此作答。
【解答】解：A．T℃下，吸收塔中碳酸钾溶液吸收一定量的二氧化碳后，，由可知，，则该溶液的pH＝10，故A正确；
B．再生塔中碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、水和二氧化碳，该反应的离子方程式为，故B正确；
C．由阴、阳极的电极反应式知，H+通过交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯，该交换膜应为质子交换膜，故C错误；
D．铂电极为阴极，阴极反应式为：，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
10．（2024秋 南山区期末）以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2装置图如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．电极a连接电源负极
B．加入的物质Y为H2O
C．电极a发生的反应为
D．理论上电极b每消耗1mol Br，生成标准状况下22.4LZ
【答案】D
【分析】由图可知电极a发生的反应为2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，电极b发生的反应为Br﹣﹣6e﹣+6OH﹣3H2O，电解总反应式为Br﹣+3H2O3H2↑，在催化剂作用下生成Br﹣和O2，据此进行解答。
【解答】解：A.结合分析客户自，左侧为阴极，连接电源负极，故A正确；
B.结合分析可知，整体只消耗水，所以只需要补充水即可，故B正确；
C.结合分析可知，左侧为阴极，发生还原反应，对应方程式为2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，故C正确；
D.结合分析可知，理论上电极b每消耗1mol Br，转移6mol电子，产生mol氧气，对应33.6L，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查电化学原理，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电化学原理和离子交换膜的作用是解题关键，注意掌握电极的判断和离子的移动方向判断，题目难度不大。
11．（2024秋 武汉期末）清华大学团队开发了一种双极膜组装电解池，实现了电化学合成氨过程的连续性和稳定性。该装置工作原理如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH﹣在电场作用下向两极迁移。下列说法正确的是（　　）
A．双极膜左侧为阳离子交换膜
B．催化电极a的电势高于催化电极b
C．电解一段时间后，阴极区电解质溶液pH下降
D．理论上，当外电路通过0.4mol电子时，右室溶液质量减少3.2g
【答案】A
【分析】结合元素守恒，分析装置可知，左侧产生氨分子，N元素化合价降低，故左侧为阴极，右侧为阳极，双极膜氢离子向左侧移动，氢氧根离子向右侧移动，据此分析回答问题。
【解答】解：A.结合分析可知，双极膜氢离子向左侧移动，左侧为阳离子交换膜，故A正确；
B.阳极电势高于阴极，故B错误；
C.阴极区发生反应8e﹣+6H2O＝NH3+9OH﹣，双极膜转移8个氢离子，仍然有氢氧根离子未被中和，pH上升，故C错误；
D.理论上，当外电路通过0.4mol电子时，右侧有4mol氢氧根离子转移，释放1mol氧气，溶液质量增加，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查电化学原理，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电化学原理和离子交换膜的作用是解题关键，注意掌握电极的判断和离子的移动方向判断，题目难度不大。
12．（2025 河北模拟）微酸性次氯酸水广泛应用于果蔬、医疗器械的消毒。一种制备微酸性次氯酸水的电解设备的工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．电极N与直流电源的负极相连
B．阳极室的总反应可表示为
C．膜b为阴离子交换膜
D．理论上每转移2mole﹣时阴极室增重44g
【答案】C
【分析】由图可知，左室的电解质是水，制备的产品是微酸性次氯酸水，说明氯离子向左室迁移，故电极M为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，后发生反应Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO，电极N为阴极，电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，据此作答。
【解答】解：由图可知，左室的电解质是水，制备的产品是微酸性次氯酸水，说明氯离子向左室迁移，故电极M为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，后发生反应Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO，电极N为阴极，电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣；
A．由分析可知，N是阴极，与直流电源的负极相连，故A正确；
B．由分析可知，M为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，后发生反应Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO，总反应为，故B正确；
C．氯离子向左室迁移，故a离子交换膜为阴离子交换膜，钠离子向右室迁移，故b离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．每转移2mole﹣，电极N生成1mol氢气，右室质量减小2g，同时有2mol钠离子向右室迁移，右室增重46g，净增加44g，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查电化学，侧重考查学生电解池的掌握情况，试题难度中等。
13．（2024秋 秦淮区校级期末）微生物燃料电池可以净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是（　　）
A．N为电池正极，Cr2被还原
B．该电池工作时，M极的电极反应式为CH3COOH﹣8e﹣+2H2O＝2CO2+8H+
C．Cr2浓度较大时，可能会造成还原菌失去活性
D．当M极产生22.4LCO2气体（标准状况）时，有4mol H+从质子交换膜右侧移向左侧
【答案】D
【分析】从图1中可知，M电极为负极，负极上乙酸失电子生成CO2和氢离子，N电极为正极，正极上O2得电子结合氢离子生成水，同时得电子生成Cr（OH）3。
【解答】解：A．N为电池正极，得电子被还原，故A正确；
B．M电极上乙酸失电子生成CO2和氢离子，电极反应式为CH3COOH﹣8e﹣+2H2O＝2CO2+8H+，故B正确；
C．浓度较大时，其去除率明显下降，可能原因为为重金属离子，浓度较大时，造成还原菌失去活性，故C正确；
D．M电极反应式为CH3COOH﹣8e﹣+2H2O＝2CO2+8H+，生成1mol CO2，转移4mol电子，同时生成4mol H+，但是 H+是从质子交换膜左侧移向右侧，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
14．（2024秋 河西区期末）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如图。下列说法错误的是（　　）
A．整个过程中，负极电极反应式均为Fe﹣﹣2e﹣＝Fe2+
B．pH＝2.0和pH＝4.0，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
C．若将铁换为铜进行实验，pH＝2.0时，压强随时间变化曲线与铁相似
D．pH＝6.0时，正极主要发生反应：
【答案】C
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小，据此分析解答。
【解答】解：A．Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故A正确；
B．若pH＝2.0时只发生析氢腐蚀，那么锥形瓶内溶解氧不变，而图中pH＝2.0时，锥形瓶内溶解氧有所下降，说明图中反应除了析氢腐蚀，Fe粉还发生了吸氧腐蚀，所以氧气减少了，若pH＝4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的气体压强会有下降，而图中pH＝4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明图中反应除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故B正确；
C．由于铜的金属活动性较弱，则pH＝2.0时，无法发生析氢腐蚀，若将铁换为铜进行实验，压强随时间变化曲线基本不变，故C错误；
D．由图可知，pH＝6.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压减小，也说明有吸氧腐蚀；因此正极电极反应式为：，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查铁的电化学腐蚀原理的探究，题目难度不大，明确析氢腐蚀、吸氧腐蚀的原理为解答关键，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验探究能力。
15．（2024秋 重庆期末）如图为青铜器在潮湿环境（环境中含有Cl﹣）中发生电化学腐蚀的示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．腐蚀过程中，c（青铜基体）作负极
B．多孔粉状锈[Cu2（OH）3Cl]形成的离子方程式为2Cu2++3OH﹣+Cl﹣＝Cu2（OH）3Cl↓
C．正极发生反应为
D．若生成4.29gCu2（OH）3Cl，则理论上消耗氧气体积为0.448L
【答案】D
【分析】A．根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则c（青铜基体）作负极被氧化；
B．Cl﹣扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2（OH）3Cl沉淀；
C．氧气得电子生成氢氧根离子；
D．n[Cu2（OH）3Cl]0.02mol，根据转移电子计算氧气物质的量，再根据V＝nVm计算体积。
【解答】解：A．根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则c（青铜基体）作负极被氧化，腐蚀过程中，负极是c，故A正确；
B．Cl﹣扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2（OH）3Cl沉淀，离子方程式为2Cu2++3OH﹣+Cl﹣＝Cu2（OH）3Cl↓，故B正确；
C．氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，故C正确；
D．n[Cu2（OH）3Cl]0.02mol，根据转移电子得n（O2）0.02mol，消耗标准状况氧气体积为0.02mol×22.4L/mol＝0.448L，但题干中未注明标准状况，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了原电池原理及电极反应式、电池反应式的书写及其计算，难度中等，掌握原理是解题关键。
16．（2024秋 重庆期末）某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。下列说法不正确的是（　　）
A．该装置a电极为阴极
B．该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移
C．每生成1mol O2时，有44gCO2被还原
D．a电极的反应为：
【答案】C
【分析】由图可知，a电极CO2得电子生成C3H8O，发生还原反应，反应式为：3CO2+18H++18e﹣＝C3H8O+5H2O，所以a是阴极，电解池中氢离子向阴极移动，由此分析解答。
【解答】解：A．由分析可知，a是阴极，发生还原反应，故A正确；
B．a是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以H+从阳极b极区向阴极a极区迁移，故B正确；
C．电池总的方程式为：6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是每生成1mol的氧气，阴极有mol的二氧化碳被还原，所以被还原的二氧化碳为29.3g，故C错误；
D．由分析可知，a是阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO2+18H++18e﹣＝C3H8O+5H2O，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查电化学的相关知识，学生要清楚电解池的反应原理，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，以及离子的移动方向就可以迅速解题了，比较容易。
17．（2025 湖南模拟）中国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料（2Li2S CuI），能量密度较高且成本较低。由这种材料制成的锂离子电池放电、充电时的工作原理如图所示，反应的化学方程式为。下列说法错误的是（　　）
A．放电时，a极为负极
B．放电时，b极上的电极反应式：3Li++CuS+LiI+3e﹣＝2Li2S CuI
C．充电时，电子的流向：b极→外接电源的正极，外接电源的负极→a极
D．充电时，每转移3mol电子，a极增重21g
【答案】B
【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，充电时，原电池的负极接外加电源的负极，b极接外加电源的正极。
【解答】解：A．a电极是Li，活泼金属失去电子发生氧化反应，放电时，为负极，故A正确；
B．放电时，b极上的电极反应式：3Li++S+CuS+LiI+3e﹣＝2Li2S CuI，故B错误；
C．充电时，b极接外加电源的正极，原电池的负极接外加电源的负极，电子的流向：b极→外接电源的正极，外接电源的负极→a极，故C正确；
D．充电时，a极发生Li++e﹣＝Li，每转移3 mol电子，a极增重3mol Li，质量为21g，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
18．（2024秋 朝阳区期末）离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如图。关于该电解池的说法不正确的是（　　）
A．Cl﹣比OH﹣容易失去电子，H+比Na+容易获得电子
B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出
C．离子交换膜既能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触
D．从a口流出的溶液中离子浓度符合c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣）
【答案】D
【分析】由图可知，左侧电极Cl﹣失电子生成Cl2，Cl元素的化合价由﹣1价变为0价，则左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上H2O得电子生成H2和OH﹣，离子交换膜为阳离子交换膜，Na+从阳极室向阴极室移动，则c为饱和食盐水，b为NaOH，d为稀NaOH溶液，a为稀NaCl溶液。
【解答】解：A．根据图知，左侧电极得到Cl2、右侧电极得到H2，说明Cl﹣比OH﹣容易失去电子，H+比Na+容易获得电子，故A正确；
B．通过以上分析知，饱和食盐水从c口补充，浓NaOH溶液从b口流出，故B正确；
C．该图中是阳离子交换膜，只能阳离子通过，阴离子和分子不能通过，所以能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触，故C正确；
D．生成的Cl2和H2O反应生成HCl、HClO，a口流出的溶液中存在电荷守恒c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣）+c（ClO﹣），故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查电解原理，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确离子放电顺序、离子交换膜的作用、各物质的成分是解本题关键，D选项为解答易错点。
19．（2025 湖南校级一模）2024年我国科学家开发了一种质子交换膜（PEM）系统，可在γ﹣Pb催化剂（源自废铅酸电池）上将二氧化碳还原为甲酸，其电解原理如图1所示。同时减少碳酸盐沉淀的生成，有望高效实现CO2向甲酸的转化，CO2转化过程中的pH与电极电势关系如图2所示。下列有关说法错误的是（　　）
A．多孔层可以增大气体与催化剂的接触面积，有利于反应
B．外电路每转移1mol电子，有1mol的H+自右侧经过质子交换膜到左侧
C．在pH＝2的条件下，可发生
D．pH＝12时，可生成碳酸盐沉淀，不利于甲酸的生成
【答案】B
【分析】A．根据多孔材料具有许多微小的孔隙，这些孔隙可以增加催化剂与反应气体的接触面积，使得反应物分子更容易与催化剂活性位点接触，进行分析；
B．根据CO2在正极得到电子生成HCOOH，右侧为正极，左侧为负极，进行分析；
C．根据CO2在正极得到电子生成了HCOOH，进行分析；
D．根据pH＝12时，CO2在正极得到电子生成了，可生成碳酸盐沉淀，进行分析。
【解答】解：A．多孔材料具有许多微小的孔隙，这些孔隙可以增加催化剂与反应气体的接触面积，使得反应物分子更容易与催化剂活性位点接触，从而提高反应速率，有利于反应进行，故A正确；
B．二氧化碳在正极得到电子生成HCOOH，右侧为正极，左侧为负极，原电池中阳离子向正极移动，外电路每转移1mol电子，有1mol的H+自左侧经过质子交换膜到右侧，故B错误；
C．二氧化碳在正极得到电子生成了HCOOH，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故C正确；
D．pH＝12时，CO2在正极得到电子生成了，可生成碳酸盐沉淀，不利于甲酸的生成，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
20．（2024秋 龙华区期末）有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活，为一个带有LED的闹钟供电1小时。如图所示，该电池的纸片上分布着氯化钠晶体，正面印有含石墨薄片的油墨，反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是（　　）
A．滴水激活纸电池，Na+向正面移动
B．电池工作时，反面发生的电极反应为：
C．理论上转移电子数为2NA时，该电池的质量会减小65g
D．该电池能减少低功率废弃电子器件对环境的污染
【答案】C
【分析】由题干信息可知，正面石墨薄片为正极，发生的电极反应为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，反面上的锌粉为负极，电极反应为：Zn﹣2e﹣+4OH﹣，据此分析解题。
【解答】解：A．含锌粉的油墨为负极，含石墨薄片的油墨为正极，阳离子移向正极，Na+向正面移动，故A正确；
B．锌粉为负极，电极反应式为：，故B正确；
C．正极中空气氧气发生还原反应得电子，正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣＝ 4OH﹣，负极电极反应式为：，理论上转移电子数为2NA时，该电池的质量会增加16g，故C错误；
D．该电池污染较小，能减少低功率废弃电子器件对环境的污染，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查原电池原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
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