一、反应热的计算和盖斯定律的应用
1.（1）（2024·安徽高考17题节选）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：
【乙烷制乙烯】
C2H6氧化脱氢反应：
2C2H6（g）＋O2（g）2C2H4（g）＋2H2O（g）ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1
C2H6（g）＋CO2（g）C2H4（g）＋H2O（g）＋CO（g） ΔH2＝＋178.1 kJ·mol－1
计算：2CO（g）＋O2（g）2CO2（g） ΔH3＝ kJ·mol－1。
（2）（2024·山东高考20题节选）水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C-H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）（Ⅰ） ΔH1＞0
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）（Ⅱ） ΔH2＜0
CaO（s）＋CO2（g）CaCO3（s）（Ⅲ） ΔH3＜0
回答下列问题：
C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g）CaCO3（s）＋2H2（g）的焓变ΔH＝ （用代数式表示）。
（3）（2024·黑吉辽高考18题节选）结合以下信息，可知H2的摩尔燃烧焓ΔH＝ kJ·mol－1。
已知：2HCl（g）＋O2（g）Cl2（g）＋H2O（g） ΔH1＝－57.2 kJ·mol－1
H2O（l）H2O（g）ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1
H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1
（4）（2024·福建高考14题节选）SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下：
Ⅰ.SiCl4（g）＋H2（g）SiHCl3（g）＋HCl（g） ΔH1＝＋52 kJ·mol－1
Ⅱ.Si（s）＋3HCl（g）SiHCl3（g）＋H2（g） ΔH2＝－236 kJ·mol－1
Ⅲ.Si（s）＋SiCl4（g）＋2H2（g）2SiH2Cl2（g） ΔH3＝＋16 kJ·mol－1
生成SiHCl3的总反应：
Ⅳ.Si（s）＋3SiCl4（g）＋2H2（g）4SiHCl3（g） ΔH4＝ kJ·mol－1
二、化学电源
2.（2024·福建高考9题）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li＋有机溶液。放电过程中产生（CF3SO2）2NLi，充电过程中电解LiCl产生Cl2。下列说法正确的是（ ）
A.交换膜为阴离子交换膜
B.电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C.理论上每生成1 mol Cl2，需消耗2 mol Li
D.放电时总反应：6Li＋N2＋4CF3SO2Cl2（CF3SO2）2NLi＋4LiCl
3.（2024·河北高考13题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg（TFSI）2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺（PDA）以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2＋的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是（ ）
A.放电时，电池总反应为2CO2＋MgMgC2O4
B.充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg2＋向阴极迁移
D.放电时，每转移1 mol电子，理论上可转化1 mol CO2
三、电解原理
4.（2024·湖南高考10题）在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.电解时，OH－向Ni电极移动
B.生成C6的电极反应：2C3N8H4＋8OH－－4e－C6＋8H2O
C.电解一段时间后，溶液pH升高
D.每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16
5.（2024·贵州高考11题）一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HC＋H2OHC＋2H＋＋2e－，HC＋H2OHC＋H2O2。体系中H2O2与Mn（Ⅱ）/Mn（Ⅳ）发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是（ ）
A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能
B.阴极反应式为O2＋2H＋＋2e－H2O2
C.光阳极每消耗1 mol H2O，体系中生成2 mol H2O2
D.H2O2在Mn（Ⅱ）/Mn（Ⅳ）的循环反应中表现出氧化性和还原性
6.（2024·湖北高考14题）我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2－－e－HCOO－＋H·。下列说法错误的是（ ）
A.电解一段时间后阳极区c（OH－）减小
B.理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离
C.阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－2HCOO－＋H2↑＋2H2O
D.阴极区存在反应H2C2O4＋2H＋＋2e－CHOCOOH＋H2O
7.（2024·山东高考13题）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，装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.电极a连接电源负极
B.加入Y的目的是补充NaBr
C.电解总反应式为Br－＋3H2OBr＋3H2↑
D.催化阶段反应产物物质的量之比n（Z）∶n（Br－）＝3∶2
章末整合提升
1.（1）－566 （2）ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 （3）－285.8 （4）－80
解析：（1）由盖斯定律可知，目标反应＝第1个反应－2×第2个反应，则ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝－566 kJ·mol－1。（2）设目标反应C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g）CaCO3（s）＋2H2（g）为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ＝Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。（3）将题干中已知反应依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①－②＋③可得：H2（g）＋O2（g）H2O（l） ΔH＝－57.2 kJ·mol－1－（＋44.0 kJ·mol－1）＋（－184.6 kJ·mol－1）＝－285.8 kJ·mol－1，故H2的摩尔燃烧焓ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。（4）根据盖斯定律可知：ΔH4＝ΔH2＋3ΔH1＝－236 kJ·mol－1＋3×（＋52 kJ·mol－1）＝－80 kJ·mol－1。
2.D 放电过程中产生（CF3SO2）2NLi，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为（CF3SO2）2NLi和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极。放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成（CF3SO2）2NLi，A错误；锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误；充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生Cl2：2Cl－－2e－Cl2↑，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：2Li＋＋2e－2Li，则理论上每生成1 mol Cl2，同时生成2 mol Li，C错误；放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为（CF3SO2）2NLi和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为6Li＋N2＋4CF3SO2Cl2（CF3SO2）2NLi＋4LiCl，D正确。
3.C 由题图知，该电池放电时CO2转化为MgC2O4，C元素化合价降低发生还原反应，则多孔碳纳米管电极作正极，Mg电极作负极，Mg失电子转化为Mg2＋。放电时，电池的总反应为2CO2＋MgMgC2O4，A正确；充电时多孔碳纳米管电极作阳极，与电源正极相连，B正确；充电时，Mg电极作阴极，电子由阳极经外电路流向Mg电极，C错误；放电时，CO2中C元素由＋4价降为＋3价，故转移1 mol电子时，理论上转化1 mol CO2，D正确。
4.B 由电解原理图可知，Ni电极产生H2，发生还原反应，作阴极，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4被氧化生成C6，作阳极，电极反应为2C3N8H4＋8OH－－4e－C6＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为4OH－－4e－O2↑＋2H2O。Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，OH－向阳极即Pt电极移动，A错误；生成C6的电极反应为2C3N8H4＋8OH－－4e－C6＋8H2O，B正确；阳极主要反应为2C3N8H4－4e－＋8OH－C6＋8H2O，阴极反应为2H2O＋2e－，则电解过程中发生的总反应主要为2C3N8H4＋4OH－C6＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；由总反应：2C3N8H4＋4OH－C6＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1 mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－O2↑＋2H2O，则生成1 mol H2时得到的部分电子由OH－放电产生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5 mol，D错误。
5.C 由题给原理图可知，该系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能，A正确；阴极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－H2O2，B正确；由阴极反应及光阳极反应：HC＋H2OHC＋2H＋＋2e－，HC＋H2OHC＋H2O2可知，该体系中存在关系式：2H2O～2e－～2H2O2，则每消耗1 mol H2O，体系中生成1 mol H2O2，C错误；Mn（Ⅱ）→Mn（Ⅳ）过程中，H2O2表现氧化性，Mn（Ⅳ）→Mn（Ⅱ）过程中，H2O2表现还原性，D正确。
6.B 左侧PbCu电极的Pb表面HOOC—COOH转化为HOOC—CHO，发生脱氧的还原反应，Cu表面HOOC—CHN—OH转化为HOOC—CH2—N＋H3，发生脱氧、加氢的还原反应，因此PbCu电极为阴极；根据题干信息，右侧Cu电极上发生失电子的氧化反应，因此Cu电极为阳极。根据题干信息可知，Cu电极所在的阳极区先后发生反应：HCHO＋OH－HOCH2O－、HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O、[OCH2O]2－－e－HCOO－＋H·，H·可转化为H2，则阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C正确；根据阳极总反应可知，每消耗4个OH－，电路中通过2e－，根据电荷守恒，双极膜中有2个OH－向阳极迁移，即阳极区c（OH－）减小，A正确；据工作原理图知，阴极反应过程：首先Pb上：H2C2O4＋2e－＋2H＋HOOC—CHO＋H2O，然后：HOOC—CHO＋H3N＋OHHOOC—CHNOH＋H2O＋H＋，Cu上：HOOC—CHNOH＋4e－＋5H＋HOOC—CH2N＋H3＋H2O，故阴极总反应为H2C2O4＋H3N＋OH＋6e－＋6H＋H3N＋CH2COOH＋3H2O，由阴极总反应知，理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH消耗6 mol H＋，双极膜中有6 mol H2O解离提供出6 mol H＋，B错误；D中所述反应即为阴极反应过程中Pb上发生的反应，D正确。
7.B 电极b上Br－发生失电子的氧化反应转化成Br，电极b为阳极，电极反应为Br－－6e－＋3H2OBr＋6H＋，则电极a为阴极，电极a的电极反应为2H＋＋2e－H2↑，电解总反应式为Br－＋3H2OBr＋3H2↑，A、C项正确；催化循环阶段Br被还原成Br－循环使用，同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2，电解过程中消耗H2O和Br－，而催化阶段Br被还原成Br－循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；催化阶段，Br元素的化合价由＋5价降至－1价，生成1 mol Br－得到6 mol电子，O元素的化合价由－2价升至0价，生成1 mol O2失去4 mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n（O2）∶n（Br－）＝6∶4＝3∶2，D项正确。
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体系构建
素养提升
体系构建
素养提升
一、反应热的计算和盖斯定律的应用
1. （1）（2024·安徽高考17题节选）乙烯是一种用途广泛的有机化工原
料，由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：
【乙烷制乙烯】
C2H6氧化脱氢反应：
2C2H6（g）＋O2（g） 2C2H4（g）＋2H2O（g）ΔH1＝－209.8
kJ·mol－1
C2H6（g）＋CO2（g） C2H4（g）＋H2O（g）＋CO（g） ΔH2＝＋
178.1 kJ·mol－1
计算：2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g） ΔH3＝ kJ·mol－1。
－566
解析：由盖斯定律可知，目标反应＝第1个反应－2×第2个反应，则
ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝－566 kJ·mol－1。
（2）（2024·山东高考20题节选）水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C-
H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）（Ⅰ） ΔH1＞0
CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g）（Ⅱ） ΔH2＜0
CaO（s）＋CO2（g） CaCO3（s）（Ⅲ） ΔH3＜0
回答下列问题：
C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g） CaCO3（s）＋2H2（g）的焓变ΔH
＝ （用代数式表示）。
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
解析：设目标反应C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g） CaCO3（s）＋2H2（g）为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ＝Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
（3）（2024·黑吉辽高考18题节选）结合以下信息，可知H2的摩尔燃烧焓
ΔH＝ kJ·mol－1。
已知：2HCl（g）＋ O2（g） Cl2（g）＋H2O（g） ΔH1＝－57.2
kJ·mol－1
H2O（l） H2O（g）ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1
H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1
－285.8
解析：将题干中已知反应依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①－②＋③可得：H2（g）＋ O2（g） H2O（l） ΔH＝－57.2 kJ·mol－1－（＋44.0 kJ·mol－1）＋（－184.6 kJ·mol－1）＝－285.8 kJ·mol－1，故H2的摩尔燃烧焓ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
Ⅰ.SiCl4（g）＋H2（g） SiHCl3（g）＋HCl（g） ΔH1＝＋52
kJ·mol－1
Ⅱ.Si（s）＋3HCl（g） SiHCl3（g）＋H2（g） ΔH2＝－236
kJ·mol－1
Ⅲ.Si（s）＋SiCl4（g）＋2H2（g） 2SiH2Cl2（g） ΔH3＝＋16kJ·mol－1
生成SiHCl3的总反应：
（4）（2024·福建高考14题节选）SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和
SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下：
Ⅳ.Si（s）＋3SiCl4（g）＋2H2（g） 4SiHCl3（g） ΔH4＝
kJ·mol－1
－80
解析：根据盖斯定律可知：ΔH4＝ΔH2＋3ΔH1＝－236 kJ·mol－1＋3×（＋52
kJ·mol－1）＝－80 kJ·mol－1。
二、化学电源
2. （2024·福建高考9题）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li＋有机溶液。放电过程中产生（CF3SO2）2NLi，
充电过程中电解LiCl产生Cl2。下列说法正确的是（ ）
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C. 理论上每生成1 mol Cl2，需消耗2 mol Li
√
解析： 放电过程中产生（CF3SO2）2NLi，由图可知，放电过程中氮气
得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为（CF3SO2）2NLi和LiCl，
则左侧电极为正极，右侧电极为负极。放电过程中负极锂失去电子形成锂
离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成（CF3SO2）2NLi，A错误；
锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误；充电
过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生Cl2：2Cl－－2e－ Cl2↑，锂
离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：2Li＋＋2e－ 2Li，则理论上
每生成1 mol Cl2，同时生成2 mol Li，C错误；放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为（CF3SO2）2NLi和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为6Li＋N2＋4CF3SO2Cl 2（CF3SO2）2NLi＋4LiCl，D正确。
3. （2024·河北高考13题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-
CO2电池，以Mg（TFSI）2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺（PDA）
以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电
性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2＋的溶剂化环境，提高了电
池充放电循环性能。
下列说法错误的是（ ）
B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg2＋向阴极迁移
D. 放电时，每转移1 mol电子，理论上可转化1 mol CO2
√
解析： 由题图知，该电池放电时CO2转化为MgC2O4，C元素化合价降
低发生还原反应，则多孔碳纳米管电极作正极，Mg电极作负极，Mg失电
子转化为Mg2＋。放电时，电池的总反应为2CO2＋Mg MgC2O4，A正
确；充电时多孔碳纳米管电极作阳极，与电源正极相连，B正确；充电
时，Mg电极作阴极，电子由阳极经外电路流向Mg电极，C错误；放电时，
CO2中C元素由＋4价降为＋3价，故转移1 mol电子时，理论上转化1 mol
CO2，D正确。
三、电解原理
4. （2024·湖南高考10题）在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质
K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是
（ ）
A. 电解时，OH－向Ni电极移动
C. 电解一段时间后，溶液pH升高
D. 每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16
√
解析： 由电解原理图可知，Ni电极产生H2，发生还原反应，作阴极，
电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－；Pt
电极C3N8H4被氧化生成C6 ，作阳极，电极反应为2C3N8H4＋8OH－－4e
－ C6 ＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为4OH
－－4e－ O2↑＋2H2O。Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，
OH－向阳极即Pt电极移动，A错误；生成C6 的电极反应为2C3N8H4＋
8OH－－4e－ C6 ＋8H2O，B正确；
阳极主要反应为2C3N8H4－4e－＋8OH－ C6 ＋8H2O，阴极反应为
2H2O＋2e－ ，则电解过程中发生的总反应主要为2C3N8H4
＋4OH－ C6 ＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段
时间后，溶液pH降低，C错误；由总反应：2C3N8H4＋4OH－ C6 ＋
4H2O＋2H2↑可知，每生成1 mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随
少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－ O2↑＋2H2O，则生成1 mol
H2时得到的部分电子由OH－放电产生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5
mol，D错误。
5. （2024·贵州高考11题）一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿
系统工作原理如图。光阳极发生反应：HC ＋H2O HC ＋2H＋＋
2e－，HC ＋H2O HC ＋H2O2。体系中H2O2与Mn（Ⅱ）/Mn（Ⅳ）
发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
A. 该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能
C. 光阳极每消耗1 mol H2O，体系中生成2 mol H2O2
D. H2O2在Mn（Ⅱ）/Mn（Ⅳ）的循环反应中表现出氧化性和还原性
下列说法错误的是（ ）
√
解析： 由题给原理图可知，该系统能量转化形式为太阳能→电能→化
学能，A正确；阴极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－ H2O2，B正确；由
阴极反应及光阳极反应：HC ＋H2O HC ＋2H＋＋2e－，HC ＋
H2O HC ＋H2O2可知，该体系中存在关系式：2H2O～2e－～
2H2O2，则每消耗1 mol H2O，体系中生成1 mol H2O2，C错误；Mn（Ⅱ）
→Mn（Ⅳ）过程中，H2O2表现氧化性，Mn（Ⅳ）→Mn（Ⅱ）过程中，
H2O2表现还原性，D正确。
6. （2024·湖北高考14题）我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，
用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离
的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为
HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－ [OCH2O]2－＋H2O。Cu电极上发
生的电子转移反应为[OCH2O]2－－e－ HCOO－＋H·。下列说法错误的
是（ ）
A. 电解一段时间后阳极区c（OH－）减小
B. 理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离
下列说法错误的是（ ）
√
解析： 左侧PbCu电极的Pb表面HOOC—COOH转化为HOOC—CHO，
发生脱氧的还原反应，Cu表面HOOC—CH N—OH转化为HOOC—
CH2—N＋H3，发生脱氧、加氢的还原反应，因此PbCu电极为阴极；根据题
干信息，右侧Cu电极上发生失电子的氧化反应，因此Cu电极为阳极。根据
题干信息可知，Cu电极所在的阳极区先后发生反应：HCHO＋OH－
HOCH2O－、HOCH2O－＋OH－ [OCH2O]2－＋H2O、[OCH2O]2－－e－
HCOO－＋H·，H·可转化为H2，则阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e
－ 2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C正确；根据阳极总反应可知，每消耗4个
OH－，电路中通过2e－，根据电荷守恒，双极膜中有2个OH－向阳极迁移，
即阳极区c（OH－）减小，A正确；
据工作原理图知，阴极反应过程：首先Pb上：H2C2O4＋2e－＋2H＋
HOOC—CHO＋H2O，然后：HOOC—CHO＋H3N＋OH HOOC—
CH NOH＋H2O＋H＋，Cu上：HOOC—CH NOH＋4e－＋5H＋
HOOC—CH2N＋H3＋H2O，故阴极总反应为H2C2O4＋H3N＋OH＋6e－＋6H＋
H3N＋CH2COOH＋3H2O，由阴极总反应知，理论上生成1 mol H3N＋
CH2COOH消耗6 mol H＋，双极膜中有6 mol H2O解离提供出6 mol H＋，B错
误；D中所述反应即为阴极反应过程中Pb上发生的反应，D正确。
7. （2024·山东高考13题）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，装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充NaBr
D. 催化阶段反应产物物质的量之比n（Z）∶n（Br－）＝3∶2
√
解析： 电极b上Br－发生失电子的氧化反应转化成Br ，电极b为阳
极，电极反应为Br－－6e－＋3H2O Br ＋6H＋，则电极a为阴极，电
极a的电极反应为2H＋＋2e－ H2↑，电解总反应式为Br－＋
3H2O Br ＋3H2↑，A、C项正确；催化循环阶段Br 被还原成Br－循
环使用，同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2，电解过程中消耗
H2O和Br－，而催化阶段Br 被还原成Br－循环使用，故加入Y的目的是补
充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；催化阶段，Br元素的化合
价由＋5价降至－1价，生成1 mol Br－得到6 mol电子，O元素的化合价由－
2价升至0价，生成1 mol O2失去4 mol电子，根据得失电子守恒，反应产物
物质的量之比n（O2）∶n（Br－）＝6∶4＝3∶2，D项正确。
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