2027级人教版高三化学高频考点热考新题考点电化学 (9)习题及答案

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一、单选题
1．（2026·湖北孝感·一模）工业上可采用微生物电池处理含()的废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电极Y表面发生的第二步电极反应式为：
B．每处理有通过质子交换膜从右向左迁移
C．工作一段时间后，酸性增强不利于菌落存活，电池效率降低
D．该电池每消耗标准状况下，正极室质量增加32 g
2．（2026·福建·一模）为探究铁生锈速率的影响因素，利用如下装置进行实验。
下列说法错误的是
A．试剂X可以是氯化钙
B．适当升高水浴温度，①②生锈速率均加快
C．增大铁丝球与空气的接触面积可加快生锈速率
D．铁丝球生锈速率：①>④>②>③
3．（2026·新疆·模拟预测）高端新能源汽车采用了续航更长的三元锂电池，某三元锂电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．放电时，电流从B极流向A极，再通过电解液流入B极
B．充电时，A极发生的反应为
C．充电时，需连接、，B极发生的反应为
D．放电时，每转移x ml电子，B极质量减少7x g
4．（2026·江西九江·一模）2025年9月，我国科学家研发全球首例全固态氢负离子原型电池，工作原理如图所示。电池的总反应为。
下列说法不正确的是
A．放电时，电极是负极
B．放电时，外电路通过电子时，负极增重
C．充电时，电极发生的反应为
D．该电池采用固态电解质，不易起火，安全性高
5．（2026·湖北·模拟预测）碱性锌铁液流电池具有电压高、成本低等优点。该电池的总反应为。下列叙述错误的是
A．放电时电极M电势高于电极N
B．中含键和键之比为
C．若离子交换膜只允许通过，则参与反应时，有通过离子交换膜
D．电池工作时，当电路中转移电子，理论上消耗16.25 g锌
6．（2026·广东茂名·一模）电解水制氢和耦合醇制酸的装置及机理如下，下列说法错误的是
A．阳极反应的催化剂是NiO
B．电解时，被氧化
C．iii转化为iv的反应方程式为
D．经历2次与的互相转化可得到
7．（2025·湖北·模拟预测）我国固体运载火箭所用的高性能锂储备电池，其正极材料为干荷电态高电压钴酸锂()。将高电压钴酸锂极片()和人造石墨/金属锂极片、隔膜、有机电解液封装成电池，充电至4.4 V后取出极片，真空干燥，即得到所需正极材料。该电化学脱锂过程示意图如下：
下列说法错误的是
A．人造石墨/金属锂极片作阴极
B．高电压钴酸锂极片脱锂的电极反应式为
C．脱锂过程中阴、阳两极的电势差增大
D．为节约成本，有机电解液可用水代替
8．（2026·河北衡水·模拟预测）人工湿地微生物燃料电池(CW-MFC)是一种将人工湿地的生态净化功能与微生物燃料电池的生物电化学技术相结合的创新工艺，实现废水脱氮与产能的协同，装置原理如图。下列说法错误的是
A．负极反应有
B．CW-MFC工作时，由负极区移向正极区
C．若产生标准状况下，理论上转移电子
D．“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向
9．（2026·贵州六盘水·二模）钙钛矿太阳能电池是依靠钙钛矿结构材料进行光电转换的一种新型光伏电池，属于第三代太阳能电池，其制备温度低、成本具有竞争力，在室内弱光条件下也能高效发电。如图一是钙钛矿太阳能电池的示意图，若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸(如图二)。
下列说法正确的是
A．D电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B．理论上，当太阳能电池有电子转移时，甲池溶液质量减少
C．电极发生的电极反应式为
D．图二中的离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ为阳离子交换膜
10．（2026·重庆·二模）采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性的合成，装置如图所示。下列说法错误的是
A．a应与电源的正极相连
B．阴极的电极反应式为
C．理论上，电解池左室产生的
D．反应器中发生反应，
11．（2026·重庆·二模）SOFCs是一种良好的发电技术之一，以为原料的燃料电池以其所使用的电解质离子传导类型不同，可将SOFCs分为质子传导型(H-SOFCs)和氧离子传导型(O-SOFCs)两类，二者在工作时的原理如下图。已知在所处电极处被分解成和，易与结合形成含氮化合物。下列说法有误的是
A．b极为负极
B．H-SOFCs型中，若消耗，则在另一极消耗的物质的量为10 ml
C．分析可知，H-SOFCs的发电效率高于O-SOFCs
D．在a极上可能发生反应：
12．（2026·江西·一模）氨燃料电池是当前推动绿氢能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子()和空穴()。下列说法正确的是
A．X极电势高于Y极电势
B．Y极的电极反应式是
C．电子从X极经熔融移向Y极
D．每产生5.6 L(标准状况)，光催化装置生成
13．（2026·安徽合肥·一模）一种全固体“无负极”钠电池结构如图所示，使用前需先充电将金属钠均匀沉积在集流体上，放电后集流体恢复原状。相同条件下，合金集流体电池比纯集流体电池的使用寿命更长。下列说法错误的是
A．首次充电时，由A极迁移至B极
B．放电时电路中转移电子，集流体理论上减少23g
C．放电时，A极电极反应为
D．集流体中添加更有利于金属钠的均匀沉积和释放
14．（25-26高三下·河南郑州·开学考试）研究表明，作为锂金属电极的替代品，具有良好的应用前景，电池装置如图所示，其中SEI表示固体电解质界面。
下列关于电池的说法中错误的是
A．放电时，电极电势：电极a大于电极b
B．充电时，可以选择铜、铂等金属作电极a材料
C．放电时，金属锂从石墨中脱离，向a极迁移
D．其他条件相同，替代Li，能提高电池放电效率
15．（2026·河北·一模）有机质子—氢气电池具有保持超过十万圈的稳定循环和-70℃的低温可行性，展示出其在极端气候下应用的潜力。下图是四氯苯醌质子—氢气电池工作机理。
下列有关说法正确的是
A．放电时，a电极为正极，发生还原反应
B．放电时，当有1ml H+迁移到正极时，转移电子的物质的量为1ml
C．充电时的阳极反应为
D．与氢氧燃料电池相比，当有1mlH2反应时，该电池转移的电子数更多
二、多选题
16．（2026·海南·二模）研究人员根据易溶于的性质，开发了一种无需离子交换膜的新型氯流电池（装置如图）。放电时电极a的反应式为，充电和放电过程中溶液体积变化忽略不计。
下列叙述错误的是
A．放电时，多孔炭电极为正极
B．放电时，转移电子时溶液质量增加
C．充电时，电极a与电源正极连接
D．充电时，电极的反应式为
17．（2026·山东枣庄·一模）丙烯腈()电合成己二腈[]的原理如图甲所示(两极均为惰性电极)，电解过程会产生丙腈()等副产物。向B极区电解液中加入少量季铵盐，己二腈、丙腈的生成速率与季铵盐的浓度关系如图乙所示。下列说法错误的是
A．丙烯腈()分子中键与键的个数比为
B．B极上生成己二腈的电极反应式为
C．加入季铵盐可增强电解液的电导率，同时能提高己二腈的选择性
D．当季铵盐的浓度为时，1h通过质子交换膜的
18．（2026·山东德州·一模）双极乙烯电合成系统，既能捕集，又能将废酸——丙酸()转化为乙烯，实现了双向产乙烯的高效工艺。工作原理如下：
下列说法错误的是
A．系统中间的交换膜为阳离子交换膜
B．阴极的反应为：
C．电路中每转移12 ml ，可制备分子数目为7
D．A极每产生1 ml ，该室溶液质量增加34 g
三、解答题
19．（2026·江苏常州·一模）水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料。
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和1 ml，发生下列反应生成水煤气：
i. ，
ii. ，
①反应的平衡常数______（用含和的代数式表示）。
②反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 ml。此时，整个体系______（填“吸收”或“放出”）热量______kJ（写出计算过程）。
(2)脱除和利用水煤气中的工艺如图所示：
①写出吸收塔中吸收的离子方程式：______。
②再生塔中通入水蒸气的作用有______。
③利用电化学原理可将电催化还原为CO。研究表明，装置中的AgCl/Ag电极通过电化学还原可在电极上析出Ag纳米颗粒，从而提升还原为CO的选择性。
已知：根据催化剂性质等实验条件的不同，电化学还原过程中会产生多种含碳产物，CO的选择性。
i.在如图所示装置中，电解时阴极发生的电极反应有______（用电极反应式表示）。
ii.装置中的AgCl/Ag电极还能使“转化为CO的反应”比“析氢反应”更具竞争优势，其可能原因有______。
20．（2026·湖南长沙·二模）环氧乙烷()沸点10.7℃，常用作医院的消毒剂，可利用氧化乙烯的方法制备环氧乙烷，其反应原理为 。
(1)该反应自发进行的条件是______(填“高温”“低温”或“任意温度”)，正反应活化能______(填“>”或“④，D错误；
故选D。
3．A
【详解】A．由图可知，该电池放电时，B极反应物为，经过电极反应变为，电极反应式为，所以B极为正极，A极为负极。电流从正极沿导线流到负极，再经电解质溶液流回正极，A正确；
B．充电时，A极为阴极，发生还原反应。该选项的反应式电荷不守恒，正确的式子为，B错误；
C．充电时，B极作阳极，发生氧化反应。反应物、生成物与放电时互换，正确的电极反应式为，C错误；
D．根据B极的电极反应式可知，放电时B极的质量应该增大，D错误；
正确答案是A。
4．C
【分析】根据，电池放电时，CeH2失电子发生氧化反应生成CeH3，CeH2是负极反应物；得电子生成和Al， 是正极反应物。
【详解】A．根据以上分析，放电时，CeH2是负极反应物，则电极是负极，故A正确；
B．放电时，CeH2失电子发生氧化反应生成CeH3，反应式为CeH2-e-+H-=CeH3，外电路通过电子时，1ml CeH2变为1mlCeH3，负极增重，故B正确；
C．放电时，b是正极，充电时，电极是阳极，阳极失电子发生氧化反应，阳极反应为，故C错误；
D．该电池采用固态电解质，不易燃，即使在高温或机械损伤的情况下也能保持稳定，安全性高，故D正确；
选C。
5．C
【分析】总反应为：，则：
放电过程（原电池）：
负极（N极，Zn）：失电子发生氧化反应，电极反应为：；
正极（M极）：得电子发生还原反应，电极反应为：；
充电过程（电解池）：
阳极（M极）：失电子发生氧化反应，电极反应为：
阴极（N极）：得电子发生还原反应，电极反应为：。
【详解】A．放电时M为正极，N为负极，在原电池中正极电势高于负极，A正确；
B．中，每个含1个键和2个键，6个共含6个键和12个键；另外与6个形成6个配位键。因此总键数为，键数为12，键与键之比为，B正确；
C．转移1 ml电子时，负极反应消耗2 ml ，同时生成0.5 ml ，负极室溶液负电荷净减少1 ml。为维持电中性，有1 ml 通过离子交换膜移向负极。因此1 ml 参与反应（转移1 ml电子）时，有1 ml 通过离子交换膜，C错误；
D．由负极反应可知，每转移2 ml电子，消耗1 ml （65 g）。当电路中转移电子（即0.5 ml）时，消耗的质量为：，D正确；
故答案选C。
6．D
【分析】阴极上，水发生还原反应生成氢气：，生成的通过阴离子交换膜进入阳极室。阳极上，作为催化剂，经过一系列反应，最终被氧化为，据此分析。
【详解】A．由机理图可知，NiO在阳极反应中参与循环，反应前后质量和性质不变，是阳极反应的催化剂，A不符合题意；
B．电解时，转化为，碳元素化合价升高，被氧化，B不符合题意；
C．ⅲ为，ⅳ为，转化的反应方程式为，C不符合题意；
D．阴极反应为，生成转移电子；阳极上转化为时，从+2价变为+3价，每经历1次与的互相转化，转移电子，因此经历2次转化可得到，D符合题意；
故选D。
7．D
【分析】该装置相当于电解池，钴酸锂极片()电极上失电子发生氧化反应：，人造石墨/金属锂极片发生得电子的还原反应：：，据此解答。
【详解】A．该装置要实现脱锂，需作阳极，人造石墨/金属锂极片作阴极，A正确；
B．高电压钴酸锂极片脱锂，失去电子发生氧化反应，其电极反应式为，B正确；
C．脱锂过程中C元素价态升高，氧化性增强，导致其电极电势增大，阴、阳两极电势差增大，C正确；
D．水会与阴极的金属锂反应，有机电解液不能用水代替，D错误；
故答案选D。
8．C
【分析】该燃料电池为原电池装置，m极表面N元素化合价降低，m极为正极；n极表面C元素和N元素化合价升高，n极为负极，电子由负极沿导线流向正极，故“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向。
【详解】A．由题图可知，正极、负极均有多个电极反应，其中的电极式为：，A正确；
B．电池工作时阳离子由负极区移向正极区，B正确；
C．因正极、负极均存在多个反应，且正极、负极均产生，故只根据生成的量，无法确定转移的电子的量，C错误；
D．根据分析，“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向，D正确；
故答案选C。
9．B
【详解】据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知，在电池内部电子从极移向极，带正电荷的空穴从极移向极，说明极为负极，极为正极，图二为电解池，由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知，极为阴极，电极反应式为，极为阳极，电极反应式为，据此分析；
A．经分析，D电极应接A电极，A错误；
B．当太阳能电池有电子转移时，根据得失电子和电荷守恒可知，甲池棒上有单质析出、硫酸根移向乙池，故甲池溶液质量减少，B正确；
C．由分析可知，D极为阳极，电极反应式为，C错误；
D．电解池中，阴离子移动向阳极，则应为甲池的通过膜Ⅰ向乙池移动，膜Ⅰ为阴离子交换膜，D电极为阳极，产生通过膜Ⅱ进入乙池溶液，为防止乙池中的Na⁺干扰阳极反应，膜Ⅱ应为选择性允许H⁺通过的质子交换膜，D错误；
故选B。
10．C
【分析】该装置为电解池，在b极被还原为，因此b是阴极，a是阳极，据此分析选项：
【详解】A．电解池中阳极连接电源正极，a为阳极，因此a应与电源正极相连，A正确；
B．阴极得电子生成，配平后电极反应，电荷、原子均守恒，B正确；
C．左室（阳极a）中，放电生成，生成的与反应放出，总阳极反应为：，因此，不是，C错误；
D．反应器通入和，出口产物为、，对应题给两步反应，D正确；
答案选C。
11．B
【详解】A．在两个电池装置中，在b极被分解为和，发生氧化反应，因此b极为负极，A正确；
B．在H-SOFCs型中，正极反应为。消耗时，电路中转移电子。负极反应为，同时生成的也会在负极发生反应。根据电子守恒，转移电子时，消耗的物质的量并非，而是由分解和氧化共同决定，B错误；
C．在O-SOFCs型中，易与结合形成含氮化合物，导致部分未参与发电，降低了发电效率；而H-SOFCs中无此副反应，能量转化更充分，因此H-SOFCs的发电效率更高，C正确；
D．在O-SOFCs的a极（正极），得电子生成，与可能反应生成等中间产物，随后与发生归中反应：，D正确；
故答案选B。
12．D
【分析】N2​在光催化剂表面转化为，碱性介质条件下，转化为，化合价升高，发生氧化反应，则电极X为负极，电极反应式为： ；电极Y通入，得电子发生还原反应，为正极，电极反应式为： ，据此分析回答。
【详解】A．由分析可知，电极X为负极，电极Y为正极，则X极电势低于Y极电势，A错误；
B．根据分析，电极Y通入，得电子发生还原反应，为正极，电极反应式为： ，B错误；
C．电子只能在外电路中移动，不会经过熔融电解质，电解质中是离子定向移动导电，C错误；
D．标准状况下的物质的量为；合成时，，元素从价变为价，生成需要得到，因此生成需要；光催化反应中，生成同时生成，因此生成的物质的量为，D正确；
故选D。
13．C
【分析】全固体"无负极"钠电池使用前需先充电将金属钠均匀沉积在集流体上，首次充电时发生反应，放电后集流体恢复原状，放电时集流体B极电极反应为：，放电时，A极为正极发生还原反应，电极反应为。
【详解】A．根据题意，全固体"无负极"钠电池使用前需先充电将金属钠均匀沉积在集流体上，故首次充电时由A极迁移至B极，发生反应，沉积在集流体B极上，A正确；
B．放电后集流体恢复原状，放电时集流体B极电极反应为：，由B极迁移到A极，故电路中转移电子，负极理论上减少23g，B正确；
C．放电时，A极为正极发生还原反应，电极反应为，C错误；
D．合金集流体电池比纯集流体电池的使用寿命更长，集流体中添加更有利于金属钠的均匀沉积和释放，D正确；
故答案选C。
14．B
【分析】该电池放电时，电极（含）为负极，失电子生成，负极反应式为，电极（工作电极）为正极，据此分析；
【详解】A．原电池中，正极电势高于负极，放电时为正极，为负极，因此电极电势：大于，A正确；
B．充电时，原电池的正极（）作电解池的阳极。铜是活性电极，作阳极时铜会优先失电子被氧化，无法正常工作，因此不能选择铜作电极，B错误；
C．放电时，负极中嵌在石墨中的（金属锂）失电子变为，从石墨中脱离；原电池中阳离子向正极迁移，因此向正极迁移，C正确；
D．观察图示，作电极时电阻低于Li，电池内阻更小，能量损耗更低，能提高电池放电效率，D正确；
故选B。
15．B
【分析】放电时电子从a电极流出，说明a为负极，发生氧化反应，b是正极，四氯苯醌被还原为四氯对苯二酚，充电时，a为阴极，b为阳极，据此解答。
【详解】A．根据分析可知，a为负极，发生氧化反应，A错误；
B．放电时为维持溶液电中性，外电路每转移1 ml电子，就有1ml从负极迁移到正极，因此1 ml迁移到正极时转移电子物质的量为1 ml，B正确；
C．放电时正极四氯苯醌得生成四氯对苯二酚，充电时阳极是放电正极的逆反应，四氯对苯二酚应失生成四氯苯醌，电极反应：，C错误；
D．两种电池中1 ml反应时，H元素均从0价升高到+1价，均转移2 ml电子，转移电子数相等，D错误；
故选B。
16．BC
【分析】由题知放电时电极a的反应式为可知，放电时，电极a为负极，电极b为正极，氯气得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应式：，因此充电时，电极a与电源负极连接（阴极），电极b与电源正极连接（阳极）。
【详解】A．根据分析可知，放电时，多孔炭电极为正极，A正确；
B．根据分析可知，放电时，电极b的反应式：，故转移0.2 ml电子时有0.2 ml NaCl进入，即11.7 g NaCl进入溶液，B错误；
C．根据分析可知，充电时，电极为阴极，与电源负极连接，C错误；
D．充电时，电极上发生氧化反应，反应式为，D正确；
故选BC。
17．BD
【分析】电解池中，由图甲可知，向B极移动，所以B极为阴极，发生还原反应电极B上丙烯腈得电子生成己二腈，化合价降低，故A作阳极，B作阴极。
【详解】
A．单键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键。丙烯腈()分子中含有6个σ键和3个π键，所以σ键与π键的个数比为，A正确；
B．B极为阴极，发生还原反应电极B上丙烯腈得电子生成己二腈，，B错误；
C．由图乙可知，加入季铵盐后，己二腈的生成速率增大，丙腈的生成速率减小，说明加入季铵盐可增强电解液的电导率，同时能提高己二腈的选择性，C正确；
D．季铵盐浓度，对应1小时内生成己二腈，生成丙腈；根据， 生成己二腈转移2 ml电子；，生成丙腈转移2 ml电子，总电子转移的物质的量（即通过质子交换膜的）为： ，D错误；
故选BD。
18．AD
【分析】左室A极上丙酸（）转化为和，C元素总化合价升高，失电子发生氧化反应，因此A为阳极，因存在离子，应是碱性环境，电极反应：；右室B极上转化为，C元素化合价降低，得电子发生还原反应，因此B为阴极，电极反应为，据此解答。
【详解】A．在该电解池中，B极生成，A极消耗，为维持电中性，应从B极通过阴离子交换膜向 A极移动，故交换膜应为阴离子交换膜，A错误/不符合题意；
B．阴极（B极）得电子生成，配平后反应为： 原子、电荷均守恒，符合碱性环境，B正确；
C．阳极A配平后反应：，每转移阳极生成；阴极每转移生成。当电路转移时，阳极生成，阴极生成，共，数目为，C正确；
D．A极产生时，通入（质量），逸出（质量）；同时转移，需要右侧补充（质量）维持电中性，因此溶液质量增加：，D错误；
故选AD。
19．(1) 吸收 31.2 kJ
(2) 提供热量，促进分解；减小气态物质中浓度，促进其逸出 、 AgCl中的氧化性强于电解质中的，优先放电；生成的Ag纳米颗粒可降低还原为CO的活化能，加快该反应的发生
【分析】吸收塔中离子方程式吸收生成，再生塔中分解生成逸出，进入右侧电解池中，电解池中AgCl/Ag电极反应为被还原为，得电子为电解池的阴极。
【详解】（1）①根据盖斯定律，总反应等于i+ii，当两反应方程式相加，平衡常数应相乘，最终得到总反应的平衡常数，所以反应的平衡常数；
②转化率50%：消耗，CO物质的量：设反应i消耗，生成x ml CO和x ml，反应ii消耗，消耗,生成和，平衡时CO的物质的量：，热量计算：反应i吸热：，反应ii放热：，总吸热：；
（2）①吸收塔中离子方程式吸收生成：；
②因为再生塔中分解需吸热，再生塔中水蒸气可以提供热量，促进分解，也可以减小气态物质中浓度，促进其逸出；
③电化学还原为，阴极得电子：，同时AgCl/Ag电极析出Ag：；
④装置中的AgCl/Ag电极还能使“转化为CO的反应”比“析氢反应”更具竞争优势，其可能原因有AgCl中的氧化性强于电解质中的，优先放电；生成的Ag纳米颗粒可降低还原为CO的活化能，加快该反应的发生。
20．(1) 低温