原电池及其应用、新型化学电源（原卷版）-2025年高考化学一轮复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮-考点精讲精练】复习讲义

考点36原电池及其应用、新型化学电源

疆本讲•讲义概要

—.原电池的工作原理

二.原电池原理的应用

知识精讲

三.常见的化学电源

四.新型化学电源

选择题：20题建议时长：60分钟

课后精练

实际时长：

非选择题：5题分钟

吆夯基•知识精讲________________________________________________________

一.原电池的工作原理

1.原电池的概念：把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。

2.原电池的构成条件

(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨，燃料电池的两个电极可以相同)。

(2)将电极插入电解质溶液或熔融电解质或离子导体中。

(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)，需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直接

或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

(4)能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

3.原电池的工作原理——以铜锌原电池为例

（1）电极

①负极：失去电子，发生氧化反应

e~沿导线传递，有电流产生②正极：得到电子，发生还原反应

还原反应（2）电子定向移动方向和电流方向

2H++2e-=IIt

2①电子从负极流出经外电路流入正极

②电流从正极流出经外电路流入负极

+2+

总反应离子方程式：Zn+2H^=Zn+H2t（3）离子移动方向

阴离子向负极移动，阳离子向正极移动

（电子不下水，离子不上岸）

4.单液原电池（无盐桥）和双液原电池（有盐桥）对比——以铜锌原电池为例

（1）工作原理

名称单液原电池双液原电池

电极名称负极（锌片）正极（铜片）

电极反应Zn—2e-=Zn2+（氧化反应）Cu2++2e-=Cu（还原反应）

相

同总反应Zn-|-Cu2+=Zn2++Cu

点

电子流向电子由负极经导线流向正极：由Zn沿导线流向Cu

电流流向电流由正极经导线流向负极：由Cu沿导线流向Zn

电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移

不离子迁移

同方向Cu2+移向正极，SCV一移向负极盐桥含饱和KC1溶液，K+移向正极，C「移向负极

点

能量转化还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触，Zn与氧化剂CM+不直接接触，仅有化学能转化为

效率既有化学能转化为电能，又有化学电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长。

能转化为热能，造成能量损耗。

盐桥的组成和作用

①盐桥中装有饱和的KC1、KNC>3等溶液和琼胶制成的胶冻。

②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；

b.平衡电荷，使原电池能持续提供电流；

C.可以提高能量转化效率。

5.原电池正、负极的判断方法

(1)根据原电池的两电极材料来判断

两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金

属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极。

(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断

电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极。

(3)根据电极反应或总反应方程式来判断

作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极；

作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极；

(4)根据电极现象来判断

工作后，电极质量减少，说明该电极金属溶解，失去电子变成金属离子，该电极为负极；电极质量增

加或不变，说明溶液中的阳离子在该电极放电生成金属单质或溶液中的阳离子得电子，该电极为正极。

（5）根据内电路（电解质溶液中）中离子的迁移方向来判断

阳离子向正极移动；阴离子向负极移动。

【注意】

①活泼性强的金属不一定作负极，对于某些原电池，如镁、铝和NaOH溶液组成的原电池，A1作负极,

Mg作正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活

泼金属一定是负极，但负极一定发生氧化反应。

总反应Cu+4H++2NO3=Cu2++2NO2T+2H2。

A1——Cu（浓硝酸）负极反应Cu_2e-=Cu2+

正极反应

4H++2NO3+2e-=2NO2t+2H2O

总反应2A1+2H2O+2OH=2A1O2-+3H2T

A1------Mg（NaOH溶液）负极反应2A1—6e-+8OH-=2A1O2~+4氏0

正极反应6H2O+6b=3H2T+6OH

②电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥和导线（即电子不下水，离子不上岸）。

③自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可以是电极与溶解的。2等发生反应,

如将铁与石墨相连插入食盐水中。

二.原电池原理的应用

1、设计制作化学电源

例：①根据Cu+2Ag+^=Cu2++2Ag设计电池:

C（Ag等）

或

AgNCS溶液AgNOs溶液CuSO」溶液

2、加快化学反应速率

一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量

CuSCU溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。

3、比较金属的活动性强弱

原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属（或非金属导体）作正极。电极质量减少，作

负极，较活泼；有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼。

如：有两种金属A和B,用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，

而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A>Bo

4、用于金属的防护

使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可

用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。（被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极）

e-

三.常见的化学电源

1.电池优劣的标准

一是看电池单位质量或体积输出的电能多少(比能量)或输出功率多少(比功率);

二是电池储存的时间长短。

2.一次电池——干电池

只能使用一次，放电后不能再充电复原继续使用。随着使用，一次电池中能发生氧化还原反应的物质

被消耗，当这些物质消耗到一定程度时，电池就不能继续使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流

动，也叫做干电池。

(1)碱性锌镒电池

碱性锌锦电池的负极是Zn,正极是MnC)2，电解质是KOH,其电极反应如下：

十

总反应：。

1Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2

5_锌粉和KOH

的混合物

__

负极：Zn—2e+2OH^=Zn(OH)2；

-MnO2

-金属外壳

正极：2MnC)2+2e-+2H2O==2MnO(OH)+2OH；

图1

特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。

⑵银锌电池

银锌电池的负极是Zn,正极是Ag2。，电解质是KOH,其电极反应如下:

总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(0H)2+2Ag»

负极：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2；

浸有KOH溶液

的隔板

正极：AgO+2e-+HO=2Ag+2OH-；

图222

特点：比能量大、电压稳定、储存时间长。

(3)锂电池

结构Li—SOCb电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCL-SOCb

负极(Li)4Li-4e-=4Li+

电极反应正极(C)2SOCl2+4e-=SO2T+S+4Cl-

总反应4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2T+S

3.二次电池——充电电池或蓄电池

放电后可以再充电而反复使用的电池，又称为可充电电池或蓄电池。充电电池在放电时所进行的氧化

还原反应，在充电时又可以逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时期内循环进行。

充电电池中能量的转化关系是：化学能放赣电电能，常见的二次电池有铅蓄电池、镉锲电池、锂离子电池等

蓄电池等。

⑴铅酸蓄电池

铅酸蓄电池是最常见的二次电池，由两组栅状极板交替排列而成，负极材料是Pb,正极材料是PbC>2,

电解质溶液为稀H2sO4,常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。

放电、

铅酸蓄电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4'^^2PbSO4+2H2O

①放电时的反应(原电池)

负极：Pb+sor-2e-=PbSO；

14

+

正极：PbO2+4H+SOr+2e-=PbSO4+2H2Oo

PbOz(正极)4^②充电时的反应(电解池)

P1b(负极)分

阴极：PbSO4+2e-=Pb+SOr：

阳极：PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO/。

(2)锂离子电池

一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨（Lixg）,正极材料为LiCoC»2（钻酸锂），电解质溶液为LiPF6（六

氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。放电时，Li+从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钻酸锂晶体中，充电时，Li+从钻

酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极

之间完成化学能与电能的相互转化。

其其放电时电极反应式为

放电、

总反应为LixCy+Li]_xCoC）2'充电LiCoOz+Cp

①放电时的反应（原电池）

负极：LiC—xe~=xLi++Cy；

/.、xy

Li£,[、，'LiCoO2

-

正极：Li1rCoC）2+%Li++xe=LiCoO2。

~—

含LiPFo的碳酸酯溶液（无水）②充电时的反应（电解池）

+

阴极：xLi+Cy+xc~=LixCy；

阳极：LiCoC^—疣-=LiirCoC）2+xLi+。

⑶其他常见二次电池

放电

总反应Zn+2K,Fe0+8Ho0^^3Zn(OH)+2Fe(OH)+4KOH

4充电23

IJ铁电池

W负极反应

正极反应

放电

总反应Cd+2NiOOH+2HQ:=^Cd(OH),+2Ni(OH),

充电

银镉电池

负极反应

正极反应

放电

总反应NiO(OH)+MH^^Ni(OH),+M

充电

氢保电池

负极反应

正极反应

总反应Fe+NiO+2HO、Fe(OH)+Ni(OH)

22充电22

铁银电池

负极反应

正极反应

【易错提醒】分析可充电电池问题“三注意”

(1)放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。

(2)充电电池需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。

(3)充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反，充电

时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。故二次电池充电时，可充电电池的正极连接外接电源的正极，

可充电电池的负极连接外接电源的负极。简单记为“正接正、负接负”。

(4)充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断

分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。

①首先应分清电池是放电还是充电。

②再判断出正、负极或阴、阳极。

放电：阳离子一正极，阴离子一负极；

充电：阳离子一阴极，阴离子一阳极；

总之：阳离子一发生还原反应的电极；阴离子一发生氧化反应的电极。

(5)书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存在形式。

4.“高效、环境友好”的燃料电池

①特点：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能，电能转化

率超过80%,由燃料电池组合成的发电站被誉为“绿色发电站”。燃料电池

的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由处部供给。通入负极的物

质为燃料，通入正极的物质一般为氧气。

②燃料电池常用的燃料：理论上来说，所有的燃烧反应均可设计成燃

料电池，所以燃料电池的燃料包括H2、CO、水煤气(CO和H2)、煌(如

CH4>C2H6)、醇(如CH3OH)、月井(N2H4)、醛类(如CH30cH3)、氨(NH3)等。

如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。

③燃料电池常用的电解质：

a.酸性电解质溶液，如H2s。4溶液，。2-在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H+,生成HzO；

b.碱性电解质溶液，如NaOH溶液，。2-在水溶液中不存在，在碱性环境结合H2O,生成OH-；

c.中性电解质溶液，如NaCl溶液，02一在水溶液中不存在，在中性环境结合H2O,生成OJT；

d.熔融氧化物：存在02-。

e.熔融碳酸盐，如K2c。3等，一般利用电解质的阴离子配平电荷。

(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，其中电解质溶液可以是酸性的、中性的，也可以是碱性的。

种类酸性碱性中性

++

负极反应式2H2-4e-=4H2H2+4OH--4e-=4H2O2H2-4e-=4H

正极反应式O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-O2+2H2O+4e-=4OH-

电池总反应式2H2+O2=2H2O

备注燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用

(2)燃料电池电极反应式书写的常用方法

第一步：写出电池总反应式。

燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。如甲

烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应如下:

CH4+2O2=CO2+2H2O①

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②

①+②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O,其离子方程式为CH4+

2O2+2OH-=COF+3H2O=

第二步：写出电池的正极反应式。

根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是。2,因电解质溶液不同，故其电极反应

也会有所不同：

燃料电池电解质正极反应式

+

酸性电解质O2+4H+4e-=2H2O

碱性电解质

02+2H2。+4e==4OH-

2

固体电解质(高温下能传导。2-)O2+4e-==2O-

熔融碳酸盐(如熔融K2c。3)02+2CO2+4e-=2COr

第三步：电池的总反应式一电池的正极反应式=电池的负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要

约去正极的反应物。2。

(3)举例：写出下列介质中的电极反应式。

电池类型导电介质反应式

总反应

CH4+2O2=CO2+2H2O

酸性介质

甲烷(CH。燃料电池负极反应CH-2H2O=8H++C02

(H+)

+

正极反应2O2+8H+8e-=4H2O

总反应2C2H6+7O2+8OH-==4COr+10H2O

乙烷(C2H6)燃料电池碱性介质

负极反应2c2H6—28e-+36OH=4COr+24H2O

(0H-)

正极反应7O2+14H2O+28e-==28OH-

丙烷(C3H8)燃料电池熔融碳酸盐总反应C3H8+5O2=3CO2+4H2O

(cor)负极反应C3H8-20e-+10COF=13CO2+4H2O

正极反应5O2+10C02+20e-=10COr

总反应2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

甲醇(CH3OH)燃料电固态氧化物

2

负极反应2CH3OH-12e-+6O-=2CO2+4H2O

池(02-)

2

正极反应3O2+12e-=6O-

总反应C2H5OH+3O2+4OH-=2COr+5H2O

乙醇(C2H50H)燃料碱性介质

负极反应C2H5OH-12e-+l6OH==2COF+11H2O

电池(OH)

正极反应3O2+6H2O+12e-=120H-

总反应2co+02=282

固态氧化物

2

co燃料电池负极反应2C0-4e-+2O-=2CO2

(。2-)

2

正极反应O2+4e-=2O-

总反应N2H4+O2=N2+2H2O

朋＜N2H4)燃料电池碱性介质

负极反应

N2H4-4e-+4OH-==4H2O+N2

(生成氮气和水)(0H)

正极反应O2+4e-+2H2O=4OH-

总反应4NH3+3O2=2N2+6H2O

氨气燃料电池碱性介质

负极反应

4NH3-12e-+12OH-=12H2O+2N2

(生成无污染的气体)(OH)

正极反应3O2+12e-+6H2O=120H

四.新型化学电源

解答新型化学电源问题：

(1)根据总反应方程式分析元素化合价的变化，确定正、负极反应物。

(2)注意溶液酸碱性环境，书写正、负极反应式。

(3)依据原电池原理或正、负极反应式分析判断电子、离子的移向，电解质溶液的酸碱性变化。

(4)灵活应用守恒法、关系式法进行计算。

1.锂电池与锂离子电池

(1)锂电池

锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被

氧化为Li+,负极反应均为Li—e-=Li+,负极生成的Li+经过电解质定向移动到正极。

(2)锂离子二次电池

①锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化一还原”原理；在两极形成的电压

降的驱动下，Li+可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。

+_

②锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6+xLi+xe^=LivC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的

逆过程：LIC6—xb=C6+xLi+。

③锂离子电池的正极材料一般为含Li+的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePCU、LiCoO?、

LiMmCU等。

放电

总反应Lii-CoO,+UC^=^LiCoO,+C(x<l)

x6充电6

钻酸锂电池

+

负极反应LixC6-xe~^=xLi+C6

正极反应-+

Li1_xCoO2+xe+xLi^=LiCoO2

放申

总反应FePO+Li^=^LiFePO

4充电4

磷酸铁锂电

+

池负极反应Li-e-=Li

正极反应FePC)4+Li++e-=LiFePC)4

放申

总反应LiC6+Li3-NiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6

xx充电

锯酸锂电池

负极反应Li^Cg_xe_^=xLi++

正极反应Li3-xNiCoMnO6+xe_+xLi+^=Li3NiCoMnO6

总反应xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8

锂钮氧化物

负极反应xLi-xe-=xLi+

电池

正极反应

xLi++LiV3O8+xb==Lii+万3。8

锂一铜总反应2Li+Cu2O+H2O=2CU+2Li++2OH-

电池负极反应Li-e-=Li+

正极反应CU2O+比0+2e-==2Cu+20H-

2.微生物燃料电池

微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在

负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生

物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极,

氧化剂（如氧气）在正极得到电子被还原。

3.物质循环转化型电池

根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动（阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域）判断电

池的正、负极，是分析该电池的关键。

4.浓差电池

（1）在浓差电池中，为了限定某些离子的移动，常涉及到“离子交换膜”。

①常见的离子交换膜

阳离子交换膜只允许阳离子（包括H+）通过

阴离子交换膜只允许阴离子通过

质子交换膜只允许H+通过

②离子交换膜的作用

a.能将两极区隔离，阻止两极物质发生化学反应。

b.能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

③离子交换膜的选择依据：离子的定向移动。

（2）“浓差电池”的分析方法

浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓

度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题的关键。

魏提能•课后精练

1.下列实验操作正确且能达到实验目的的是

K.

稀盐酸

ft,

水卡

石墨-石墨方理石..苯酚钠

Na2SO4取溶液

生石灰浓氨水I

①②③

A.装置①可用于制备NH3并测量其体积

B.装置②可用于制作简单燃料电池

C.装置③可用于探究苯酚和碳酸的酸性强弱

D.装置④盐桥中的阳离子向右池迁移起形成闭合回路的作用

2.普通锌镒干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。

在石墨碳棒周围填满二氧化镒和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯

化锌、氯化镂和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn+2NH；

2+

+2MnO2=Zn[(NH3)4]+Mn2O3+H2O□下列关于锌镒干电池的说法中正确的是

干电池示意图

A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原

B.原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极

C.电池负极反应式为2MnO2+2NH；+2e=Mn2O3+2NH3+H2O

D.外电路中每通过O.lmol电子，锌的质量理论上减小6.5g

3.下列有关离子方程式错误的是

A.碱性锌铳电池的正极反应：MnO2+H2O+e--MnO(OH)+OH-

B.Ca(OH)2溶液中加入少量的Mg(HCO3)2溶液：

2+-2+

Ca+2OH+Mg+2HCOJ=CaCO3J+2H2O+MgCO3J

+2+3

C.K31Fe(CN)6]溶液滴入FeCl?溶液中：K+Fe+[Fe(CN)6]-=KFe[Fe(CN)6]

+

D.TiCL加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2-xH2O+4H+4CP

4.在工业中电化学处理有机废水是一种高效绿色的氧化技术，可用于海水的淡化，其原理示意图如下。下

列说法正确的是

A.X为阳离子交换膜

B.一段时间后，b极附近pH降低

C.a极反应式为CH3coO-8e+7OH=2CO2T+5H2O

D.当电路通过0.2mol电子时，正极区质量增加6.2g

5.现有失去标签的NaNOz溶液和NaCl溶液，设计实验进行鉴别。已知①HNO?为弱酸：AgNO?为白色固

3+2+

体，微溶于水②标准电极电势；£®(I2/r)=0.54V,(NO-/NO)=0.96V,(Fe/Fe)=0.77V,

e

£(ci2/cr)=1.36V,标准电极电势(E。)越高，氧化剂的氧化性越强。分别取少量溶液进行实验，方案不

可行的是

A.分别滴入几滴酚献

B.分别滴加稀AgNC>2溶液，再滴加稀硝酸

C.分别滴加H2s0,酸化的KI溶液，再加入淀粉溶液

D.分别滴加少许NH,FegOj溶液，加入H2sO,酸化，再加入KSCN溶液

6.一种“氯介导电化学pH变化”系统可通过调节海水的pH去除海水中的CO?,工作原理：

+

Bi+3AgCl+H2OBiOCl+3Ag+2H+2Cro该装置由甲、乙两系统串联而成，可实现充放电的交替

运行。甲系统放电时的原理如图所示，下列说法错误的是

B.甲系统放电时，a电极的电极反应式为Bi+l^O+CT-3-=BiOCl+2H+

C.乙系统放电时，海水中的Na+从n电极移向m电极

D.乙系统充电时，若电路中通过3moi电子，理论上可产生标准状况下44.8LCC)2

7.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下

列分析正确的是

A.脱氧过程是吸热反应

B.脱氧过程中铁电极反应为：Fe-3e-=Fe3+

C.脱氧过程中碳电极上发生还原反应

D.含有l12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气224mL(标准状况)

8.我国在光电催化一化学耦合烟气脱硫并进行能量转化的研究中取得重大突破，其工作原理如图所示。下

列说法正确的是

多孔电极,,质子交换膜N光催化电极

Fe2(S0J溶液H2so4溶液

+

A.负极的电极反应为SO2+2H2O-2e-=SOj+4H

B.右室中H2sO4溶液的浓度基本保持不变

C.每吸收ImolSOz，理论上装置的总质量增加64g

D.电子由光催化电极通过导线流向多孔电极

9.某蓄电池放电、充电时反应为：Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2,下列推断不正确的是

A.放电时，负极上的电极反应式是：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2

B.放电时，每转移2moi电子，正极上有ImolNiQs被氧化

C.充电时，阳极上的电极反应式是：2Ni(OH)2-2e-+2OH=Ni2O3+3H2O

D.该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中

10.我国科学家研究出一种新型水系Zn-C2H2电池，其结构如下图，该电池既能实现乙焕加氢又能提供电

能，下列说法正确的是

外壳板阴离子交换膜外壳板

A.电极a为负极，发生氧化反应

B.OIF通过阴离子交换膜向a电极移动

C.a极的电极反应式为C2Hz+2H2O+2e-=C2H4+2OH

D.每转移2moiel右侧极室中溶液质量增大16g

11.2024第二届世界氢能产业博览会于2024年8月8-10日在广州广交会展馆A区盛大举行。下列关于碱

性氢氧燃料电池的说法正确的是

A.正极是H2失电子

B.阳离子移向正极

C.负极发生的反应为H2-2e=2H+

D.每消耗lmolC>2，转移2moi电子

12.电致变色材料在飞机的舷窗上广泛应用，一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的

工作原理如图所示，接通电源后，该器件的透光率逐渐降低，可以有效阻碍强光射入。下列说法正确的是

c接用电器c

或电源

（透明）

入射光F*Li4Ti5O12

n

Li+■=O

LiFeP0

4Li7Ti5Ol2

（透明）

A.接通电源后，电子从电源流入a极

B.接通电源后，当电路中转移Imol电子，a极质量增加7g

C.以此为电源电解精炼铜，则此装置中有2moiLi+移动时，精炼池的阳极减轻64g

+

D.接用电器时，b极发生反应：Li7Ti5O12-3e=Li4Ti5O12+3Li

13.一种可完全生物降解的Zn-Mo原电池结构如下图所示。电池使用过程中在Z”表面形成一层ZnO薄膜,

下列说法正确的是

ZnMo

水凝胶掺杂NaCl

A.作原电池负极

B.电子由Z〃经电解质流向Mo

+

C.Z"表面发生的电极反应：Zn-2e-+H2O=ZnO+2H

D.电路中转移0.02mol电子时，理论上消耗L3gZ7?

14.一种以HCOOH为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是

半透膜

A.放电时，电极M上发生还原反应

B.理论上消耗HCOOH与O2的物质的量相等

C.放电过程中需补充的物质X为KOH

D.理论上，若有ImolHCOO-反应时，则有2moiK+通过半透膜

15.科学家开发出一种新型电池，该电池使用血红蛋白(Hb)作为电化学反应的催化剂，工作原理如图所示。

放电时，Znf[Zn(OH)4『。下列叙述正确的是

B.b极反应式为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)J

C.温度越高，该电池放电效率越大

D.2.24L02发生还原反应时有0.4mol质子由交换膜右侧向左侧迁移

16.我国科学家首次研究了碘正极在水系铝离子电池中的转化反应(uuuu^ur)，下列叙述错误的

是

负载或电源

A.放电时，L在正极上发生还原反应

B.放电时，每转移3moi电子，a电极质量理论上增加27g

C.充电时，b极反应之一为5r-4e-=I]

D.充电时，参与反应生成U、写、（物质的量之比可能为1：1：1

17.一种双阴极微生物燃料电池的工作原理如图所示（燃料为C2HQ?）。下列说法正确的是

⑻―出水®出水

出水

。2

进水：含NOJ进水：含C2H4。2进水

A.放电时，缺氧阴极和好氧阴极相当于原电池的负极

B.“缺氧阴极”的电极反应式为2NO；+10e+6H2O=N2+12OT

C.若“厌氧阳极”流出Imol电子，则该区域理论上消耗CRQ?的质量为7.5g

D.放电时，“缺氧阴极”区域质量增加，“好氧阴极”区域质量减轻

O

18.一种新型醍类（||）酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示意

O

图如下，下列说法错误的是

A.放电时，a极周围溶液pH增大

B.c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜

C.充电时，中间室K2s。4溶液浓度减小(假设溶液体积保持不变)

D.充电时b极电极反应式为

19.我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K?、断开时，制氢并储能；断

开K,、闭合K1时，供电。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是

A.制氢时，太阳能不能直接转化为化学能

B.制氢时，每产生5molH»X电极的质量增加10g

C.供电时，Zn电极发生的反应为Zn-2e-+4OH-=ZnO：-

D.供电时，电子流向为：X电极—用电器—Zn电极

20.有机物电极材料具有来源丰富可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图

所示。

nM+

阳-------►充电

离

子......》放电

交

换

注：代表或

膜M+Li+Na+

下列说法不正确的是

A.充电时B电极发生了氧化反应

B.将M+由Li+换成Na+,电池的比能量会下降(电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释

放出的最大电能)

D.充电时每转移2moi片，右室离子数目减少4moi

21.主要成分为H2s的工业废气的回收利用有重要意义。回答下列问题:

⑴高温热分解H2S法：2H2s(g)US2(g)+2H2(g)

①依据下表中键能数据计算该反应：2H2S(g)-S2(g)+2H2(g)AH=.

化学键H-HH-SS-S

键能(kJ-moL)436364414

②某温度下恒容密闭容器中，反应物H2s转化率达到最大值的依据是(填字母)。

a.气体的压强不发生变化b.气体的密度不发生变化

C%HJC(S2)

c.2不发生变化d.单位时间里分解的H2s和生成的H2的量一样多

C(H2S)

③1470K、100kPa下，将"(H2S)：w(Ar)=l：4的混合气进行H2s热分解反应。平衡时混合气中H2s与H2

的分压相等，H2s平衡转化率为,平衡常数0=__(保留两位有效数字X0是以分压代表的平衡

常数，分压=总压x物质的量分数)。