备考2026届高考 2021-2025全国各地真题汇编 专题8 化学反应与电能

试卷更新日期:2026-04-25 类型:二轮复习

一、选择题

  • 1. 2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
    A、发蓝处理 B、阳极氧化 C、表面渗镀 D、喷涂油漆
  • 2. 近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是(  )
    A、理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B、氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C、锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌,充电时锂离子从正极脱嵌 D、太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
  • 3. 通过电化学方法制备Br,进而由Br,与反应合成为提高电流利用效率,某小组设计电化学合成示意图如下,已知氧化性:H2O2>Br。下列说法不正确的是(   )

    A、电极A与电源正极相连 B、电极B的电极反应式为:O2+ 2H++ 2e2-=H2O2 C、电解液中 H2SO4可以用氢溴酸代替 D、原料足量的情况下,理论上电路中转移0.2mole可得到0.1mol
  • 4.  某电池的正极材料为LiFePO4 , 负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂LiSO2CF3 , 能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将LiSO2CF3注入电池后充电补锂,过程中[SO2CF3]转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是(   )
    A、[SO2CF3]在阳极失去电子 B、生成气体中含有氟代烃 C、过程中铁元素的价态降低 D、[SO2CF3]反应并离去是该电池保持原结构的原因
  • 5. 关于如图所示的装置,下列说法错误的是(   )

    A、该装置将化学能转化为电能 B、Zn是负极,发生反应Zn-2e-=Zn2+ C、H+Cu电极附近迁移 D、若将装置中的Cu换为Fe , 则Fe为负极
  • 6. 一种可充放电LiO2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为Li2OLi2O2 , 随温度升高Q(消耗1molO2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是

    A、熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率 B、充放电时,Li+优先于K+通过固态电解质膜 C、放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区O2转化为O22 D、充电时,锂电极接电源负极
  • 7. 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。

    回答下列问题。

    (1)、下列说法错误的是
    A、放电时,电池总反应为2CO2+Mg=MgC2O4 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1mol电子,理论上可转化1molCO2
    (2)、对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究,电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。

    下列说法错误的是

    A、PDA捕获CO2的反应为 B、路径2是优先路径,速控步骤反应式为 C、路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同;路径2、3起始物相同但产物不同 D、三个路径速控步骤均涉及*CO2*-转化,路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生
  • 8. 破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH34]2+和H2 , 下列说法不正确的是(   )
    A、氨水浓度越大,腐蚀趋势越大 B、随着腐蚀的进行,溶液pH变大 C、铁电极上的电极反应式为:2NH3+2e═2NH2+H2 D、每生成标准状况下224mLH2 , 消耗0.010molZn
  • 9. 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
    A、碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH- B、铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+ C、K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ D、TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
  • 10. 金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:

                      图1                                                                             图2

    下列说法正确的是

    A、图1、图2中,阳极材料本身均失去电子 B、图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e+2H2O=4OH C、图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果 D、图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
  • 11. 葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:

    下列说法错误的是

    A、溴化钠起催化和导电作用 B、每生成1mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2mol电子 C、葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物 D、葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
  • 12. 如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取10.00mL待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是(   )

    A、左侧电极反应:2H2O-4e-=O2+4H+ B、实验结束时,b中溶液红色恰好褪去 C、若c中收集气体11.20mL , 则样品中乙酸浓度为0.1molL-1 D、把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果
  • 13. 利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1 , 一段时间后(  )

    A、U型管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2O2 B、a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性 C、b处出现蓝色,说明还原性:Cl->I- D、断开K1 , 立刻闭合K2 , 电流表发生偏转
  • 14. 某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中O2获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上

    A、负极反应的催化剂是ⅰ B、图a中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C、电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变 D、相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
  • 15. 我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是(   )

    A、电解时,H+从右室向左室移动 B、电解总反应:TY+H2O__TQ+2H2 C、为原料,也可得到TQ D、18O标记电解液中的水,可得到

二、实验探究题

  • 16. 资料显示,I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究CuI2氧化的产物及铜元素的价态。

    已知:I2易溶于KI溶液,发生反应I2+II3(红棕色)I2I3氧化性几乎相同。

    (1)、将等体积的KI溶液加入到mmol铜粉和nmolI2(n>m)的固体混合物中,振荡。

    实验记录如下:

                                                                                                                                                      
     

             c(KI)

    实验现象

    实验Ⅰ

             0.01molL1

    极少量I2溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为淡红色

    实验Ⅱ

             0.1molL1

    部分I2溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为红棕色

    实验Ⅲ

             4molL1

             I2完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色

         初始阶段,Cu被氧化的反应速率:实验Ⅰ(填“>”“<”或“=)实验Ⅱ。

         实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+(蓝色)[CuI2](无色) , 进行以下实验探究:

    步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入CCl4 , 多次萃取、分液。

    步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。

     .步骤a的目的是

    .查阅资料,2Cu2++4I= 2CuI+I2[Cu(NH3)2]+(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化:

         结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI , 实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓KI溶液,(填实验现象) , 观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是

    (2)、上述实验结果,I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图所示,ab分别是

    (3)、运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中CuI2氧化的产物中价态不同的原因:
  • 17.  铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
    (1)、十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。

    铅酸电池工作原理:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O

    ①充电时,阴极发生的电极反应为

    ②放电时,产生a库仑电量,消耗H2SO4的物质的量为mol。已知:转移1mol电子所产生的电量为96500库仑。

    35%~40%H2SO4作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,SO42-参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中SO42-不氧化PbSO42-氧化性弱与其结构有关,SO42-的空间结构是

    ④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化。O2氧化Pb发生反应的化学方程式为

    (2)、随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。

    ①将PbSO4等物质转化为Pb2+的过程中,步骤I加入NaOH溶液的目的是

    ②步骤Ⅱ、Ⅲ中H2O2K2S2O8作用分别是

    (3)、铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4 , 导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有(填序号)。

    a.增强负极导电性

    b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4

    c.碳材料作还原剂,使PbO2被还原

  • 18. 环氧乙烷( ,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。

    (1)、①阳极室产生Cl2后发生的反应有:、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。

    ②结合电极反应式说明生成溶液a的原理

    (2)、一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。

    电解效率η和选择性S的定义:

    η(B)= n (B)n () ×100%

    S(B)= n (B)n () ×100%

    ①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质为

    ②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测η(EO)≈70%的原因:

    I.阳极有H2O放电

    II.阳极有乙烯放电

    III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO

    ……

    i.检验电解产物,推测I不成立。需要检验的物质是

    ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2 , η(CO2)≈%。经检验阳极放电产物没有CO2

    iii.实验证实推测III成立,所用试剂及现象是

    可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。

三、综合题

  • 19. 空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
    (1)、燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。

    “吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为;载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2 , 其原因是

    (2)、合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现

    反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(l)

    反应Ⅱ:NH2COONH4(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)

    ①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的ΔH(填“=0”或“>0”或“<0”)。

    ②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH3CO2的物质的量之比为n(NH3)n(CO2)=41 , 其实际投料比值远大于理论值的原因是

    (3)、催化电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图乙所示。

    FE%=QX(X)Q()×100%

    其中,QX=nF , n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。

    ①当电解电压为U1V时,电解过程中含碳还原产物的FE%为0,阴极主要还原产物为(填化学式)。

    ②当电解电压为U2V时,阴极由HCO3生成CH4的电极反应式为

    ③当电解电压为U3V时,电解生成的C2H4HCOO的物质的量之比为(写出计算过程)。

  • 20. 水是重要的生活资源,根据题意回答下列问题。
    (1)、天然水中提纯得到重水,重水中存在电离平衡D2OD+OD , 其图像如图,回答下列问题:

    ①“A、B、C”三点中呈中性的是

    T1T2(填写“>”“<”或者“=”)

    (2)、有如右图所示原电池,回答下列问题:

    ①用H2进行实验,左侧通入H2 , 产物为H2O , 盐桥中K+移向(填“左侧”或者“右侧”),总反应方程式为

    ②用O2进行实验,一侧通入O2 , 电池总反应方程式不变,该侧的电极反应方程式为

    (3)、利用驰豫法可研究快捷反应的速率常数(k在一定温度下为常数),其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间τ , 从而获得k的信息对于H2OH++OH若将纯水瞬时升温到25℃,测得τ=4.0×105s

    已知:25℃时,c(H2O)=55.6mol/Lv()=k1c(H2O)v()=k2c(H+)c(OH)τ=1k1+2k0X0C0XeH+的平衡浓度)。

    ①25℃时,H2OH++OH , 的平衡常数K=mol/L(保留2位有效数字)。

    ②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为

    ③25℃时,计算得k2L/(mols)

  • 21. 通过电化学、热化学等方法,将CO2转化为HCOOH等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。

    请回答:

    (1)、某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH,装置如图1。电极B上的电极反应式是 
    (2)、该研究小组改用热化学方法,相关热化学方程式如下:

    Ⅰ:C(s)+O2(g)═CO2(g)

    ΔH1=﹣393.5kJ•mol1

    Ⅱ:C(s)+H2(g)+O2(g)═HCOOH(g)

    ΔH2=﹣378.7kJ•mol1

    Ⅲ:CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g)

    ΔH3

    ①ΔH3kJ•mol1

    ②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行,CO2和H2的投料浓度均为1.0mol•L1 , 平衡常数K=2.4×108 , 则CO2的平衡转化率为 

    ③用氨水吸收HCOOH,得到1.00mol•L1氨水和0.18mol•L1甲酸铵的混合溶液,298K时该混合溶液的pH=。[已知:298K时,电离常数Kb(NH3•H2O)=1.8×105、Ka(HCOOH)=1.8×104]

    (3)、为提高效率,该研究小组参考文献优化热化学方法,在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液,CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH,反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变,总反应CO2+H2⇌HCOOH的反应速率为v,反应机理如下列三个基元反应,各反应的活化能E2<E1<<E3(不考虑催化剂活性降低或丧失)。

    Ⅳ:M+CO2⇌Q

    E1

    Ⅴ:Q+H2⇌L

    E2

    Ⅴ:L⇌M+HCOOH

    E3

    ①催化剂M足量条件下,下列说法正确的是 ____。

    A、v与CO2(g)的压强无关 B、v与溶液中溶解H2的浓度无关 C、温度升高,v不一定增大 D、在溶液中加入N(CH2CH33 , 可提高CO2转化率
    (4)、②实验测得:298K,p(CO2)=p(H2)=2MPa下,v随催化剂M浓度c变化如图3。c⩽c0时,v随c增大而增大:c>c0时,v不再显著增大。请解释原因

  • 22. 反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在工业上有重要应用。
    (1)、该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。

    温度/℃

    700

    800

    830

    1000

    平衡常数

    1.67

    1.11

    1.00

    0.59

    ①反应的△H0(填“>”“<”或“=”)。

    ②反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是

    (2)、该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图所示。

    ①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是

    ②某温度下,H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡:H22H , 其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是

    A.Pd膜对气体分子的透过具有选择性

    B.过程2的△H>0

    C.加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离

    D.H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应

    ③同温同压下,等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器,CO的平衡转化率为75%;若换成Pd膜反应器,CO的平衡转化率为90%,则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为

    (3)、该反应也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。

    ①固体电解质采用(填“氧离子导体”或“质子导体”)。

    ②阴极的电极反应式为

    ③同温同压下,相同时间内,若进口Ⅰ处n(CO):n(H2O)=a:b,出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍,则CO的转化率为(用a,b,y表示)。

四、流程题

  • 23. 根据下列有机流程,回答有关问题
    (1)、化合物G中含有的官能团为 
    (2)、A→B的反应类型是 
    (3)、化合物A满足下列条件的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱图像为4组峰的结构简式为 

    ①可以发生银镜反应。

    ②含有苯环。

    (4)、B→C的反应方程式为 
    (5)、C→D的所需试剂与反应条件为 
    (6)、下列关于化合物E的说法,错误的是 

    a.可以发生聚合反应

    b.所有9个碳原子共平面

    c.可以形成分子内、分子间氢键

    d.含有一个手性碳原子

    (7)、电催化过程中,二氧化碳与物质D的反应应当在 (填“阳极”或“阴极”)进行。
    (8)、根据上述信息,补齐下列反应流程:

  • 24. 超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一,近年来,我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果,工业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下:

    已知:①金属Ga的化学性质和Al相似,Ga的熔点为29.8

    Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;

    ③相关物质的沸点:

    物质

    Ga(CH3)3

    Et2O

    CH3I

    NR3

    沸点/

    55.7

    34.6

    42.4

    365.8

    回答下列问题:

    (1)、晶体Ga(CH3)3的晶体类型是
    (2)、“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在4045的原因是 , 阴极的电极反应式为

    (3)、“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2CH3MgI , 写出该反应的化学方程式:
    (4)、“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是
    (5)、下列说法错误的是____;
    A、流程中Et2O得到了循环利用 B、流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行 C、“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3) , 并蒸出Ga(CH3)3 D、用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3CH3I
    (6)、直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3 , 而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是
    (7)、比较分子中的CGaC键角大小:Ga(CH3)3Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是