《2026年新高考5年真题化学河北专版》

9. [2025·湖北卷,15T,3 分]某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H₂O)₆]³⁺和[Fe(H₂O)₆]²⁺在电极上发生相互转化,伴随着热量的吸收或释放,经由泵推动电解质溶液的循环流动(①→②→③→④→①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热,其他区域绝热。下列描述错误的是(B)

A.阴极反应为[Fe(H₂O)₆]³⁺ + e⁻ = [Fe(H₂O)₆]²⁺
B.已知②处的电解液温度比①处的低,可推断[Fe(H₂O)₆]²⁺比[Fe(H₂O)₆]³⁺稳定
C.多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D.已知电子转移过程非常快,物质结构来不及改变。热效应主要来自电子转移后[Fe(H₂O)₆]²⁺和[Fe(H₂O)₆]³⁺离子结构的改变

答案： 9. 参考答案 B
命题意图 本题通过电化学制冷系统分析，考查电极反应与能量转换，体现了“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
解题思路 由图可知，左侧为阳极，电极反应为${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+} - e^{-} = [Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}}$，右侧电极为阴极，电极反应为${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+} + e^{-} = [Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+}}$。A项正确。已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}}$转化为${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+}}$是吸热反应，则${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}}$的能量相对更低，更稳定，B项错误。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，从而阻止热交换，C项正确。根据题中信息与电极反应可知，热效应主要与${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+}}$和${[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}}$的离子结构变化有关，D项正确。

10. [2025·北京卷,14T,3 分]用电解 Na₂SO₄溶液(图甲)后的石墨电极 1、2 探究氢氧燃料电池,重新取 Na₂SO₄溶液并用图乙装置按 i→iv 顺序依次完成实验。


下列分析不正确的是(D)

A.a＞0,说明实验 i 中形成原电池,反应为 2H₂ + O₂ = 2H₂O
B.b＜d,是因为 ii 中电极Ⅱ上缺少 H₂作为还原剂
C.c＞0,说明 iii 中电极Ⅰ上有 O₂发生反应
D.d＞c,是因为电极Ⅰ上吸附 H₂的量:iv＞iii

答案： 10. 参考答案 D
命题意图 本题以氢氧燃料电池的电极探究实验为背景，考查原电池原理的理解与应用，体现了“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
解题思路 按照图甲装置电解${Na_{2}SO_{4}}$溶液，石墨1为阳极，发生反应${2H_{2}O - 4e^{-} = O_{2}\uparrow + 4H^{+}}$，石墨1中会吸附${O_{2}}$；石墨2为阴极，发生反应${2H_{2}O + 2e^{-} = H_{2}\uparrow + 2OH^{-}}$，石墨2中会吸附${H_{2}}$。实验ⅰ会形成原电池，$a ＞ 0$，则图乙中电极Ⅰ上氧气发生还原反应，为正极，电极Ⅱ上氢气发生氧化反应，为负极，电池总反应为${2H_{2} + O_{2} = 2H_{2}O}$，A项正确。实验ⅱ中电极Ⅱ为新石墨，相比于石墨2，缺少${H_{2}}$作为还原剂，故导致$b ＜ d$，B项正确。实验ⅲ的$c ＞ 0$，新石墨可能吸附空气中的少量${O_{2}}$，即ⅲ中电极Ⅰ上有${O_{2}}$发生反应，C项正确。实验ⅲ与实验ⅳ中电极Ⅰ不同，实验ⅳ中石墨1电极上吸附${O_{2}}$的量远大于实验ⅲ中的新石墨电极，使得电压$d ＞ c$，由于实验ⅳ在实验ⅲ之后进行，故电极Ⅱ上吸附${H_{2}}$的量ⅳ$ ＜ $ⅲ，D项错误。

11. [2025·浙江 1 月卷,12T,3 分]一种可充放电 Li-O₂电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为 Li₂O 和 Li₂O₂,随温度升高 Q(消耗 1 mol O₂转移的电子数)增大。下列说法不正确的是(C)

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

答案： 11. 参考答案 C
命题意图 本题以一种可充电${Li - O_{2}}$电池为情境，意在考生考查对电化学知识的理解与灵活迁移应用能力，体现了“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
解题思路 ${Li^{+}}$比${K^{+}}$的半径小，因此${Li^{+}}$优先于${K^{+}}$通过固态电解质膜，且充电时有${Li^{+}}$参与，因此熔融盐中${LiNO_{3}}$的物质的量分数越大，导电性越好，充放电速率越高，A、B项均正确。放电时，正极上${O_{2}}$得到电子，${O_{2}}$转化为${O^{2-}}$比转化为${O^{2-}_{2}}$转移的电子多，故放电时，随温度升高$Q$增大，正极区${O^{2-}_{2}}$转化为${O^{2-}}$，C项错误。充电时，锂电极为阴极，应接电源负极，D项正确。

12. [2024·江西卷,11T,3 分]我国学者发明了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池,可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是(B)

A.CuAg 电极反应为 2HCHO + 2H₂O - 4e⁻ = 2HCOO⁻ + H₂↑ + 2OH⁻
B.CuRu 电极反应为 NO₃⁻ + 6H₂O + 8e⁻ = NH₃↑ + 9OH⁻
C.放电过程中,OH⁻通过质子交换膜从左室传递到右室
D.处理废水过程中溶液 pH 不变,无需补加 KOH

答案： 12. 参考答案 B
命题意图 本题以甲醛$-$硝酸盐电池为素材，涉及电极反应、离子移动方向、总反应等知识，体现了“证据推理与模型认知”化学学科核心素养。
解题思路 根据甲醛$-$硝酸盐电池工作时电子移动方向可知，${CuAg}$电极为负极，${CuRu}$电极为正极，负极上${HCHO}$失电子生成${HCOO^{-}}$和${H_{2}}$，正极上${NO^{-}_{3}}$得电子生成${NH_{3}}$。${CuAg}$电极为负极，负极电极反应为${2HCHO + 4OH^{-} - 2e^{-} = 2HCOO^{-} + H_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$，A项错误。${CuRu}$电极为正极，正极电极反应为${NO^{-}_{3} + 6H_{2}O + 8e^{-} = NH_{3}\uparrow + 9OH^{-}}$，B项正确。质子交换膜只允许${H^{+}}$通过，不允许${OH^{-}}$通过，C项错误。同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子的总反应为${8HCHO + NO^{-}_{3} + 7OH^{-} = 8HCOO^{-} + 4H_{2}\uparrow + NH_{3}\uparrow + 2H_{2}O}$，处理废水过程中消耗${KOH}$溶液且生成${H_{2}O}$，溶液${pH}$降低，故需补加${KOH}$，D项错误。