三年高考(2023~2025)高考化学真题分类汇编专题07电化学及其应用（解析版）

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2．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是

A．每个晶胞中个数为12

B．该晶胞在yz平面的投影为

C．取代后，该电解质的化学式为

D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等

【答案】C

【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的4倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确；

B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确；

C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误；

D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确；

综上所述，本题选C。

3．（2025·广东卷）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

【答案】C

【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：。

【详解】A．由分析可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误；

B．图a中，ⅰ到ⅱ过程为获得第一个电子的过程，根据题中信息，获得第一个电子的过程最慢，则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高，B错误；

C．氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：，同时，反应负极每失去1个电子，就会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，C正确；

D．由图a、c可知，氧气催化循环一次需要转移4个电子，氢气催化循环一次需要转移2个电子，相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同，D错误；

故选C。

4．（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。