电化学真题梳理 | 氢氧燃料电池:压强—能斯特方程—电压

最近梳理了2025年高考化学对电化学的考查，有的链接科学前沿，有的回归教材，接下来的文章我选了部分有代表性的题目来分享，同时也给自己存个档。

北京卷对电化学的考查基于学生必做实验——“制作一个简单的燃料电池”，实验流程分两个阶段：

• 利用电解水的装置，制备O₂和H₂；

• 以H₂为燃料，O₂为氧化剂制作燃料电池。

题目如下：

图1为电解装置：石墨1为阳极，电解时产生O₂，石墨2为阴极，电解时产生H₂。图2为原电池装置：由a＞d＞c＞b＞0可知，四组实验中均形成了原电池，且正、负极一致。

图2：电极I为石墨1（自带O₂—氧化剂）/新石墨，作电源正极；电极II为石墨2（自带H₂—还原剂）/新石墨，作电源负极。

四个实验依次进行，因此，①、②、④中石墨1上的O₂含量逐渐降低，①、③、④中石墨2上的H₂含量逐渐降低（D错误）。此外，由于新石墨的关系，②中缺少H₂（有脱附存量），③中缺少O₂（有脱附存量），可以理解b、c的电压相对于a、d来说要更小。

最后，附一则尾注：O₂和H₂的含量降低，为何会影响原电池的电压？

① 浓度可以影响物质的氧化（还原）性，比如浓硫酸、浓硝酸……同样的，对于气体来说，压强的大小也会影响其氧化（还原）性。

② 氧化（还原）性的大小，可以用电极电势来衡量，其中正、负极的电势差即为电源电压（电动势）。

③ 对于上述氢氧燃料电池来说，其电动势（E）可以通过如下的能斯特方程计算。

根据E的表达式，无论是O₂还是H₂，其压强降低均会导致E的数值减小。

尾注的目的是为了补全逻辑：压强/浓度→氧化（还原）性→电极电势→电压，重点是get到它们之间有联系，而不是能斯特方程具体要怎么写。

以上~~~供参考