高考化学考点41燃料电池必刷题Word文件下载.docx

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【答案】C

【解析】A.锂离子电池能进行充电和放电，所以属于二次电池，故正确；

B.燃烧植物的秸秆和枝叶，有机物与空气中的氧气反应，生成二氧化碳和水，同时将储存在有机物中的化学能转化为热能释放出来，属于生物质能的利用，故正确；

C.废电池必须进行集中处理，其首要原因是防止镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染，故错误；

D.氢氧燃料电池在两极上通入的是氢气和氧气，是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的新型发电装置，故正确。

3．下列有关电池的叙述正确的是

A．氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100％

B．锌锰干电池是一种常用的二次电池

C．锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄

D．铅蓄电池负极是PbO2，正极是Pb

【解析】A.燃料电池转化率不可能为100%，故A错误；

B．锌锰干电池是一种常用的一次电池，故B错误；

C.锌锰干电池工作过程中，负极反应为：

Zn-2e-=Zn2+，锌外壳不断被腐蚀而逐渐变薄，故C正确；

D.铅蓄电池负极是Pb，正极是PbO2，故D错误。

4．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。

某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A．HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应为:

HS-+4H2O-8e-==SO42-+9H+

B．电子从b流出，经外电路流向a

C．如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化

D．若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.45molH+通过质子交换膜

【答案】A

5．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。

下列有关该电池的说法正确的是（）

A．反应CH4＋H2O

3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：

H2＋2OH－－2e－===2H2O

C．电池工作时，CO32—向电极A移动，电子由A极经电解质流向B极

D．电极B上发生的电极反应为：

O2＋2CO2＋4e－===2CO32—

【答案】D

【解析】A.反应CH4＋H2O

3H2＋CO，碳元素化合价从-4价升高到+2价，氢元素化合价从+1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，故错误；

B.电解质没有氢氧根离子，负极电极A上H2参与的电极反应为：

H2＋CO32-－2e－=H2O+CO2，故错误；

C.电池工作时，CO32—向负极移动，即向电极A移动，电子只能通过导线，不能经过溶液，故错误；

D.B为正极，正极为氧气得到电子，电极B上发生的电极反应为：

O2＋2CO2＋4e－===2CO32—，故正确。

6．向新型燃料电池的两极分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导O2-。

图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过，c、d、e、f均为惰性电极，工作后e极周围变红。

下列叙述正确的是（）

A．c极为正极,A处通入甲烷气体

B．d极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

C．固体电解质中O2-由d极向c极移动

D．e极上发生氧化反应，pH增大

7．2017年5月18日，我国海域天然气水合物试采成功，下列分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是（）

A．该分析仪工作时，电极a为正极

B．电极a的反应式为：

CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O

C．当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移4mol

D．该分析仪可用于分析空气中的天然气的含量

8．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。

如图为镁——次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是（）

A．该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应

B．正极反应式为ClO―+H2O+2e―=Cl―+2OH―

C．放电过程中OH―移向正极移动.

D．电池总反应式为Mg+ClO―+H2O=Mg（OH）2↓+Cl―

【解析】A．镁失电子发生氧化反应而作负极，所以A选项是正确的；

B．正极上双氧水得电子发生还原反应，电极反应式为ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-，所以B选项是正确的；

C．放电过程中氢氧根离子向负极移动，所以C选项是错误的；

D．镁在负极上失电子生成镁离子，次氯酸根离子在正极上得电子和水生成氯离子和氢氧根离子，所以电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg（OH）2↓+Cl-，所以D选项是正确的。

9．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。

10．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2

N2+CO2+2H2O。

在1L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。

下列说法正确的是（）

A．由实验数据可知实验控制的温度T2>

T1

B．组别①中，0-20min内，NO2的降解速率为0.0125mol·

L-1·

min-1

C．40min时，表格中T2对应的数据为0.18

D．0~10min内，CH4的降解速率:

①>

②

【解析】A、温度越高反应速率越大，达平衡所需要越短，由实验数据可知实验控制的温度T2>

T1，选项A正确；

B、随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减小，故组别①中，0-20min内，NO2的降解速率为0.0125mol·

min-1，选项B错误；

C、40min时，表格中T2对应的数据为0.15-0.18之间，选项C错误；

D、0~10min内，CH4的降解速率:

②>

①，选项D错误。

11．美国一个海军航空站曾安装了一台250kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600℃～700℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为：

2H2＋O2===2H2O，负极反应为：

2H2＋2CO32—－4e－===2H2O＋2CO2，则下列推断中正确的是（）

A．正极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

B．该电池的电极没有参加反应

C．电池供应1mol水蒸气，转移的电子数为4mol

D．O2从正极通入，发生氧化反应

12．新型电池的开发与使用在现代社会中已很普遍，一种水煤气燃料电池的能量转化率可达90%以上。

下列说法正确的是

A．总反应为2CO+O2==2CO2

B．负极反应为H2-2e—==2H+、CO-2e—+H2O==CO2+2H+

C．电路中通过4mol电子，正极消耗22.4L（标准状况）空气

D．有机固体中的H+在放电时向正极移动，造成正极pH减小

13．一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：

2C2H6+7O2+8KOH═4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是

A．负极反应为14H2O+7O2+28e﹣═28OH﹣

B．放电一段时间后，负极周围的酸性减弱

C．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为14mol

D．放电过程中KOH的物质的量浓度不变

【解析】A、负极上乙烷失电子发生氧化反应,电极反应式C2H6+18OH-=2CO32--14e-+12H2O,正极反应式为2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣，故A错误;

B、放电过程中,负极上氢氧根离子参加反应导致浓度降低,所以碱性减弱,pH下降,故B错误；

C.根据C2H6+18OH-=2CO32--14e-+12H2O可以知道,每消耗1molC2H6,则电路上转移的电子为14mol,故C正确；

D、该反应中有水生成,导致溶液体积增大,KOH参加反应导致物质的量减少,所以KOH浓度降低,故D错误。

14．一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是

A．该电池工作时，每消耗22.4LNH3转移3mol电子

B．电子由电极A经外电路流向电极B

C．电池工作时，OH－向电极B移动

O2+4H＋+4e－＝2H2O

15．如图所示是一种以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。

该固体氧化物电解质的工作温度高达700-900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。

A．电极甲发生还原反应

B．电池内的O2-由电极乙移向电极甲

C．电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O

D．当甲电极上有lmolN2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应

【解析】A、通氧气一极为正极，通N2H4的一极为负极，即电极甲为负极，依据原电池的工作原理，电极甲上发生氧化反应，故A错误；

B、根据原电池的工作原理，O2－从正极移向负极，故B正确；

C、因为反应生成无毒无害物质，即N2H4转化成N2和H2O，故C错误；

D、题目中没有说明条件是否为标准状况下，因此无法计算气体的体积，故D错误。

16．燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展，一种以联氨（N2H4）为燃料的环保电池工作原理如图所示，工作时产生稳定无污染的物质。

A．M极生成氮气且电极附近pH降低

B．负极上每消耗1molN2H4，会有2molH+通过质子交换膜

C．正极的电极反应式为：

O2+2H2O+4e-=4OH-

D．电极M是原电池的正极

【解析】根据图中氢离子的移动方向可知电极N为正极，电极M为负极，燃料电池中的联氨在负极发生氧化反应，电极反应式为：

N2H4-4e-=N2↑+4H+，氧气在正极发生还原反应，电极反应式为：

O2+4H++4e-=2H2O。

A项，结合分析可知电极M为负极，电极反应式为：

N2H4-4e-=N2↑+4H+，生成氮气，且会生成H+，导致电极M附近的pH降低，故A项正确；

B项，结合分析可知电极M为负极，联氨在负极发生氧化反应，根据电极反应式可知每消耗1molN2H4，转移4mol电子，会有4molH+通过质子交换膜，故B项错误；

C项，结合分析可知正极的电极反应式：

O2+4H++4e-=