高考化学考点42非水燃料电池必刷题Word下载.docx

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C．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol

D．不考虑能量损耗，当有1molH2O2参加反应时，即有2molNa+从a极区移向b极区

3．一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8mol电子

B．电池工作时，CO32-向电极A移动

C．电极A上只有H2参与电极反应，反应式为H2+2OH--2e-=2H2O

D．电极B上发生的电极反应为O2+4e-=2O2-

【答案】B

【解析】A．CH4→CO，化合价由-4价→+2价，上升6价，则1molCH4参加反应共转移6mol电子，A错误；

B．通氧气的一极为正极，则B为正极，A为负极，原电池中阴离子向负极移动，A为负极，所以CO32-向电极A移动，B正确；

C．通氧气的一极为正极，则B为正极，A为负极，负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水，电极A反应为：

H2+CO+2CO32--4e-=H2O+3CO2，C错误；

D．B电极上氧气得电子发生还原反应O2+2CO2+4e-＝2CO32-，D错误。

4．“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。

有关说法正确的是

A．电极b为电池的负极

B．电池反应为：

C+CO2=2CO

C．电子由电极a沿导线流向b

D．煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低

5．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。

下列说法正确的是

A．电池内的O2-由电极乙移向电极甲

B．电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O

C．当甲电极上有lmolN2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应

D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲

【答案】A

【解析】A、在原电池内部，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以O2-由电极乙移向电极甲，故A正确；

B、电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，故B错误；

C、当甲电极上有lmolN2H4消耗时，转移4mol电子，根据电子转移守恒，则乙电极上有lmolO2参与反应，在标准状况下O2的体积为22.4L，但题目没有指明条件，故C错误；

D、在外电路中，电子由负极（甲）移向正极（乙），故D错误。

6．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见如图。

下列说法正确的是（）

A．此电池在常温时也能工作B．正极电极反应式为：

O2+2CO2-4e﹣=2CO32﹣

C．CO32﹣向正极移动D．a为CH4，b为O2

【答案】D

7．以柏林绿Fe[Fe（CN）6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。

下列说法错误的是

A．放电时，正极反应为Fe[Fe（CN）6]＋2Na+＋2e－＝Na2Fe[Fe（CN）6]

B．充电时，Mo（钼）箔接电源的负极

C．充电时，Na+通过交换膜从左室移向右室

D．外电路中通过0.2mol电子的电量时，负极质量变化为2.4g

【解析】A、根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为Fe[Fe（CN）6]+2Na++2e－=Na2Fe[Fe（CN）6]，故A正确；

B、充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即Mo箔接电源的正极，故B说法错误；

C、充电时，属于电解，根据电解原理，Na＋应从左室移向右室，故C说法正确；

D、负极上应是2Mg－4e－＋2Cl－=[Mg2Cl2]2＋，通过0.2mol电子时，消耗0.1molMg，质量减少2.4g，故D说法正确。

8．如图是NO2和O2形成的原电池装置。

下列说法不正确的是

A．石墨Ⅱ做正极,O2发生还原反应

B．该电池放电时NO3-从右侧向左侧迁移

C．当消耗1molNO2时，电解质中转移1mole

D．石墨Ⅰ附近发生的反应为NO2+NO3--e-=N2O5

9．新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。

科学家利用该技术实现了H2S废气资源回收利用并获得能量，原理如图所示。

A．电极b为电池负极

B．电极a上的电极反应：

2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O

C．电极b上的电极反应：

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

D．电路中每流过4mol电子，正极消耗44.8LH2S

10．钠-氯化镍电池以β-Al2O3（Al2O3•xNa2O）作为固体电解质构成的一种新型电池（2Na+NiCl2

Ni+2NaCl）,其结构如图所示。

下列关于该电池的叙述错误的是

A．放电时NaCl在熔融电解质中生成

B．充电时阴极反应:

Na++e-═Na

C．氯离子通过β-Al2O3（s）在两电极间移动

D．如果电池过度放电,AlCl4-可能被还原

【解析】钠离子向正极移动、氯离子向负极移动，所以放电时NaCl在熔融电解质中生成，故A正确；

阴极发生还原反应，充电时阴极反应:

Na++e-═Na，故B正确；

氯离子通过β-Al2O3（s）向负极移动，故C错误；

如果电池过度放电,AlCl4-可能被还原为Al，故D正确。

11．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。

A．石墨电极上发生氧化反应B．通甲烷的电极反应式：

CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O

C．通空气的电极反应式为O2+4e-=2O2-D．甲烷燃料电池中CO32-向空气一极移动

【解析】A、根据甲烷燃烧时化合价的变化情况，可知甲烷中的C元素化合价升高，失去电子，甲烷在负极发生氧化反应，与之相连接的石墨为阴极，发生还原反应，所以A错误；

B、以熔融的碳酸盐为电解质，则通甲烷的负极反应为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，所以B正确；

C、由装置图所含信息可知，通空气的正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-，所以C错误；

D、在电池内部，阴离子向负极移动，所以甲烷燃料电池中CO32-向通甲烷的负极移动，故D错误。

12．利用“Na－CO2”电池将CO2变废为宝。

我国科研人员研制出的可充电“Na－CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，放电反应方程式为4Na＋3CO2＝2Na2CO3＋C。

放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图3所示，下列说法中错误的是（）

A．电流流向为：

MWCNT→导线→钠箔

B．放电时，正极的电极反应式为3CO2＋4Na＋＋4e－=2Na2CO3＋C

C．原两电极质量相等，若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mole－时，两极的质量差为11.2g

D．选用髙氯酸钠-四甘醇二甲醚做电解液的优点是导电性好，与金属钠不反应，难挥发

13．一种Cu-Li可充电电池的工作原理如图所示，其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开。

A．陶瓷片允许水分子通过

B．电池放电时，N极发生氧化反应

C．电池充电时，阴极反应为Li++e-=Li

D．电池充电时，接线柱B应与外接直流电源的负极相连

14．熔融碳酸盐燃料电池（MolenCathomaleFuelCell）简称MCFC，具有高发电效率。

工作原理示意图如图。

A．电极M为负极，K+、Na+移向M

B．电池工作时，熔融盐中CO32-物质的量增大

C．A为CO2，正极的电极反应为：

O2+4e-+2CO2=2CO32-

D．若用MCFC给铅蓄电池充电，电极N接Pb极

15．锌-铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。

锌-铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材料,不参与电极反应。

下列有关说法正确的是

A．放电时，电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+

B．充电时，a极发生氧化反应，b极发生还原反应

C．充电时,当电路中通过0.1mol电子时,b极增加14g

D．选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过

【解析】A.放电时，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为2Ce4++2e-=2Ce3+，故电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+，故A正确；

B.充电时，a极为阴极，发生含有反应，b极为阳极，发生氧化反应，故B错误；

C.充电时，当电路中通过0.1mol电子时，b极生成了0.1molCe4+，Ce4+不在b极上析出，故C错误；

D.充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，加入的H+起平衡电荷的作用，故为质子交换膜，故D错误；

故选A。

16．某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。

一种石墨烯锂硫电池（2Li+S8=Li2S8）工作原理示意图如图。

下列有关该电池说法不正确的是

A．金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料

B．充电时A电极为阴极，发生还原反应

C．充电时B电极的反应:

Li2S8-2e-=2Li++S8

D．手机使用时电子从A电极经过手机电路版流向B电极，再经过电池电解质流回A电极

17．某科研机构以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池另一极为金属锂和石墨的复合材料，电解质只传导锂离子，通过在宝温条件下对锂离于电池进行循环充放电，成功实现了对磁性的可逆调控（见图）。

A．电解质可以用Li2SO4溶液

B．充电时，Fe作为阴极，电池不被磁铁吸引

C．放电时，正极反应为Fe2O3+6Li++6e-==2Fe+3Li2O

D．充电时，阴极反应为:

Li2O+2e-==2Li+O2-

【解析】A.电极锂是活泼金属能与水反应，故电解质不可以用Li2SO4溶液，选项A错误；

B.充电时，Fe作为阳极，电池被磁铁吸引，失电子后产生氧化铁不被磁铁吸引而断开，选项B错误；

C.放电时，正极Fe2O3得电子产生铁，反应为Fe2O3+6Li++6e-==2Fe+3Li2O，选项C正确；

D.充电时，阴极反应为:

３Li2O+２Fe３＋＋６e-==６Li+Fe2O3，选项D错误。