高考化学考点42非水燃料电池必刷题.docx

1、高考化学考点42非水燃料电池必刷题考点四十二 非水燃料电池1锂-空气电池原理模型如图所示，下列说法不正确的是 A 电池正极可以吸附空气中氧气作为氧化剂B 正极反应为2Li+ + O2 + 2e- Li2O2C 电解质能传递锂离子和电子，不可以用水溶液D 负极反应Li - e-=Li+【答案】C2有报道称以硼氢化钠（NaBH4，强还原剂）和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如右图所示。下列说法错误的是（ ） A 电极b作正极，发生还原反应B 该电池的负极反应为：BH48OH8eBO26H2OC 每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 molD 不考虑能量损耗，当有1

2、mol H2O2参加反应时，即有2 mol Na+从a极区移向b极区【答案】C3一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+H2O3H2+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-=2H2OD 电极B上发生的电极反应为O2+4e-=2O2-【答案】B【解析】ACH4CO，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

3、，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；DB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 = 2COC 电子由电极a沿导线流向bD 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低【答案】C5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

4、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+2H2OC 当甲电极上有lmol N2H4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lmol N2H4消耗时

5、，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=2CO32C CO32向正极移动 D a为CH4，b为O2【答案】D7以柏林绿FeFe(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FeFe(CN)6

6、2Na+2eNa2FeFe(CN)6B 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【答案】B【解析】A、根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为FeFe(CN)6+2Na+2e=Na2FeFe(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2Mg4e2Cl=Mg2Cl22，通过0.2mol电子时，消耗0.1molMg，质量减少2.4g，

7、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1mol NO2时，电解质中转移1mol eD 石墨附近发生的反应为NO2+NO3-e-=N2O5【答案】C9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。下列说法正确的是（ ） A 电极b为电池负极B 电极a上的电极反应： 2H2S+2O2-4e-=S2+2H2OC 电极b上的电极反应： O2+4e-+4H+=2H2OD 电路中每流过4mol电子，正极消耗44.8

8、LH2S【答案】B10钠-氯化镍电池以 -Al2O3(Al2O3x Na2O)作为固体电解质构成的一种新型电池(2Na+NiCl2Ni+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- NaC 氯离子通过-Al2O3(s)在两电极间移动D 如果电池过度放电, AlCl4-可能被还原【答案】C【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-Al2O3(s)向负极移动，故C错误；如果

9、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5.06.0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。下列说法正确的是 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+2H2OC 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【答案】B【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

10、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“NaCO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“NaCO2”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4Na3CO22Na2CO3C。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

11、 电流流向为：MWCNT导线钠箔B 放电时，正极的电极反应式为 3CO24Na4e=2Na2CO3CC 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0.2 mole时，两极的质量差为11.2gD 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【答案】C13一种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。下列说法正确的是( ) 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-=LiD 电池充电时，接线柱B应与外接直流电源的负极

12、相连【答案】C14熔融碳酸盐燃料电池(Molen Cathomale Fuel Cell)简称MCFC，具有高发电效率。工作原理示意图如图。下列说法正确的是 A 电极M 为负极，K+、Na+移向MB 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【答案】C15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2C

13、e4+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14gD 选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过【答案】A【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0.1mol Ce4+，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

14、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+S8D 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【答案】D17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

15、功实现了对磁性的可逆调控(见图)。下列说法正确的是 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+3Li2OD 充电时，阴极反应为: Li2O +2e-=2Li+O2-【答案】C【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:Li2O +Fee-=Li+ Fe2O3，选项D错误。