2014年高二化学人教版选修四 20燃料电池练习卷与答案（带解析）.doc

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1、2014年高二化学人教版选修四 20燃料电池练习卷与答案（带解析） 选择题 氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能 ,而不经过热能这一中间形式 ,已用于宇宙飞船及潜艇中 ,其电极反应为 : 负极 :2H2+4OH-4e- 4H2O 正极 :O 2+2H2O+4e- 4OH- 所产生的水还可作为饮用水 ,今欲得常温下 1 L水 ,则电池内电子转移的物质的量约为 ( ) A 8.910-3 mol B 4.510-2 mol C 1.1102 mol D 5.610 mol 答案： C 一种新型燃料电池 ,一极通入空气 ,另一极通入丁烷气体 ;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆 (Zr

2、O2)晶体 ,在熔融状态下能传导 O2-。下列对该燃料电池的说法中正确的是 ( ) A在熔融电解质中 O2-由负极移向正极 B电池的总反应是 2C4H10+13O2 8CO2+10H2O C通入空气的一极是正极 ,电极反应为 :O 2+4e-+2H2O 4OH- D通入丁烷的一极是正极 ,电极反应为 :C 4H10-26e-+13O2- 4CO2+5H2O 答案： B 据报道 ,摩托罗拉公司研制了一种有甲醇和氧气 ,以及强碱作电解质的手机电池 ,电量可达到镍氢电池的 10倍 ,有关此电池的叙述错误的是 ( ) A溶液中的阳离子移向正极 B负极反应式 :CH3OH+8OH-6e- C+6H2O

3、C电池在使用过程中 ,电解质溶液的 c(OH-)不变 D当外电路通过 6 mol电子时 ,理论上消耗 1.5 mol O2 答案： C 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 ( ) A该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为 :C 6H12O6+6H2O-24e- 6CO2+24H+ C放电过程中 ,H+从正极区向负极区迁移 D在电池反应中 ,每消耗 1 mol氧气 ,理论上能生成标准状况下 CO2气体 L 答案： B 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪 ,负极上的反应为 :CH3CH2OH-4e-+H2O CH3COOH+4H+。下列有关说法正确

4、的是 ( ) A检测时 ,电解质溶液中的 H+向负极移动 B若有 0.4 mol电子转移 ,则在标准状况下消耗 4. 48 L氧气 C电池反应的化学方程式为 :CH3CH2OH+O2 CH3COOH+H2O D正极上发生的反应为 :O 2+4e-+2H2O 4OH- 答案： C 固体氧化物燃料电池是由美国西屋 (Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆 氧化钇为电解质 ,这种固体电解质在高温下允许氧离子 (O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示 ,其中多孔电极 a、 b均不参与电极反应。下列判断正确的是 ( ) A有 O2放电的 a极为电池的负极 B有 H2放电的 b极为

5、电池的正极 C a极对应的电极反应为 O2+2H2O+4e- 4OH- D该电池的总反应方程式为 2H2+O2 2H2O 答案： D 有四种燃料电池 :A 固体氧化物燃料电池； B碱性氢氧化物燃料电池； C质子交换膜燃料电池； D熔融盐燃料电池 ,下面是工作原理示意图 ,其中正极反应生成水的是 ( ) 答案： C 美国加州 Miramar海军航空站安装了一台 250 kW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 600700 ,所用燃料为 H2,电解质为熔融的 K2CO3。该电池的总反应为 :2H2+O2 2H2O,负极反应为 :H2+C-2e-H2O+CO2。则下

6、列推断中正确的是 ( ) A正极反应 :4OH-4e- 2H2O+O2 B当电池生 成 1 mol H2O 时 ,转移 4 mol电子 C放电时 C向负极移动 D放电时 C向正极移动 答案： C 质子交换膜燃料电池 (PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料 ,空气为氧化剂 ,铂作催化剂 ,导电离子是 H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是 ( ) 正极反应为 :O 2+4H+4e- 2H2O 负极反应为 :2H2-4e- 4H+ 总的化学反应为 :2H2+O2 2H2O 氢离子通过电解质向正极移动 A. B. C. D. 答案： C 填空题 可以将氧化还原反应 2H2+O2

7、 2H2O 设计成原电池。 (1)利用氢气和氧气、氢氧化钾溶液构成燃料电池 ,则负极通的气体应是 ,正极通的气体就是 ,电极反应为 :正极 ,负极 。 (2)如果把 KOH改为稀硫酸作电解质 ,则电极反应为 :正极 : ,负极 : 。 (3)(1)和 (2)的电解质溶液不同 ,反应进行后 ,其溶液的 pH各有何变化 。 (4)如把 H2改为甲烷 ,KOH溶液作电解质溶液 ,则电极反应为 :正极 : ,负极 : 。 答案： (1)H2 O2 O2+2H2O+4e- 4OH- H2+2OH-2e- 2H2O (2)O2+4H+4e- 2H2O 2H2-4e- 4H+ (3)前者变小 ,后者变大 (4)2O2+4H2O+8e- 8OH- CH4+10OH-8e- C+7H2O