2019年高考化学备考百强校微测试系列专题24可充电电池燃料电池.doc

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1、- 1 -专题 24 可充电电池 燃料电池（满分 60 分 时间 25 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1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 +2OHC 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 【答案】C【解析】故答案选 C。【点睛】本题考查化学电源新型电池，明确原电池中正负极判断方法、离子移动方向及电子移动分析是解本题关键，难

2、点是电极反应式的书写，注意：放电时电子不进入电解质溶- 2 -液，电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流。 2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=2CO2B 负极反应为 H2-2e=2H+、CO-2e +H2O=CO2+2H+C 电路中通过 4 mol 电子，正极消耗 22.4 L(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【答案】B【解析】3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（N 2H4）为燃料的环保电池工作原理如图所示，工作时产生稳

3、定无污染的物质。下列说法正确的是- 3 -A M 极生成氮气且电极附近 pH 降低B 负极上每消耗 1 mol N2H4，会有 2 molH+通过质子交换膜C 正极的电极反应式为：O 2+2H2O+4e-=4OH-D 电极 M 是原电池的正极【答案】A【解析】4利用反应 6NO28NH 3 =7N212H 2O 构成电池的装置如图所示。下列说法正确的是A 电子从右侧 B 电极经过负载后流向左侧 A 电极- 4 -B 当有 2.24 L NO2被处理时，转移电子数为 0.4NAC 电极 A 极反应式为 2NH36e = N26H +D 为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜【答案】D【解

4、析】【详解】52017 年 9 月我国科学家对于可充放电式锌一空气电池研究取得重大进展。电池装置如图所示，该电池的核心是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER)，KOH 溶液为电解质溶液，放电的总反应方程式为 2Zn+O2+40H-+2H2O=2Zn(OH)2。下列有关说法正确的是（ ）A 可逆锌一空气电池实际上是二次电池，放电时电解质溶液中 K+向负极移动B 在电池产生电力的过程中，空气进入电池，发生 ORR 反应，并释放 OH-C 发生 OER 反应的电极反应式为 2H2O-4e-=O2+4H+D 放电时，电路中通过 2mol 电子，消耗氧气 22.4L(标准状况)【答案】B【解析】

5、分析：根据 2Zn+O2+40H-+2H2O=2Zn(OH)2可知，O 2中元素的化合价降低，被还原，应为原电池正极，电极反应为：O 2+4e +2H2O=4OH ，Zn 元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，电极反应为：Zn-2e +2OH =Zn（OH） 2，放电时阳离子向正极移动，充电与放电过程相- 5 -反。 详解：A、放电时，为原电池，溶液中阳离子向正极移动，即 K 向正极移动，故 A 错误；B、O 2中元素的化合价降低，被还原，应为原电池正极，电极反应为：O2+4e +2H2O=4OH ，在电池产生电力的过程中，空气进入电池，发生 ORR 反应，并释放OH-，故 B 正确；C、发

6、生 OER 反应的电极反应式为 4OH-4e =O2+2H20，故 C 错误；D 放电时，电路中通过 2mol 电子，消耗氧气 11.2L(标准状况)，故 D 错误；故选 B。6LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li LiFePO4，电池的正极材料是 LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含 Li+导电固体为电解质。下列有关 LiFePO4电池说法正确的是（ ）A 放电时电池正极反应为：FePO 4+Li+e-=LiFePO4B 放电时电池内部 Li+向负极移动C 充电过程中，电池正极材料的质量增加D 可加入硫酸以提高电解质的导电性

7、【答案】A【解析】7用固体氧化物作电解质的甲醇氧气燃料电池电解 Na2SO4溶液制备白色的 Fe(OH)2。其原理如右图所示。下列说法正确的是A 固体氧化物的作用是让电子在电池内通过B 碳棒 Y 上的电极反应式为 O24e = 2O2- 6 -C 碳棒 X 上的电极反应式为 CH3OH6e 3O 2 = CO22H 2OD 碳棒表面观察到 Fe(OH)2白色沉淀【答案】B【解析】【分析】本题主要考查了电解池和原电池综合应用，包括电子在电路中的移动方向和电极反应书写，注意燃料电池正极。 8I.被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。 右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为 KOH 溶

8、液，电极材料为疏松多孔石墨棒当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流 试回答下列问题： （1）燃料电池的优点是_；电解质溶液中的 OH -移向_极(填“负”或“正”) （2）写出氢氧燃料电池工作时正极反应式：_。 （3）若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为_ （4）利用该装置可以处理氮的氧化物和 NH 3尾气,总反应为：- 7 -6NO 2 +8NH 3=7N 2+12H 2O，负极反应式为_。 II.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为 80 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，

9、总质量为 41g，试计算： （1）产生氢气的体积(标准状况)为_； （2）通过导线的电子数为_（用 N A表示） 【答案】能量利用率，绿色无污染负2H2OO 24e =4OH CH410OH 8e =CO32 7H 2O2NH36e 6OH =N26H 2O13.44L1.2NA【解析】点睛：根据燃料电池的工作原理：负极上失电子，正极得电子，离子在电池内部的移动方向是：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，由此进行判断。另外在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，结合电解质环境来书写电极反应式。如果反应后正负极生成的产物和电解质中的离子发生反应，在写电极反应式的时候一定把参加反应的离子写入电极反应式。