2019屆二輪復(fù)習(xí)熔融電解質(zhì)燃料電池、燃料電池綜合專題卷全國通用

1、熔融電解質(zhì)燃料電池、燃料電池綜合1 .不久前，美國一個(gè)海軍用空站安裝了一臺(tái)250kW的MCFC型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600700C,所用燃料為H2,電解質(zhì)為熔融的K2CO3,已知該電池的總反應(yīng)為2H2+。2=2出0,負(fù)極反應(yīng)為H2+CM3-2e=H2O+CO2,則下列推斷正確的是（）A,正極反應(yīng)為40H=O2+2H2O+4eB.放電時(shí)匚。向負(fù)極移動(dòng)C.電池供應(yīng)1mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移白電子數(shù)為4molD.放電時(shí)匚。向正極移動(dòng)2.固體氧化物燃料電池是由美國西屋（Westinghouse）公司研制開發(fā)的。它以固體氧化錨一氧化鈕為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子（O

2、2）在其間通過。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是（）糾I電極.眼塞電解她M'lifShA.有O2放電的a極為電池的負(fù)極B.有H2放電的b極為電池的正極C. a極對應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2+2HzO+4e=4OHD. 該電池的總反應(yīng)方程式為2H2+O2=2H2O3.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖，該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,下列說法不正確的是（）A.石墨I(xiàn)附近發(fā)生的反應(yīng)為NO2+/v03-e=N2O52B.石墨n附近反生的反應(yīng)為O24e=2O2C.該電池放電時(shí)川口&從右側(cè)向左側(cè)遷移D.相同條件下，放

3、電過程中消耗的NO2和。2的體積比為4：14 .由NO2、。2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如圖所示，在使用過程中石墨I(xiàn)電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,下列有關(guān)說法正確的是（）A.石墨i極為正極，石墨n極為負(fù)極B.丫的化學(xué)式可能為NOC.石墨I(xiàn)極的電極反應(yīng)式為NO2+/VO3-e=N2O5d.石墨n極上發(fā)生氧化反應(yīng)5 .科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如下圖所示裝置O2O下列敘述錯(cuò)誤的是（）中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了丫2。3的ZrO3固體，它在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的電覆的月町r摺奈了YQi的ZrQ的體A.

4、 c電極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)B. B口通入的是甲烷，發(fā)生氧化反應(yīng)C.放電時(shí)o"離子向d極移動(dòng).，一2一一一一一.D.d極上的電極反應(yīng)式為CH4+4O+8e=CO2+2H2O6.科學(xué)家成功開發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)02一。下列對該燃料電池的說法不正確的是（）A.在熔融電解質(zhì)中，02一由負(fù)極移向正極B.該電池的總反應(yīng)是C3H8+5O2=3CO2+4H2OC.電路中每通過5mol電子，約有5.6L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化2，D,通入丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H820e

5、+100=3CO2+4”O(jiān)7 .燃料電池的基本組成為電極、電解液、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達(dá)80%（一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右），產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯(cuò)誤的是（）A.上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)物是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)8 .氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使C.乙醇燃料電池的電解液常用KOH溶液，該電池的負(fù)極反應(yīng)為C2H5OH12鼠=2CO2f+3H2OD.甲烷堿性燃料電池的正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH8 .燃料電池不是把還原劑、氧化劑全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電

6、池。下面有4種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是A固體率代溝燃料電池n做憔樽料陽池?fù)Q糧累"電池以培硅趾燃料電池9 .如圖是一種航天器能量儲(chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是（）A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B.裝置丫中負(fù)極的電極反應(yīng)式：O2+2HzO+4e=4OHC.裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D.裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化10.通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下。下列說法正確的是（）A.NiO電極發(fā)生還原反應(yīng)B. Pt電極是電池的負(fù)極C. NiO電極的電極反應(yīng)式：NO-2e+O2

7、=NO2D.該電池在標(biāo)準(zhǔn)X犬況下，若Pt電極消耗2.24LO2,NiO電極電極產(chǎn)生2.24LNO2氣體11.據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染，其電池反應(yīng)為2Zn+O2=2ZnO,原料為鋅粒、電解液和空氣。則下列敘述正確的是（）A.鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)B,負(fù)極反應(yīng)為Zn+2OH2e=ZnO+H2OC.正極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解液可以是強(qiáng)酸也可以是強(qiáng)堿12.我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉗網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3,下列說法不正確的是（）A,正極反應(yīng)式為O2+

8、2H2O+4e=4OHB.電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉗電極C.以網(wǎng)狀的鉗為正極，可增大與氧氣的接觸面積D.該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用13.Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是（）一一、，、一一2+A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=MgB.正極反應(yīng)式為Ag+e=AgC,電池放電時(shí)C由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2T14.研究人員最近發(fā)明了一種水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為5MnOz+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列於'電池在海水

9、中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是（）A.正極反應(yīng)式：Ag+CP-e=AgClB. 每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子C. Na卡不斷向水”電池的負(fù)極移動(dòng)D. AgCl是還原產(chǎn)物15.我國科學(xué)家發(fā)明的一種可控鋰水電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是（）A.電池工作時(shí)，鋰離子向正極移動(dòng)B.有機(jī)電解質(zhì)可用水溶液代替C.電池總反應(yīng)為2Li+2H2O=2LiOH+H2TD.該裝置不僅可提供電能，還可得到清潔的氫氣16.（雙選）不久前，美國一個(gè)海軍用空站安裝了一臺(tái)250kW的MCFC型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600700C,所用燃料為出，電解質(zhì)為熔融的K2CO3

10、,已知該電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O。則下列推斷正確的是（）A,正極反應(yīng)為4OH=O2+2H2O+4eB.負(fù)極反應(yīng)為H2+C。q2e=H2O+CO2C.放電時(shí)匚。1向負(fù)極移動(dòng)D.電池供應(yīng)1mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4mol17 .原電池是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。（1）如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題:ICOj；OlF-Jh電極N.QH淞液電池的負(fù)極是（填“峨"b”電極，該極的電極反應(yīng)式為。電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH（填增大"、減小"或不變"J（2）熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視?？捎肬2CO3和Na2CO3的

11、熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?，制得?50C下工作的燃料電池。請完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO14e=4CO2；正極反應(yīng)式：總電池反應(yīng)式：18 .一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是此極A電極Ei甘化小撼CHl+HOI"f脫相CQt+HjO.嚏化劑,，一，.，一A反應(yīng)CH4+H2。=3H2+c。,母消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B,電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2+2OH-2e=2H2OC.電池工作時(shí)，匚口)向電極B移動(dòng)D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2COz+4e=2匚櫻？最近有人制造了

12、一Y2O3的ZrO219 .設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)02一?；卮鹑缦聠栴}：以丁烷代表汽油，寫出這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：(2)寫出這個(gè)電池的正極發(fā)生的反應(yīng):負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)：O固體電解質(zhì)里的02一的移動(dòng)方向是O向外電路釋放電子的電極是20 .NO2、。2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖，石墨I(xiàn)為電池的極。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為21.(1)如圖所示，若C為濃硝酸，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe,

13、A電極材料為Cu,則B電極的電極反應(yīng)式為,A電極的電極反應(yīng)式為；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液C的pH將(填升高”降低”或基本不變”-iff前廠(2)我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水電池作為能源的新型的海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是,負(fù)極反應(yīng)為;正極反應(yīng)為。(3)熔鹽電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?，制得?50c下工作的燃料電池，完成有關(guān)電池反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)式為2CO+2CO?-4e=4CO2,正極反應(yīng)

14、式為J,電池總反應(yīng)式為。22 .氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)兩種。試回答下列問題：(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：;電解質(zhì)溶液的pH(填變大”、變小"或不變”)(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：;電解質(zhì)溶液的pH(填變大”、變小"或不變”)23 .腫(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性液體，可用作火箭燃料。放出熱量624kJ(25C時(shí))，N2H4已知在101kPa時(shí)，32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂退?完全燃燒的熱化學(xué)方程式是

15、20%30%的KOH溶液。腫空氣燃料(2)腫-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式是負(fù)極的反應(yīng)式是。(3)下圖是一個(gè)電化學(xué)過程示意圖。CuSO,濟(jì)油鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是假設(shè)使用腫一空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化為128g,則腫一空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。24 .以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法。(1)酸性條件總反應(yīng)式：;正極反應(yīng)式：;負(fù)極反應(yīng)式：。(2)堿性條件總反應(yīng)式：;正極反應(yīng)式：;負(fù)極反應(yīng)式：。2-固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O)總反應(yīng)式：;正極反應(yīng)式：;負(fù)極反應(yīng)式

16、：。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下1 反應(yīng)式：;正極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：。25 .以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法：（1）酸性條件燃料電池總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H2O燃料電池正極反應(yīng)式：O2+4H+4e-=2H2O一X2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：（2）堿性條件燃料電池總反應(yīng)式：CH4+2O2+2NaOH=Na2co3+3H2O燃料電池正極反應(yīng)式：O2+2H2。+4e=4OH一應(yīng)，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：c（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2一）燃料電池總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H2O燃料電池正極反應(yīng)式：O2+4e=2O2（2）一X2,得燃

17、料電池負(fù)極反應(yīng)式：。（4）熔融碳酸鹽（如：熔融K2CO3）環(huán)境下電池總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H2O正極電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e=22；1X2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：。26 .以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示。判斷電極名稱：電極（）為，理由是電極（n）為,理由是。（2）微生物燃料電池需要選擇合適的溫度，理由是（3）寫出該微生物燃料電池的電極反應(yīng)式：電極（I）反應(yīng)式為電極（n）反應(yīng)式為。（4）質(zhì)子交換膜”允許溶液中H+向（電極名稱）遷移，理由是若該電7生成2.24LCO2（標(biāo)準(zhǔn)況），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為（6）燃料電池中，助燃劑（氧化劑）不一定是氧氣。例如，以鉗為電極，

18、氫氣氯氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池，該燃料電池中負(fù)極反應(yīng)式為。燃料電池的總反應(yīng)方程式為。27 .燃料電池是利用燃料（如H2、CO、CH4、CH3OH、NH3等）與。2反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（1）甲烷燃料電池（NaOH作電解質(zhì)溶液）的負(fù)極反應(yīng)式為正極電極反應(yīng)式為放電過程中溶液的pH（填增大"、臧小"或不變”）（2）瑞典ASES公司設(shè)計(jì)的曾用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如右，有關(guān)說法正確的是a,電池工作時(shí)，Na卡向負(fù)極移動(dòng)NdlH溶液H1b.電子由電極2經(jīng)外電路流向電極1c.電池總反應(yīng)為4NH3+3O2=2N2+6H2Od.電極2發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4H+

19、4e-=2H2O（3）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。傭電冊研交跳膜A為生物燃料電池的（填芷"或負(fù)"極。正極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)式為.放電過程中，h+由極區(qū)向極區(qū)遷移（填芷"或負(fù)"J在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體L。該電池（填能”或不能”在高溫下工作。(4)CO無色無味有毒，世界各國每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一種CO分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質(zhì)為氧化鈕-氧化鈉，其中O2一可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高，請回答：名孔電械“NASKO

20、Ni見1電極卜一空氣a極電極反應(yīng)式為工作時(shí)，O2由電極向電極移動(dòng)(填“瞰“b；下同)，電子由電極通過傳感器流向電極。28 .(1)今有反應(yīng)2H2+O2上空2H2O,要構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通入的應(yīng)是,正極通入的應(yīng)是,電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：、正極：。(2)如把KOH改為稀H2SO4作電解液，則電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：、正極：。上述(1)和(2)的電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，(1)中溶液pH變(填夭”或小”，下同)，(2)中溶液pH變。(4)如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解液，則電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：、正極：。29 .氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式

21、當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)兩種。試回答下列問題：疝極啜幫液正極氫氣熱料電池示意圉(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：正極：;電池總反應(yīng)：電解質(zhì)溶液pH的變化(填變大”、變小"或不變"J(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：正極：;電池總反應(yīng)：;電解質(zhì)溶液pH的變化(填變大”、變小"或不變"J30 .鋁一空氣海水電池：以鋁板為負(fù)極，鉗網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。負(fù)極：;正極：;電池總反應(yīng)為。31 .酸性鋅鎰干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是碳粉、二氧化鎰、氯化鋅和氯化鏤等組成的填充物，該電池在

22、放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可以得到多種化工原料?；卮鹣铝袉栴}：(1)該電池的正極反應(yīng)式為,電池反應(yīng)的離子方程式為。.，-1(2)維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作5min,理論消耗Zng。(已知F=96500Cmol)答案解析1.B【解析】根據(jù)總反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)方程式，二者相減得正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e=2C023,A錯(cuò)誤；正極產(chǎn)生匚吟而負(fù)極消耗C%,所以匚。、向負(fù)極移動(dòng)，B正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式判斷電池供應(yīng)1mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol,C錯(cuò)誤。2.D【解析】固體介質(zhì)允許O2一通過，說明為非水體系；a極反應(yīng)是Oz+4e=2O2一,是正極；b極反應(yīng)是2H24e+

23、2O2=2H2O,是負(fù)極，總反應(yīng)方程式是2H2+O2=2H2O,只有D正確。3.B【解析】燃料電池中O2總是得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，在熔融NaNO3介質(zhì)中，電極方程式為Oz+2N2O5+4e=4W。3,B錯(cuò)誤；NO2發(fā)生氧化反應(yīng)，氮元素化合價(jià)升高，石墨I(xiàn)電極上生成氧化物丫，則丫只能是N2O5,在熔融NaNO3介質(zhì)中，電極反應(yīng)式為NO2+/V。？e=N2O5,石墨I(xiàn)為電池的負(fù)極；由正負(fù)極電極反應(yīng)可知，NUm在正極生成，在負(fù)極消耗，NO?從正極移向負(fù)極，C正確；電極方程式分別為NO2+N*e=N2O5、O2+2N2O5+4e=4N。則放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4：1,D正確。4

24、.C【解析】氧氣在反應(yīng)中被還原，石墨n是正極，石墨I(xiàn)是負(fù)極，A、D不正確；Y是NO2被氧化后的產(chǎn)物，N化合價(jià)升高，不可能為NO,B不正確。5 .D【解析】圖示中電流由正極流向負(fù)極，可判斷c為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，d為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；正極通入空氣，在熔融氧化物中，電極反應(yīng)式為2O2+8e=4O2,在負(fù)極上通入CH4,電極反應(yīng)式為CH4+4O*8e=CO2+2H2。，B正確，D錯(cuò)誤；正極產(chǎn)生O2,而負(fù)極消耗O2,2、，.,一，一一O應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，C正確。6 .A【解析】該電池通入O2的電極為正極，在固態(tài)氧化物電解質(zhì)中，Oz+4e=2O2,產(chǎn)生的O2一將向負(fù)極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；通入丙烷的電極為

25、負(fù)極，在固態(tài)氧化物電解質(zhì)中，C3H8-20e+10O2=3CO2+4H2O,D正確；總反應(yīng)：C3H8+5O2=3CO2+4H2O,B正確；根據(jù)電子守恒：C3H820e，電路中每通過5mol電子，0.25mol丙烷被完全氧化，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約5.6L,C正確。7 .C8 .C【解析】根據(jù)燃料電池的工作原理示意圖，可以判斷各電池中的正極反應(yīng)式分別為A選項(xiàng)，O2+4e=2O2;B選項(xiàng)，Oz+4e+2H2O=4OH;C選項(xiàng)，Oz+4e+4H+=2H2O；D選項(xiàng)，O2+4e+2CO2=2。9 .C【解析】A項(xiàng)，系統(tǒng)中存在光能一電能，電能一化學(xué)能、化學(xué)能一電能、電能一機(jī)械能等多種能量轉(zhuǎn)化形式；B項(xiàng)，裝置

26、Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為H2-2e=2H+;C項(xiàng)，裝置X可電解水生成力和。2；D項(xiàng)，無論是原電池還是電解池都不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的完全轉(zhuǎn)化，故只有C正確。10 .C【解析】燃料電池中。2一般作正極，燃料作負(fù)極，電解質(zhì)介質(zhì)不一樣，電極反應(yīng)產(chǎn)物不同。由圖知02一可自由移動(dòng)，所以NiO電極反應(yīng)式：NO-2e+O2=NO2,NO失去電子生成NO2,為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤，C正確；Pt電極反應(yīng)為Oz+4e=2O2,作正極，B錯(cuò)誤；。24e2NO2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Pt電極消耗2.24LO2,NiO電極電極產(chǎn)生4.48LNO2氣體，D錯(cuò)誤。11 .B【解析】2Zn+O2=2ZnO,Zn失電子，Zn為原

27、電池負(fù)極，。2得電子，。2(空氣)在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，A、C錯(cuò)誤；若電解?夜為強(qiáng)酸,Zn和ZnO均不能長期存在，說明電池為堿性環(huán)境，負(fù)極反應(yīng)為Zn+2OH2e=ZnO+H2O,D錯(cuò)誤，B正確。12.B【解析】該原電池負(fù)極反應(yīng)為Al3e=Al3,正極反應(yīng)為Oz+2H2O+4e=4OH,工作時(shí)電子由負(fù)極流向正極，而電流由正極流向負(fù)極，B錯(cuò)誤，其余正確。13.B【解析】根據(jù)題意，電池總反應(yīng)式為Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag,正極反應(yīng)為：2AgCl+2e=2Cl+2Ag,負(fù)極反應(yīng)為：Mg-2e=Mg2+,A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對原電池來說，陰離子由正極移向負(fù)極，所以電池放電時(shí)，C由正極向負(fù)極遷移

28、，C項(xiàng)正確；由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2tD項(xiàng)正確；答案選B14.B【解析】根據(jù)總反應(yīng)中各元素化合價(jià)的升降，正極反應(yīng)為5MnO2+2e=Mn5阿o,負(fù)極反應(yīng)為2Ag+2Cl-2e=2AgCl,AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D錯(cuò)誤，B正確；正極電子流入，帶負(fù)電荷，Na+為陽離子向正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。15.B【解析】由圖可知正極反應(yīng)為2H+2e=H2/T,根據(jù)異電荷相吸原理，溶液中Li+向正極移動(dòng)，A正確；因2Li+2H2O=2LiOH+H2T,不可用水溶液代替有機(jī)電解質(zhì)，B錯(cuò)誤，C正確；由電池反應(yīng)知，該裝置不僅可提供電能，還可得到清潔的氫氣，D正確。16.BC

29、【解析】根據(jù)總反應(yīng)可知。2得到電子，作正極，Oz+2CO2+4e=2匚。1,A錯(cuò)誤；H2失去電子，作負(fù)極，氧化形成H+,H+和電解質(zhì)溶液中匚標(biāo)？反應(yīng)生成CO2,所以電極反應(yīng)：H2+COV-2e=H2O+CO2,B正確；參與負(fù)極反應(yīng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，C正確；由總反應(yīng)可知供應(yīng)1mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol,D錯(cuò)誤。17 .(1)aCH4+10OH8e=CO+7H2O減小(2)O2+2COz+4e=2CO2CO+O2=2CO2【解析】(1)CH4在反應(yīng)時(shí)失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。由于電池工作過程中會(huì)消耗OH，故一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH會(huì)減小。(2)正極發(fā)生還原發(fā)應(yīng)，故正極電極反應(yīng)

30、式為O2+2C02+4e=2CO,，根據(jù)正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式=總電池反應(yīng)，可推知總電池反應(yīng)式應(yīng)為2CO+O2=2CO2。18 .D【解析】由圖示可知，甲烷和水轉(zhuǎn)換為CO和氫氣燃料，反應(yīng)為CH4+H2O三三=3H2+CO,每有1 mol甲烷參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6mol,A錯(cuò)誤；由圖示可知電解質(zhì)為熔融態(tài)的碳酸鹽，溶質(zhì)無OH,A電極反應(yīng)為H2-2e+CO2；=H2O+CO2,B錯(cuò)誤；同理，電極B上氧氣得電子，與二氧化碳結(jié)合生成碳酸根離子，電極反應(yīng)為Oz+4e+2CO2=2。,D正確；負(fù)極A消耗匚爐3,正極B產(chǎn)生匚仃、，C心向負(fù)極A移動(dòng)，C錯(cuò)誤。19. (1)2C4H10+13O2=8CO2+10H

31、2。，2-，-2八八一一.(2)O2+4e=2OC4H10+13O26e=4CO2+5出0向負(fù)極移動(dòng)負(fù)極【解析】由原電池原理知：負(fù)極失電子后經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到正極，根據(jù)電中性關(guān)系，內(nèi)電路中，O”向負(fù)極移動(dòng)。20. 負(fù)NOz+NO?-e=N2O5【解析】燃料電池中O2總是得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極；NO2發(fā)生氧化反應(yīng)，氮元素化合價(jià)升高，石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,則Y只能是N2O5,在熔融NaNO3介質(zhì)中，電極反應(yīng)式為NOz+NOge=N2O5,石墨I(xiàn)為電池的負(fù)極。21. (1)4H+2NO；+2e-=2NO2+2H2OCu-2e-=Cu2+升高(2)鋁4Al12e=4Al33O2+6H2O+12e=

32、12OH(3) O2+2CO2+4e=2CO2CO+O2=2CO2【解析】(1)若C為濃硝酸，常溫下鐵遇濃硝酸鈍化，不能繼續(xù)反應(yīng)，若此時(shí)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為正極，A電極材料Cu為負(fù)極，負(fù)極電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,正極反應(yīng)為4H+2NO；+2e-=2NO2+2H2O,反應(yīng)一段時(shí)間后溶液pH會(huì)升高。(2)以鋁、海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，Al為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：4Al-12e-=4Al3+,空氣中的氧氣為正極，正極材料為石墨，該電極上發(fā)生還原反應(yīng)：3O2+6H2O+12e-=12OH-。(3)該熔融鹽燃料電池中，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式

33、為O2+2CO2+4e-=2CO：,負(fù)極上燃料CO失電子和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為2CO+2CO7-4e=4CO2,在得失電子相同J條件下將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加得電池反應(yīng)式2CO+O2=2CO2-。22 .2H24e=4H+。2+4e+4H=2H2O2H2+O2=2H2O變大(2)2H24e+4OH=4H2OO2+4e+2HzO=4OH2H2+O2=2H2O變小【解析】燃料電池所用的介質(zhì)(電解質(zhì)溶液或相當(dāng)于電解質(zhì)溶液)不同，相應(yīng)的電極反應(yīng)就不同；但無論如何書寫，兩電極反應(yīng)相疊加始終等于燃料的燃燒反應(yīng)。這也是驗(yàn)證電極反應(yīng)是否正確的一種方法。(1)正極上，O2得電子變?yōu)镺2,溶液中

34、O2一不能單獨(dú)存在，酸性條件下與H+結(jié)合生成H2O；負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠+,H+進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為H2在。2中燃燒的反應(yīng)，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH變大。(2)正極上，O2得電子變?yōu)椤?，溶液中。2一不能單獨(dú)存在，堿性條件下與H2O分子結(jié)合生成OH；負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠+,堿性條件下H+不能大量存在，與OH一結(jié)合生成水。電池總反應(yīng)也是H2在O2中的燃燒反應(yīng)。同樣，由于有水生成，c(OH)變小，pH變小。23 .(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)1AH=-624kJmol(2)Oz+4e+2HzO=4OHN2H4+4OH4e=N2T+4H2O

35、Cu2+2e=Cu112【解析】(2)對于腫一空氣燃料電池，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OH,用總反應(yīng)減去正極的反應(yīng)式即為負(fù)極的電極反應(yīng)式。(3)128gCu的物質(zhì)的量為2mol,即轉(zhuǎn)移4mole0由O2+4e-+2H2O=4OH一可知消耗1molO2,則消耗5mol空氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為112L。24 .(1)CH4+2O2=CO2+2H2O2O2+8H+8e=4H2OCH48e+2H2O=CO2+8H+(2)CH4+2O2+2OH=CO<+3H2O2O2+4H2O+8e=8OHCH4+10OH-8e=CO?+7H2O(3)CH4+2O2=CO2+2H2O_2一2O2+8

36、e=4OCH4+4O2-8e=CO2+2H2O(4)CH4+2O2=CO2+2H2O202+4CO2+8e=4CO?CH4+4C0<8e=5002+2H2O25 .(1)CH4-8e+2H20=C02+8H+(2)CH4+10OH-8e=C023+7H2。(3)CH4+4O28e=C02+2H2O(4)CH4+4CO238e=5002+2H2O【解析】燃料電池正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是。2,隨著電解質(zhì)溶液的不同，還原反應(yīng)產(chǎn)物有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：02+4H+4e=2H2O；(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4

37、e=40H;(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)02一)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+4e=202;(4)熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：Oz+2CO2+4e=20。,。用電池總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式，就可得到負(fù)極反應(yīng)式。燃料電池負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)都是燃料，對于有機(jī)物燃料而言，在堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下氧化產(chǎn)物為碳酸鹽，CH4+IOOH-8e=CO23+7H2O；其余三種環(huán)境下燃料氧化產(chǎn)物都為C02,但電極反應(yīng)各不相同。26 .(1)正極氧氣發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極葡萄糖發(fā)生氧化反應(yīng)(2)微生物燃料電池的放電效率是由微生物的活性決定的，而微生物一般在3050c活性最高，溫度過高或過低均影響其活性

38、，從而導(dǎo)致電池工作效率低(3)602+24H+24e=12H2O06H12O624e+6H2O=6CO2+24H+(4)電極(i)葡萄糖在電極(n)失去電子，電子經(jīng)外電路流向電極(I),使電極(I)區(qū)帶負(fù)電荷，因此H+向電極(I)區(qū)遷移(5)0.4mol(6)H22e+20H=2H2OH2+0%+2K0H=2K0l+2H2?！窘馕觥?1)根據(jù)圖示可知，電極(I)區(qū)域：通入氧氣，排出水。02一H20:氧元素由0價(jià)降至一2價(jià)，氧元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，電極(I)為正極；電極(n)區(qū)域：在微生物作用下，葡萄糖轉(zhuǎn)化成二氧化碳。06H1206-C02,碳元素的化合價(jià)升高，發(fā)生了氧化反應(yīng)，電極(n

39、)為負(fù)極。(2)微生物燃料電池工作效率由微生物的活性決定，在高溫下微生物(主要由蛋白質(zhì)組成)會(huì)發(fā)生變性，失去活性；溫度太低也影響微生物的活性，導(dǎo)致電池工作效率低。06H1206002,說明電解質(zhì)溶液呈酸性，正極反應(yīng)：6O2+24H+24e=12H2O;負(fù)極反應(yīng)：06H12O624e+6H20=6002+24H+o(4)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子經(jīng)外電路流向正極，所以負(fù)極區(qū)帶正電荷，正極區(qū)帶負(fù)電荷，h+向正極區(qū)遷移，即向電極(I)區(qū)遷移。該電池總反應(yīng)式為06H1206+602->60O2+6H2O,生成1mol002,轉(zhuǎn)移4mol電子，n(002)2.24;，-=0.1mol時(shí)，則n

40、(e)=0.4mol。(6)氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，KOH參與反應(yīng)，H2-2e+2OH=2H2O;氯氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性溶液中生成KCl,Cl2+2e=2Cl,電池的總反應(yīng)式為出+CI2+2KOH=2KCl+2H20。27 .(1)CH4+10OH8e=CO+7H2OO2+2H2O+4e=4OH減小(2)c(3)正O2+4H+4e=2H2O06H12O6+6H2O24e=6CO2T+24H+負(fù)正22.4不能(4)CO+O22e=CO2baab【解析】(1)負(fù)極為CH4失電子被氧化，在堿性條件下轉(zhuǎn)化為CO,故負(fù)極電極反應(yīng)式為CH4+10OH-8e=CO+7H2O;正極O2得電子在堿性條

41、件下生成OH,電極反應(yīng)式為Oz+2H2O+4e=4OH,電池總反應(yīng)式為CH4+2O2+2OH=CO+3H2O。隨著放電反應(yīng)的進(jìn)行，OH不斷消耗，pH減小。(2)先分析進(jìn)出電極物質(zhì)的化合彳判斷電池正負(fù)極，NH3-N2,N元素化合價(jià)升高，故電極1為原電池負(fù)極，電極2為原電池正極，電池工作時(shí)，Na+向正極移動(dòng)，電子由電極1經(jīng)外電路流向2,電極2電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH。電極1電極反應(yīng)式為2NH3+6OH-6e=n2+6H2O。O2一H2O發(fā)生還原反應(yīng)，故A為燃料電池的正極，B為燃料電池的負(fù)極。由于電解質(zhì)中含有H+,故正極電極反應(yīng)為O2+4H+4e-=2H2O,負(fù)極電極反應(yīng)為C6H12O6+6”O(jiān)24e-=6CO2