高考化学 燃料电池 练习及答案

高考化学燃料电池
1．“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
2．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
3．硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下。

该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。

下列说法正确的是
A。

电极a为电池负极
B. 反应过程中溶液的pH升高
C. 电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜
D。

VB2极的电极反应式为:2VB2 + 22OH−—22e−=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O
4．以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。

电池负极材料采用Pt/C，
正极材料采用MnO2，其工作原理如下图所示.下列说法错误
．．的是
A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区
B. 电极b采用Pt/C,该极溶液的pH增大
C。

该电池a极的反应为BH4—+8OH-—8e—===BO2—+6H2O
D. 电池总反应：BH4- + 4H2O2 === BO2- + 6H2O
5．科学家设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池，其装置如图所示，下列说法不正确的是
A. 电路中转移3mol电子时，有11。

2LN2参加反应
B。

A为NH4Cl
C。

该电池外电路中的电流从a电极流向b电极
D。

b电汲为负极
6．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O．下列有关说法不正确的是（）
A. 检测时,电解质溶液中的H+向正极移动
B。

若有0.4 mol电子转移，则消耗2.24 L氧气
C. 正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应
D。

负极上的反应为：CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+
7．乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO.现有人将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的
A。

a为负极，发生还原反应
B。

电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
C。

放电时，电路中每转移0。

4mol电子，溶液中就有0.4molH+向负极迁移
D. 该电池负极反应式为CH2=CH2+H2O－2eˉ=CH3CHO+2H+
8．氢氧燃料电池已用于航天飞机，以30％KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下:2H2+4OH—-4e—＝4H2O，O2+2H2O+4e—＝4OH—。

下列叙述不正确的是
A。

氢氧燃料电池能量转化率可达100%
B。

是一种不需要将还原剂和氧化剂全部贮存在电池内的新型发电装置
C. 供电时的总反应为：2H2+O2＝2H2O，产物为无污染的水，属于环境友好电池
D. 氧气在正极反生还原反应
9．一种新型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. 催化重整中CH4+H2O=3H2+CO，1 mol CH4参加反应转移2 mol电子
B. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH—-2e-=2H2O
C. 电池工作时,CO32-向电极B移动
D。

电极B上的电极反应：O2+2CO2+4e- =2CO32—
10．《Nature》期刊曾报道一例CH3OH—O2原电池，其工作示意图如下。

下列说法不正确
的是
A. 电极A是负极,发生氧化反应
B。

电解质溶液中H+由A极流向B极
C。

电极B 的电极反应为: O2+2e-+H+=HO2—
D。

外电路中通过6mol电子，生成CO2的体积为22。

4L
11．熔融碳酸盐燃料电池(Molen Cathomal e 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
12．下图是某碱性氢氧燃料电池的工作原理示意图，下列说法错误的是
A。

气体2 是氧气
B. C1极为电源负极
C. 负极上的电极反应式为H2—2e- ==2H+
D. 装置中能量转化形式有:化学能→电能、电能→光能
13．液体燃料电池相对于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。

一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂，H2SO4作为电解质.下列关于该燃料电池的叙述正确的是（)
A. 电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
B. 该燃料电池正极发生的电极反应式为N2H4-4e-N2↑+4H+
C. 利用该燃料电池工业上可以电解熔融MgCl2制备Mg
D。

该燃料电池持续放电时,右侧电池区中因电极反应消耗H+,故c（H+)逐渐减小
14．已知:2H2S（g)+O2（g）= S2(s)+2H2O(l）△H= —632 kJ•mol-1,如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。

下列说法正确的是
A。

电极a上发生的电极反应式为：H2S — 2e— = S+2H+
B. 电池工作时,电流从电极b经过负载流向电极a
C. 电路中每流过1 mol电子,电池内部释放158 kJ的热能
D. 每11。

2 LH2S参与反应,有1 mol H+经固体电解质膜进入正极区
15．在固态金属氧化物燃料电解池中，以H2—CO混合气体为燃料,基本原理如右图所示。

下列说法不正确的是
A. Y极是原电池的正极，发生还原反应
B. 负极的电极反应式是：H2－2eˉ＋O2ˉ＝H2O CO－2eˉ＋O2ˉ＝ CO2
C。

总反应可表示为：H2＋CO＋O2 ＝H2O＋CO2
D. 同温同压下两极消耗的气体的体积之比是1︰1
16．二甲醚（CH3OCH3）燃料电池的工作原理如右图，有关叙述正确的是
A。

该装置能实现化学能100%转化为电能
B。

电子移动方向为:a极→b极→质子交换膜→a极
C. a电极的电极反应式为：CH3OCH3+3H2O=2CO2+12e—+12H+
D. 当b电极消耗22。

4LO2时，质子交換膜有4moIH+通过
17．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3 和K2CO3 为电解质、以CH4为燃料,该电池的工作原理如下图所示,下列说法正确的是
A. 电极a为负极,发生氧化反应B。

CO32—向正极移动
C。

正极电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—D。

此电池在常温下也能工作
18．在固态金属氧化物燃料电池中，以H2-CO 混合气体为燃料,基本原理如图所示。

下列说法不正确的是
A。

X极是原电池的负极,发生氧化反应
B. 负极的电极反应式为H2+O2－—2e－===H2O、C O + O 2－-2e－===CO2
C. Y极每消耗16gO2，电路中有2mol电子通过
D。

同温同压下两极消耗的气体体积之比是1：1
19．燃料电池是目前电池研究的热点之一。

现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。

下列叙述错误的是
A. a电极是负极，该电极上发生氧化反应
B。

b极反应是O2+2H2O-4e-=4OH-
C。

总反应方程式为2H2+O2=2H2O
D。

使用过程中电解质溶液的pH逐渐减小
20．甲醇-空气燃料电池(DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：2CH3OH（l) + 3O2（g）→ 2CO2 (g）+ 4H2O(l)，其工作原理示意图如图，下列说法正确的是（)
A. 甲为电池的负极，发生还原反应
B。

负极的电极反应式为：CH3OH ＋H2O－6e－＝CO2＋6H＋
C. b口通入的气体为O2
D. 用该电池进行电解水,当电路中转移0.2N A个电子时，生成2。

24L氢气
21．肼(N2H4）-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20％～30％的KOH 溶液。

电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O。

下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是（）A. 负极的电极反应式是N2H4+4OH—-4e—=4H2O+N2↑
B。

正极的电极反应式是O2+4H++4e—=2H2O
C. 溶液中阴离子向正极移动
D. 放电后电解质溶液的碱性增强
22．燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好，精度高，抗干扰性好等优点,是专门为警察设计的一款执法的检测工具，如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪的示意图.下列说法错误的是（)
A。

该电池的负极反应式为:CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+
B. 当电路中有0.4mol电子转移时，消耗3.2gO2
C。

电池工作时H+从右向左通过质子交换膜
D. 微处理器通过检测电流大小可计算出被测气体中酒精的含量
23．酒精检测仪可帮助执法交警测试驾驶员饮酒的多少，其工作原理示意图如图所示。

反应原理为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反
应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量.下列说法不正
．．确．的是
A. b为正极，电极反应式为：O2+2H2O+4e—=4OH—
B。

电解质溶液中的H+移向b电极
C. 若有0。

4mol电子转移，则在标准状况下消耗2.24L氧气
D. 呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越大
24．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图，下列说法正确的是
A。

正极电极反应式为O2+2CO2+4e—=2CO32— B. CO32—向正极移动
C. 此电池在常温时也能工作D。

a为CH4，b为CO2
25．新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示，该电池总反应方程式：NaBH4 +4H2O2=NaBO2 +6H2O，有关的说法不正确的是
A。

纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率
B. 放电过程中,Na+从B极区移向A极区
C。

电池负极的电极反应为：BH4+8OH—— 8e一=BO2-+6H2O
D。

在电池反应中，每消耗1L 1mol／L H2O2溶液,理论上流过电路中的电子为2 mol
1．C 2．A 3．D 4．B 5．A 6．B 7．D 8．A 9．D 10．D 11．C
12．C 13．C 14．B 15．D 16．C 17．A 18．D 19．B 20．B 21．A 22．C 23．A 24．A 25．B。