化学能与电能 课后练习

课后作业

限时：45分钟总分：100分

一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)

1．下列有关电池的说法不正确的是()

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

2．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是()

A．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋

B．该电池的正极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O

C．电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极

D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

3.目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系，下列说法中错误的是()

A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能

B．燃料电池中通入H2的一极作负极，发生氧化反应

C．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑＋O2↑

D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂

4．如图为氢氧燃料电池示意图，按此图的提示，下列叙述不正确的是()

A．a电极是负极

B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

5．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O 和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag ＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是()

A．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn

B．负极发生的反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2

C．工作时，负极区溶液碱性减弱，正极区溶液碱性增强

D．溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动

6．(2017·新课标全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li＋x S8===8Li2S x(2≤x≤8)。下列说法错误的是()

A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g

C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

7. 有一新型燃料电池，是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向X极通入CH4，向Y极通入O2，关于此燃料电池的说法正确的是()

A．通入CH4的X极是负极，通入O2的Y极是正极

B. 放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变

C．通入5.6 L O2，完全反应时有1.0 mol电子转移

D．放电时，通入甲烷一极附近的pH升高

答案

1．B手机上用的电池是可充电电池，A对。铜锌原电池，Cu 为正极，Zn为负极，外电路中电子由负极流向正极，B错。燃料电池将化学能转化为电能，C对。锌锰干电池，Zn为负极，D对。

2．A由图示可知，呼气时进去的是CH3CH2OH，出来的是CH3COOH，故A错误；氧气得电子生成H2O，故B正确；电流由正极(通O2)流向负极，故C正确；酒精含量高，转移的电子数多，电流大，故D正确。

3．C氢氧燃料电池的负极通入H2，发生氧化反应；正极通入O2，发生还原反应，故B正确。原电池都是将化学能转化为电能的装置，故A正确。推广氢能的关键是寻找合适的催化剂，利用太阳能分解水。

4．B燃料电池是一种高效、环境友好的具有应用前景的绿色电源，不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在内部的新型发电装置。在燃料电池中，燃料(H2)从负极充入，发生氧化反应，故A、C、D正确。在B中，O2在正极上发生还原反应，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e －===4OH－，故B错误。

5．D根据总反应Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2分析化合价变化可知，Zn在负极上失电子，Ag2O在正极上得电子，电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－。在负极区，OH－被消耗，溶液碱性减弱，溶液中的OH－作定向移动到负极来补充，正极区生成OH－，溶液碱性增强，故D项错误。

6．D原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li＋，则负极质量减少0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。

7．A由题意可推知出甲烷－氧气燃料电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O。在通入甲烷一极需消耗KOH，因此pH必降低，KOH的物质的量必减小；由正极反应式O2＋2H2O＋4e

－===4OH－可知，当消耗O2：5.6 L

22.4 L·mol－1

＝0.25 mol时，转移电子的物质的量为4×0.25 mol＝1.0 mol。C项中未指明状态。

———————————————————————————