人教新课标高中化学必修二习题 新型化学电源 专题练习

专题练习新型化学电源1.航天飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCFC型燃料电池。

该燃料电池可同时供应电和水蒸气，其所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。

已知该燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应为H2＋CO－2e－===CO2↑＋H2O，则下列推断正确的是()A．电池工作时，碳酸根离子向负极移动B．电池放电时，电子经外电路由通氧气的正极流向通氢气的负极C．正极的电极反应为4OH－－2e－===O2↑＋2H2OD．通氧气的电极为正极，发生氧化反应2.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递氢离子，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。

下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的氢气D．氢离子由a极通过固体酸电解质传递到b极3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图。

下列有关该电池的说法正确的是()A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上氢气参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2OC．电池工作时，CO向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO4.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害之一，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示，其中的固体电解质是Y2O3—Na2O，O2－可以在其中自由移动。

下列有关叙述中正确的是()A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为CH4＋5O2－－8e－===CO＋2H2OD．当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移4mol5.近年来，科学家新研制的一种酸性乙醇电池(用磺酸类质子作溶剂)，比甲醇电池效率高出32倍，电池反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池构造如下图所示：下列关于该电池的说法不正确的是()A．通入乙醇的一极为负极B．正极反应式为4H＋＋O2＋4e－===2H2OC．负极反应式为C2H5OH－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋D．随着反应的进行，溶液的酸性保持不变6.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，电池如下图所示：该电池用质子(H＋)溶剂，在200℃左右时供电。

电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O。

下列说法正确的是()A．乙醇在电池的负极上参加反应B．电池工作时，电子由b极沿导线经灯泡再到a极C．电池工作时，电源内部的氢离子从正极区向负极区迁移D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时可转移6mol电子7.下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．呼气进入的一极为正极，通入氧气的一极为负极B．呼气中的酒精(乙醇)蒸气在检测中发生氧化反应C．电流由氧气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8.一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＋。

下列说法正确的是()A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有0.4mol电子移动，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－9.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。

下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是()A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2OC．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度不变D．放电时溶液中的阴离子向负极移动10.将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，可构成甲烷燃料电池，已知通入甲烷的一极，其电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O；通入氧气的一极，其电极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－。

下列叙述正确的是()A．通入甲烷的电极为正极B．正极发生氧化反应C．该燃料电池总反应为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2OD．在燃料电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动11.液体燃料电池相比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，氢氧化钾作为电解质。

下列关于该燃料电池的叙述不正确的是()A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触D．该燃料电池持续放电时，钾离子从负极向正极迁移，需选用阳离子交换膜12.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、燃料易于贮运等特点。

研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池、镁—海水燃料电池、镁—过氧化氢燃料电池、镁—次氯酸盐燃料电池。

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．放电过程中OH－移向正极B．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－C．镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D．镁—过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O13.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。

下列叙述不正确的是()A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B．放电时正极反应为FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强14.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O，其放电过程是原电池反应，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()A．AgB．Zn(OH)2C．Ag2OD．Zn15.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是氧化银和锌，电解质溶液为氢氧化钾溶液。

电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应式为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag。

根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是()A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大B．在使用过程中，电子由氧化银经外电路流向锌极C．锌是负极，氧化银是正极D．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应16.Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。

该电池工作时，下列说法正确的是()A．镁电极是该电池的正极B．过氧化氢在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中氯离子向正极移动17.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。

下列有关微生物电池的说法错误的是()A．正极反应中有二氧化碳生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O18.有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着二氧化锰。

电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)，关于此电池，下列说法正确的是()A．该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2作催化剂B．该电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－C．放电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD．电池工作时，OH－通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动19.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如图所示：其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后，电池即可输出电能。

该电池的总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。

下列说法中正确的是()A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B．放电过程中，Li＋向负极移动C．每转移0.1mol电子，理论上生或20.7gPbD．常温时，在正、负极间接上电流表或检流计，指针不偏转20.Al—AgO电池性能优越，可用作水下动力电源，其原理如下图所示。

该电池反应方程式为2Al＋3AgO＋2NaOH===2NaAlO2＋3Ag＋H2O。

下列说法正确的是()A．AgO/Ag电极是负极B．当电极上析出1.08g银时，电路中转移的电子为0.02molC．Al电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2OD．电解质溶液中氢氧根离子由Al电极移向AgO/Ag电极21.燃料电池是利用燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。

完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空：(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为________________________________________________。

(2)已知燃料电池的总反应式为CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，这个电极是燃料电池的________(填“正极”或“负极”)，另一电极上的电极反应式为______________________________________________。

(3)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。

(4)通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。

22.氯铝电池是一种新型的燃料电池。

试回答下列问题：(1)通入氯气的电极是________(填“正”或“负”)极。

(2)投入铝的电极是________(填“正”或“负”)极。

(3)电子从________(填“铝极”或“通入氯气的一极”)流向________极(填“正”或“负”)。