化学二轮题型必练——非水燃料电池

2020届高考化学二轮题型对题必练
——非水燃料电池
1.一种以天然气为燃料的固体氧化物燃料电池的原理如图所
示，其中YSZ为6%～10%Y2O3掺杂的ZO2固体电解质（传
导O2-），下列有关叙述正确的是（）
A. 电子通过外电路从b极流向a
B. b极上的电极反应式为
C. 每转移电子,消耗的
D. 由正极通过固体电解质YSZ迁移到负极
2.燃料电池根据介质的不同分为多种类型，如酸性，碱性，熔融氧化物，熔融碳酸盐
等燃料电池。

现有一种新型的固体氧化物型燃料电池，装置如图所示，在a极通入CO、H2混合气体为燃料，在b极通入空气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，在高温熔融状态下能传导O2－。

下列说法正确的是
A. b极为正极,发生氧化反应
B. 电池工作时, 离子向b电极移动
C. a、b两极消耗的气体的物质的量之比为1：1
D. a极电极反应式：、
3.如图为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电
位下，TiO2（阴极）中的氧解离进入熔融盐，阴极最后只剩下纯钛。

下列说法中正确的是（）
A. 阳极的电极反应式为
B. 通电后,向阴极移动
C. 阴极的电极反应式为
D. 石墨电极的质量不发生变化
4.利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量，其中电解质是含Ag+的可以自由移动
的固体物质。

下列分析不正确的是（）
A. 电子经外电路流向Pt电极
B. 电池工作时,电解质中的数目减少
C. 正极反应：
D. 空气中越大,Ag极消耗速率越快
5.碱金属阳离子电池是二次电池的主流研究趋势。

一种锂离子二次电池的工作原理如
下图所示，放电时生成的Li2CO3固体和碳储存于碳纳米管中。

下列说法正确的是( )
A. 充电时,锂金属片接外接电源的正极
B. 放电时,向碳纳米管极移动
C. 放电时,正极反应为：
D. 该电池的有机溶剂可以是乙醇
6.一种锂铜可充电电池，工作原理如图。

在该电池中，非水系电解液和水系电解液被
锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开。

下列说法不．正．确．的是
A. 陶瓷片允许通过,不允许水分子通过
B. 放电时,N为电池的正极
C. 充电时,阴极反应为：
D. 充电时,接线柱A应与外接电源的正极相连
7.固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2、H2O混合气体，既可高效制备合成气
(CO、H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如图。

下列说法正确的是（已知F ＝96500 C·mol-1）( )
A. a为电源正极
B. 在电极c上的电极反应式为
C. 若电极c、d均为石墨,则工作时电极d更易被腐蚀
D. 理论上每消耗电量96500 C,生成标准状况下的合成
气
8.甲烷可以制成多种形式的燃料电池，其中有一种新型的固体氧化物型燃料电池，如
图，在两极上分别通入甲烷和空气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体。

在高温熔融状态下能传导O2-。

高温激发该电池使之放电，并用该电池电解200mL0.1mol/L 硫酸铜溶液，下列说法正确的是（）
A. 连接装置发生反应,Pt电极上有铜生成
B. 当导线中通过时,加入时,溶液可恢复原组成
C. a处的电极反应式为
D. 工作时,熔融电解质中离子移向b电极
9.新能源汽车的电源主要是新型锂－空气电池，该电池具有能量密度高的优点，其结
构如图所示，其中固体电解质只允许Li＋通过。

下列说法正确的是
A. 放电时,正极的电极反应式为
B. 放电时,当外电路中有转移时,水性电解液离子总数增加
C. 用该电池电解精炼铜,理论上每消耗标准状况下氧气,阳极质量减少64g
D. 穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液
10.一种锂－铜空气燃料电池装置如图（锗酸锌锂固体
电解质可以传递Li＋）。

通入空气时Cu被氧化为Cu2O，
放电过程的反应为2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li＋＋
2OH－。

下列说法正确的是（）
A. 放电时的负极反应为
B. 放电时锗酸锌锂固体电解质中由右边移向左边
C. 通入空气时Cu电极所发生的反应为
D. 若Li减少,Cu电极表面的质量增加,则反应消耗的空气中氧气为
11.新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。

科学家利用该技术实
现了H2S废气资源回收能量，并得到单质硫的原理如图所示。

下列说法正确的是
A. 电极b为电池负极
B. 电路中每通过4mol电子,正极消耗
C. 电极b上的电极反应为：
D. 电极a上的电极反应为：
12.“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. 电子由电极a沿导线流向b
C. 电池反应为：
D. 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低
13.以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物
燃料电池的工作原理示意图。

下列说法错误的是
A. 以甲烷为燃料,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池
B. A电极为电池正极,发生还原反应
C. B电极反应式为
D. 若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解的硫酸铜溶液,当两
极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为标准状况下
14.锂一铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。

该电池通过一种复杂
的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li＋+2OH－，下列说法不正确的是
A. 放电时,正极的电极反应式为
B. 放电时,电子透过固体电解质向Li极移动
C. 通空气时,铜电极被腐蚀,表面产生
D. 整个反应过程中,氧化剂为
15.某可充电的锂离子电池LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li＋导电固体
为电解质。

放电时的电池反应为：Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。

下列说法正确的是()
A. 放电时,发生氧化反应
B. 放电时,正极反应为：
C. 充电时,发生氧化反应
D. 充电时,阳极反应为：
16.有一种甲烷燃料电池（如图），用铂作电极，一个电极通入空气，另一个电极通入
甲烷，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－。

则下列说法错
误的是
A. 电池的正板反应为：
B. 电池的负极反应为：
C. 固体电解质里的移动方向：由正极移向负极
D. 外电路中电子移动方向：由正极流向负极
17.某新型电池，负极是疏松多孔的石墨电极，金属锂原子填充在石墨电极的孔隙中。

正极是惰性电极，参与反应的物质是二氯亚砜，且正极有刺激性气味气体产生。

该电池的电解质为固体。

下列说法正确的是
A. 负极发生还原反应,当有1 mol电子发生转移时,负极质量减少7 g
B. 若该电池固体电解质中起导电作用主要是,放电过程中向负极移动
C. 用该电池电解饱和食盐水,两极材料均为惰性电极,若放电过程中消耗1 mol锂,
则理论上两极各产生气体 L
D. 正极产生的刺激性气味气体为
18.固体氧化物燃料电池（SOFC）以固体氧化物作为电解质，其工作原理如图所示。

下列关于固体燃料电池的有关说法中正确的是( )
A. 固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
B. 固体氧化物中从a极向b极移动
C. 电极b为电池的负极,电极反应式为：
D. 若以为燃料气,则接触面上发生的反应为
19.在新型储能体系，锂-二氧化碳可充电电池被称为“可呼吸电池2.0”，该电池的总
反应式为（未配平）。

其工作原理如图所示（放电时产生的碳酸锂固体储存于碳纳米管中，TEGDME是一种有机溶剂）。

下列说法中正确的是
A. 放电时,发生还原反应
B. 若有参与反应,则有电子发生转移
C. 放电时,从右向左移动
D. 充电时,阳极反应为
20.固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。

这类固体通过
其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体。

目前固体电解质在制造全固态电池及其他传感器、探测器等方面的应用日益广泛。

如RbAg4I5晶体，其中迁移的物质全是Ag＋，室温导电率达0.27Ω－1·cm－1。

利用RbAg4I5晶体，可以制成电化学气敏传感器。

如图是一种测定O2含量的气体传感器示意图，被分析的O2可以透过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势变化可以得知O2的含量。

在气体传感器工作过程中，下列变化肯定没有发生的是
A. B.
C. D.
21.利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量，其中电解质
是Ag+可以自由移动的固体物质。

下列分析不正确的是（）
A. 电子经外电路流向Pt电极
B. 电池工作时,电解质中数目减少
C. 正极反应：—
D. 空气中越大,Ag极消耗速率越快
22.0.3 mol硼烷(B2H6)在氧气中完全燃烧生成B2O3固体和液态水，放出649.5 kJ热量。

下列判断正确的是
A. 该反应是非氧化还原反应
B. 在理论上可以利用该反应的原理做成燃料电池
C. 该反应的热化学方程式为
–
D. 每生成18 g水,该反应转移2 mol电子
23.科研人员研制出NH3燃料电池，O2参与该电池反应，生成物均为无毒无害的物质，
电解质为某种固体氧化物，O2－可在该固体电解质中自由移动。

下列有关说法正确的是
A. 该电池工作时,化学能完全转化为电能
B. 电池总反应为
C. 在该电解质中向正极移动
D. 负极反应式为
24.H2S是一种无色气体，具有腐臭鸡蛋发出的气味，如图为
质子膜H2S燃料电池的示意图。

采用该方法可以使烟气
中的H2S气体回收发电，并得到单质硫。

下列说法正确
的是（）
A. 电极a为燃料电池的负极
B. 质子固体电解质膜中的向电极b移动
C. 电极b上发生的电极反应为—
D. 标准状况下,若有气体参与反应,理论上有1 mol电子流过导线
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查原电池原理，侧重考查学生分析判断能力，正确判断正负极及电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质特点书写，题目难度不大。

【解答】
该燃料电池中，通入甲烷的电极是负极、通入氧气的电极是正极。

A．电子流出的电极为负极、电子流入的电极为正极，电子从a沿导线流向b，故A错误；
B．由图示知b电极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-，故B错误；
C．温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，所以无法计算甲烷体积，故C错误；
D．电解质中阴离子向负极移动，则O2-由正极通过固体电解质 YSZ 迁移到负极，故D 正确。

故选D。

2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查原电池原理及其应用，关键是根据电子流向判断电极，再结合氧化还原反应与电极反应式分析解答，理解掌握工作原理与电极判断方法。

【解答】
A.a电极通入CO、H2O生成CO2和H2O，发生氧化反应，为负极，b电极通入的是氧气，在燃料电池中，通入氧气的电极式正极，发生还原反应，故A错误；
B.b为正极，在原电池中阴离子向负极移动， O2－离子向a电极移动，故B错误；
C.b电极反应方程式为：O2+4e-=2O2-，a电极反应方程式为：CO-2e-+O2-=CO2和H2+O2-―2e －= H2O ，根据方程式可知，当b电极中CO和H2按照1:1反应，两个转移相同数目的电子，a、b电极消耗的气体的物质的量之比2:1，故C错误；
D.a电极加入的是CO和H2，生成CO2和H2O，C和H的化合价升高了，发生氧化反应，方程式为：CO+ O2－－2e－=CO2、H2+O2-―2e－= H2O，故D正确。

故选D。

3.【答案】C
【解析】【分析】本题考查电解池的工作原理，涉及电解池中离子的运动方向、电极反应式的书写，注意把握电极反应式的书写以及图中电子的移动方向是解答的关键。

【解答】A.C.由图可知，O2-在阳极上失去电子，发生氧化反应：2O2--4e-===O2↑，阴极上发生还原反应：TiO2+4e-===Ti+2O2-，A错误，C正确；
B.电解池中，阴离子O2-移向阳极，B错误；
D.石墨电极本身会和阳极上产生的O2发生反应生成CO、CO2，导致其质量减小，D错误。

故选C。

4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了原电池原理的应用，注意电解反应类型和电子移动方向，题目难度不大。

Ag电极为负极发生氧化反应生成银离子，氯气在正极发生还原反应生成氯离子，氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀，据沉淀质量测定氯气含量，据此分析。

【解答】
A.电子从负极流向正极Pt，故A正确；
B.Ag电极为负极发生氧化反应生成银离子，氯气在正极发生还原反应生成氯离子，氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀，所以电池工作时，电解质中Ag+数目不变，故B错误；
C.氯气在正极发生还原反应生成氯离子，氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀，正极反应为：Cl2+2e-+2Ag+=2AgCl，故C正确；
D.空气中c(Cl2)越大，则得到的电子数越多，因此消耗的银越多，则Ag极消耗速率越快，故D正确。

故选B。

5.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查原电池及电解池，为高频考点，把握电极判断、电极反应、工作原理为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意电化学知识的应用及钠的性质，题目难度不大。

【解答】
A．该电池放电时，锂金属片为负极，碳纳米管为正极，充电时外接电源的正极接电池的碳纳米管（正极），外接电源的负极接电池的锂金属片（负极），故A错误；B．放电时Li+向正极（碳纳米管）定向移动，故B正确；
C．放电时正极得到电子发生还原反应，正极反应式为3CO2+4Li+ + 4e-＝2Li2CO3+C，故C错误；
D．锂要与乙醇发生反应，故D错误；
故选B。

6.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了新型化学电源，注意对题干信息的应用，明确原电池的原理是解题的关键，题目难度中等。

【解答】
A.非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过，故A正确；
B.放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，M是负极，N为电池的正极，故B 正确；
C.充电时，阴极反应和放电时的负极反应互为逆过程，电极反应为：Li++e-=Li，故C正确；
D.充电时，接线柱A 应与M极相连，M是负极，所以A外接电源的负极，故D错误。

故选D。

7.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了电解池工作原理、电极反应的分析书写，氧化还原反应的计算应用，题目难度中等。

【解答】
依题意判断，题目所给为电解装置。

A.由进出气体中氢元素和碳元素价态降低判断（或根据O2−的移动反向判断），电极c 为阴极，则电极a为电源负极，故A错误；
B.固体电解质将电极c产生O2−传导至电极d，说明H2O在电极c上的电极反应式为
H2O+2e−=H2+O2−，故B错误；
C.若电极c、d均为石墨，因工作时电极d上产生氧气，所以d电极更易被腐蚀，故C 正确；
D.转移2mol的电子，可生成1mol的合成气（H2、CO），故理论上每消耗电量96500C，转移1mol电子，生成0.5mol合成气，故D错误。

故选C。

8.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查运用化学电源和电解原理分析、解决问题的能力，有一定难度，据题意及图中电流方向，可知a为正极，b为负极，故a端应通入氧气，b端应通入甲烷，电解池中
石墨与负极相连，应为阴极，Pt电极与正极相连，应为阳极，据此作答。

【解答】
A.Pt为阳极，应有氧气生成，不应该生成铜，故A错误；
B.当导线中通过0.01mole-时，生成0.005molH2SO4、0.005molCu和0.0025molO2，应加入0.005molCuO，恰好与生成的H2SO4反应使电解质溶液恢复原来的组成，加入Cu(OH)2时，中和生成了更多的水，所得电解质溶液浓度低于原溶液，故B错误；
C.CH4应在b极反应，故C错误；
D.a极是正极，b极是负极，故O2-离子移向b电极，故D正确。

故选D。

9.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查新型化学电池，掌握原电池工作原理和电解池工作原理是解题的关键，难度一般。

【解答】
A.放电时发生：O2＋2H2O＋4e－＝4OH-，故A错误；
B.放电时，负极发生：Li-e-=Li+，正极发生：O2＋2H2O＋4e－＝4OH-，当外电路中有1mole －转移时，生成了1molLiOH，水性电解液离子总数增加2N A，故B错误；
C.电解精炼铜时，阳极除了Cu放电外，还有Zn、Ni、Fe等金属放电，故阳极减少的质量不一定为64g，故C错误；
D.原电池中，阳离子向正极移动，故Li＋穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液，故D正确。

故选D。

10.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查原电池的工作原理、电极反应方程式的书写、电化学的计算，综合性较强，试题难度一般
【解答】
根据电池反应2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li＋＋2OH－，可确定锂为负极。

A.放电时的负极发生失电子的氧化反应，反应为Li-e-＝Li+，故A错误；
B.放电时阳离子向正极移动，故Li＋在放电时由左边移向右边，故B错误；
C.通入空气时Cu电极所发生的反应为2Cu＋O2＝2Cu2O，故C错误；
D.若Li减少1.4g，Cu电极表面的Cu2O质量增加3.2g，则反应消耗的空气中氧气为
0.15mol，故D正确。

故选D。

11.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握原电池工作原理，结合氧化还原反应从化合价变化的角度分析，难点是电极反应式的书写，题目难度不大。

【解答】
A.正极O2即电极b得电子发生还原反应，则电极b为电池的正极，故A错误；
B.气体存在的条件未知，不能确定体积大小，故B错误；
C.电极b为O2得电子发生还原反应，电极反应为：，故C错误；
D.电极a失电子发生氧化反应，则电极反应为：，故D 正确。

故选D。

12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查电化学的工作原理。

【解答】
燃料电池中，加入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，所以a是负极、b是正极,电解质为熔融氧化物，则负极反应式为C-4e-+2O2-=CO2、正极反应式为O2+4e-=2O2-，电池反应式为C+O2=CO2；
A.通过以上分析知，a是负极、b是正极,故A错误；
B.电子从负极a沿导线流向正极b，所以B选项是正确的；
C.燃料电池反应式与燃料燃烧方程式相同，所以电池反应式为C+O2=CO2，,故C错误；
D.煤燃料电池能将化学能直接转化为电能，而煤燃烧发电时先转化为热能再转化为电能，所以煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率高，故D错误。

故选B。

13.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查燃料电池的工作原理，以及原电池的电极反应的书写和相关计算，难度不大。

【解答】
A.获得氢气的成本较高，则以甲烷为燃料，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，故A正确；
B.原料电池中通入氧气的一极是正极，发生还原反应，故B正确；
C.B电极是原电池的负极，是燃料发生氧化反应，其电极反应为：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O ，故C正确；
D.若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，则两极得到的气体分别是氢气和氧气，设其物质的量为n，每一个氢气转移电子2个，每一个氧气转移电子4个，则有
，解得n=0.1mol，则电解池中一共转移电子0.4mol，则消耗的甲烷的物质的量为0.05mol，其体积在标况下为1.12L，故D错误。

故选D。

14.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查原电池的工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子不能透过固体电解质，只能在外电路移动，据此分析解答。

【解答】
A.根据以上分析，放电时，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故A正确；
B.放电时，电子不能透过固体电解质，故B错误；
C.放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化表面产生Cu2O，故C正确；
D.通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，所以氧化剂为O2，故D正确。

故选B。

15.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查原电池知识，题目难度中等，本题注意明确电极反应方程式以及电极反应类型为解答该题的关键。

【解答】
A.由总反应式可知，放电时反应向右进行，Mn元素化合价降低，LiMn2O4发生还原反应，故A错误；
B.正极LiMn2O4得电子被还原，电极反应式为Li ++LiMn2O4+e -=Li2Mn2O4，故B正确；
C.充电时，反应向左进行，Li2Mn2O4被氧化，发生还原反应，故C错误；
D.充电时，阳极发生氧化反应，Li2Mn2O4失电子被氧化，充电时，阴极反应为：Li ++e -=Li，故D错误。

故选B。

16.【答案】D
【解析】【分析】
本题旨在考查学生对原电池的工作原理、电极反应和电极反应方程式的书写的应用。

【解答】
A.电池的正极氧气得电子生成氧离子，反应为：O2＋4e－＝2O2－，故A不符合题意；
B.电池的负极甲烷失电子和氧离子生成二氧化碳和水，反应为：CH4＋4O2－－8e－＝CO2＋2H2O，故B不符合题意；
C.阴离子向负极移动，故氧离子向负极移动，故C不符合题意；
D.外电路电子流动方向由负极流向正极，故D符合题意。

故选D。

17.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查化学电源新型电池，为高考高频点，会根据元素化合价变化确定正负极及发生的反应，难点是电极反应式的书写，知道原电池电解质溶液中阴阳离子移动方向及原因，题目难度较大。

【解答】
A.根据题目信息可得如下电池总反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2+S，负极发生氧化反应，故A错误；
B.放电过程中Li+向正极移动，故B错误；
C.若放电过程中消耗1 mol锂,转移1mol电子，但电解饱和食盐水时，生成的气体没有指明是否是标准状况，无法判断其体积，故C错误；
D.SOCl2在正极获得电子生成具有刺激性的SO2，故D正确。

故选D。

【解析】【分析】
本题考查了化学新型电源的原电池原理应用，主要是考查电极的书写，注意不是电解质溶液中而是固体电解质形成的原电池。

【解答】
A.在电池内部阴离子向负极移动，而不是电子移向负极，故A错误；
B.燃料电池都是燃料在负极失电子，氧气在正极得到电子，所以b电极为正极，a电极为负极，则固体氧化物中O2-从b极向a极移动，故B错误；
C.电极b为电池的正极，电极反应式为：O2 + 4e- = 2O2-，故C错误；
D.若C3H8作为燃料气，则接触面上发生的反应为C3H8– 20e- + 10O2- =3CO2 +4H2O，故D正确。

故选D。

19.【答案】D
【解析】【分析】本题考查原电池及电解池，为高频考点，把握电极判断、电极反应、工作原理为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意电化学知识的应用及钠的性质，题目难度不大。

【解答】A. 由该电池的总反应式可知，放电时，O2发
生还原反应，故A错误；
B. 气体所处状态未知，无法计算CO2的物质的量，故B错误；
C. 放电时，碳纳米管作正极，Li+从左向右移动，故C错误；
D. 充电时，阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为
2Li2CO3-4e-==2CO2↑+O2↑+4Li+，故D正确。

故选D。

20.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查原电池及氧化还原反应，明确发生的化学反应是解答本题的关键，也是解答的难点，注意氧气浓度与碘的浓度及电势的关系即可解答，题目难度较大。

【解答】
由图可知，传感器中发生4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2，原电池的负极发生Ag-e-=Ag+，正极发生I2+2Ag++2e-=2AgI，
显然不发生D中的反应，选项A符合题意。

故选A。

【解析】【分析】
Ag电极为负极发生氧化反应生成银离子，氯气在正极发生还原反应生成氯离子，氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀，据沉淀质量测定氯气含量，据此分析。

【解答】
A.电子从负极流向正极Pt，故A正确；
B.电池工作时，电解质中Ag+数目不变，故B错误；
C.氯气在正极发生还原反应生成氯离子，氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀，故C正确；
D.反应原理是Ag与氯气反应，故D正确。

故选B。

22.【答案】B
【解析】【分析】
本题旨在考查学生对化学方程式的计算、氧化还原反应本质、热化学方程式的书写等综合应用，难度不大。

【解答】
A.B、O元素的化合价变化，为氧化还原反应，故A错误；
B.自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池，该反应是自发进行的燃烧反应，属于氧化还原反应，在理论上可以利用该反应的原理做成燃料电池，故B正确；
C.热化学方程式为：B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol，反应是放热反应，焓变为负值，故C错误；
D.由化学方程式每生成3mol水即54g水电子转移为12mol，则每生成18g水即1mol水转移电子4mol，故D错误。

故选B。

23.【答案】D
【解析】【分析】
本题旨在考查原电池的工作原理、电极反应式的书写等应用。

【解答】
A.原电池中化学能不能完全转化为电能，故A错误；
B.根据题意，生成物为无毒无害的物质，应为氮气和水，故B错误；
C.阴离子向负极移动，故C错误；
D.负极反应式为：2NH3＋3O2－－6e－＝N2↑＋3H2O；故D正确。

故选D。

24.【答案】D
【解析】【分析】
本题侧重考查原电池的工作原理、电极反应式的书写，明确电解质溶液酸碱性是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大，侧重于考查学生的分析能力。

【解答】
A.据该燃料电池的示意图可知负极产物为S2、正极产物为H2O，电池总反应为
2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O，负极H2S失电子发生氧化反应，则电极a为燃料电池的正极，故A错误；
B.原电池中阳离子向正极移动，则质子固体电解质膜中的H+向电极a移动，故B错误；
C.电极a为燃料电池的正极，电极b为负极，电极b上发生的电极反应为2H2S-4e-=S2+4H+，故C错误；
D.据电极反应式2H2S-4e-=S2+4H+可知1mol H2S参加反应，有2mol电子流过导线，标
准状况下，若有11.2LH2S气体参与反应，11.2L H2S的物质的量为，则理论上有1 mol电子流过导线，故D正确。

故选D。