燃料电池-正负极专题习题
高考化学一轮复习电化学专题03燃料电池练习(2021年整理)
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专题03 燃料电池1．在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO3−)以达到消除污染的目的。
其工作原理的示意图如下：下列说法不正确．．．的是A. Ir的表面发生反应：H2 + N2O == N2 + H2OB. 导电基体上的负极反应：H2－2e− == 2H+C. 若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物D。
若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量【答案】C2．微生物燃料电池( MPC)处理技术是通过微生物的作用去除污染物，该技术可广泛应用于去除土壤中有机污染物。
一种土壤微生物燃料电池的纵截面如图所示，下列说法不正确的是A。
电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极B. 有机污染物在电池负极上氧化为对环境无害的物质C。
活性炭能有效吸附空气，提高电池的工作效率D。
该电池的正极反应式为O2+4e -↓+2H2O==4OH—【答案】D【解析】根据图示，活性炭电极通入空气，所以活性炭电极是正极,电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极，故A正确;电池负极失电子发生氧化反应，故B正确;活性炭的表面积大，能有效吸附空气，提高电池的工作效率，故C正确;微生物燃料电池含有质子交换膜燃，该电池的正极反应式为O2+4e -↓+4H+==2H2O，故D错误.3．某新型电池,以NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料，负极材料采用Pt，正极材料采用MnO2（既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。
根据原燃料电池电极方程式书写练习题。
根据原燃料电池电极方程式书写练习题。
根据原燃料电池电极方程式书写练题
1. 写出原燃料电池阳极反应的化学方程式。
答案：2H2 + 4OH- → 4H2O + 4e-
2. 写出原燃料电池阴极反应的化学方程式。
答案：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
3. 结合阳极和阴极反应的化学方程式，写出原燃料电池完整的电池方程式。
答案：2H2 + O2 → 2H2O
4. 原燃料电池中产生的电子是从哪个电极流向哪个电极？
答案：电子从阳极流向阴极。
5. 原燃料电池的电解质是什么？
答案：原燃料电池的电解质通常为固体氧化物电解质，例如氧化锆（ZrO2）和氧化铈（CeO2）等。
6. 原燃料电池的工作温度通常是多少？
答案：原燃料电池的工作温度通常在800℃至1000℃之间。
7. 原燃料电池的优点是什么？
答案：原燃料电池具有高效能、环保、低噪音、无污染排放以及不受季节和地域限制等优点。
8. 原燃料电池的应用领域有哪些？
答案：原燃料电池在电力、交通、军事、航空航天和移动设备等领域有广泛应用。
9. 原燃料电池的一个例子是什么？
答案：固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）
是原燃料电池的一个例子。
10. 请简要说明原燃料电池的工作原理。
答案：原燃料电池的工作原理是利用电极反应将燃料和氧气直
接转化为电能，无需通过燃烧的方式，从而实现高效能的能量转换。
希望以上内容对您有所帮助。
如有需要，欢迎继续提问。
高中化学二轮复习试题微生物燃料电池
2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届1.一种微生物[化学成分表示为C m(H2O)n]燃料电池的结构如图所示。
关于该电池的叙述正确的是A. 电池工作时,电子由a流向bB. 微生物所在电极区放电时发生还原反应C. 放电过程中,H+从正极区移向负极区D. 正极反应式为MnO2+4H++2e−=Mn2++2H2O2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是( )A. 该电池能够在高温下工作B. 电池的负极反应为C6H12O6+6H2O−24e−=6CO2↑+24H+C. 放电过程中,H+从正极区向负极区迁移D. 在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6L3.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。
某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是A. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,则有0.45molH+通过质子交换膜B. 电子从b流出,经外电路流向aC. 如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D. HS−在硫氧化菌作用下转化为SO42−的反应为：HS−+4H2O−8e−=SO42−+9H+4.微生物燃料电池具有广阔的应用前景。
以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池反应原理如图所示。
下列有关该电池的说法正确的是( )A. 该电池工作时电能转化为化学能B. 该电池中电极b是正极C. 外电路中电子由电极a通过导线流向电极bD. 该电池的总反应：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O5.一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是（）A. a电极发生还原反应B. 每反应1 mol乙酸,电路中转移4 mol电子C. H+由右室通过质子交换膜进入左室D. b电极反应式为2NO 3−+10e−+12H+=N2↑+6H2O6.一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如下图所示,图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。
燃料电池电极反应式的书写巩固练习
《燃料电池电极反应式的书写》巩固练习1、电解质为酸性电解质溶液例1、科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。
一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
试回答下列问题：⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是。
⑵此电池的正极发生的电极反应是；负极发生的电极反应是。
⑶电解液中的H+离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。
⑷比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是。
【参考答案】⑴2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O⑵正极3O2＋12H++12e-=6H2O；负极2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+⑶正；负⑷对空气的污染较小【答案解析】因燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，又且其电解质溶液为稀硫酸，所以该电池反应方程式是2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
按上述燃料电池正极反应式的书写方法1知，在稀硫酸中，其正极反应式为：3O2＋12H++12e-=6H2O，然后在电子守恒的基础上利用总反应式减去正极反应式即得负极反应式为：2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+。
由原电池原理知负极失电子后经导线转移到正极，所以正极上富集电子，根据电性关系知阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
故H+离子向正极移动，向外电路释放电子的电极是负极。
2、电解质为碱性电解质溶液例2、甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（）A、负极反应式为CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2OB、正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大【参考答案】C【答案解析】因甲烷燃料电池的电解质为KOH溶液，生成的CO2还要与KOH 反应生成K2CO3，故该电池发生的反应方程式是CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。
原电池原理正负极电子流向电极反应式综合练习题(附答案)
2020年03月07日原电池原理正负极电子流向电极反应式综合练习题学校：___________注意事项：注意事项： 2、请将答案正确填写在答题卡上第1卷一、单选题( )①Zn 质量减少，Cu 质量不变； AD ．①③⑤2.化学能与热能、电能等能相互转化.关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )A.图1所示的装置能将化学能转变为电能B.图2所示的反应为吸热反应C.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低D.化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成3.等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量铜粉，下图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系正确的是( )A.B.C.D.4.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验①A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C→导线→D③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应则四种金属的活动性顺序为( )A.A>C>D>BB.B>D>C>AC.C>A>B>DD.A>B>C>D5.为了抵御海水的侵蚀,往往会在船体上安装大型的锌块,利用原电池反应:2Zn+2H2O+O2 =2Zn(OH)2。
下列说法正确的是( )A.锌块作为原电池的负极,发生还原反应而被腐蚀B.海水中的电解质如NaCl起到了导电的作用C.正极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+D.实际应用中,需用锌块覆满船体,完全隔绝海水以防止钢铁被腐蚀6.下列关于原电池的说法中,错误的是( )A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置B.原电池中,正极发生氧化反应C.原电池的电子从负极经导线流向正极D.原电池的负极材料一般比正极活泼7.下列装置中,电解质溶液均为稀硫酸,其中不能构成原电池的是( )A. B.C. D.8.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
原电池电极反应式的书写专题练习(附答案)
原电池电极反应式的书写专题训练1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4）负极：正极：总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2H++2e－==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性)负极：正极：总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+负极：Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性)负极：正极：总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2；(铁锈的生成过程) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+正极：O2+2H2O+4e－==4-OH4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液)负极：正极：总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)负极：4Al–12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12-OH5、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物)负极：正极：总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－7、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH )负极：正极：总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ）负极(Al)： 正极(Mg ）：总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 6H 2O ＝ 2【Al （OH ）4】－+ 3H 2↑ 负极(Al)： 2Al + 8OH －＋6e － ＝ 2【Al （OH ）4】－ 正极(Mg ）： 6H 2O + 6e －＝ 3H 2↑+6OH – 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4）正极： 负极：总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH正极：2FeO 42- + 8H 2O +6e －==2Fe(OH)3 + 4OH – 负极： 3Zn + 6OH – 6e －== 3Zn(OH)2 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极： 负极：总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极：2H ++H 2O 2=2H 2O 负极：Mg –2e －== Mg 2+ 11、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸）负极： 正极：总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O负极： Pb －2e －＋SO 42－==PbSO 4 正极： PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－==PbSO 4＋2H 2O 12、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时负极： 正极：总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2负极： Cd －2e — + 2 OH – == Cd(OH)2 正极： 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH –13、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O（1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质）负极： 正极：2H 2 – 4e － + 4OH — === 4H 2O 正极：O 2 + 2H 2O + 4e －=== 4OH — （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质）负极： 正极：负极：2H 2 –4e － === 4H + 正极：O 2 + 4H + + 4e －=== 2H 2O （3）电解质是NaCl 溶液（中性电解质）负极： 正极：放电充电负极：2H2– 4e－=== 4H+正极：O2 + 2H2O + 4e－=== 4OH—14、甲醇燃料电池（注：乙醇燃料电池与甲醇相似）（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应化学方程式：2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极：3O2 + 12e－+ 6H2O=== 12OH－负极：2CH3OH – 12e－+ 16OH—=== 2CO32－+12H2O （2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极：3O2 + 12e－+ 12H+ == 6H2O 负极：2CH3OH –12e－+2H2O==12H++2CO215、CO燃料电池（铂为两极、电解液H2SO4溶液）总反应方程式为：2CO ＋O2 ＝2CO2正极：负极：正极：O2 + 4e－+ 4H+ == 2H2O 负极：2CO – 4e－+ 2H2O== 2CO2 +4H+16、甲烷燃料电池（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应方程式：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O正极：2O2 + 4H2O + 8e－== 8OH- 负极：CH4 + 10OH—－8e－== CO32－+ 7H2O（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）总反应方程式：CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极：负极：正极：2O2 + 8e－+ 8H+ == 4H2O 负极：CH4－8e－+ 2H2O == 8H+ + CO217、肼(N2H4)燃料电池（电解质溶液是20%～30%的KOH溶液）总反应方程式：N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极：负极：正极：O2 + 2H2O + 4e－== 4OH- 负极：N2H4+ 4OH—– 4e－=== N2 +2H2O18、H2、Cl2电池（铂为两极，一极为H2，另一极为Cl2，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液）正极：负极：总反应方程式：正极：Cl2+ 2e－== 2 Cl－负极：H2+ 2OH—– 2e－===2H2O总反应方程式：Cl2+ H2+ 2OH—==2 Cl－+2H2O19、Ag、Cl2电池（负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2，电解液: 1 mol·L-1盐酸）正极：负极：总反应方程式：2Ag+ Cl2==2 Ag Cl正极：Cl2+ 2e－== 2 Cl－负极：2Ag+2 Cl－– 2e ==2 Ag Cl20、H2、N2电池（铂为两极，一极为H2，另一极为N2，电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液）正极：负极：总反应方程式：3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl正极：N2 +8H++ 6e－== 2 NH4+ 负极：3H2– 6e ==6H+21、氢氧电池：一极为H2，另一极为空气与CO2的混合气，电解质为熔融K2CO3（盐）负极：正极：总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极：2H2– 4e－+2CO32－=== 2CO2↑+2H2O 正极：O2 + 4e－+2CO2 === 2CO32—22、固体酸燃料电池（一极通入空气，另一极通入H2；电解质是CsHSO4固体传递H+）负极：正极：总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极：2H2–4e－=== 4H+正极：O2 + 4H+ + 4e－=== 2H2O23、新型燃料电池（一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体）正极：负极：总反应方程式：2C4H10+13O2=8CO2+10H2O正极：13O2+ 52e－==26O2- 负极：2C4H10+26O2- – 52e－==8CO2+10H2O24、CO电池（一极为CO，另一极为空气与CO2的混合气，Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质）正极：负极：总反应方程式O2 ＋2CO==4CO2正极：O2 ＋4e－＋2CO2 ＝2CO32－负极：2CO＋2CO32－– 4e－==4CO225、Li-Al/FeS电池（一级是Li-Al合金，一极是粘有FeS的石墨，电解质是Li2CO3熔融盐）正极：负极：总反应方程式：2Li+FeS=Li2S+Fe正极：2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极：2Li－2e－＝2Li +[练习1] Al和Cu作电极所构成的原电池（1）电解质溶液为稀硫酸:Al作______极, Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________（2）电解质溶液为浓硝酸:Al作______极, ②Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________（3）电解质溶液为NaOH溶液:①Al作______极, ②Cu作______极，负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________（4）电解质溶液为NaCl溶液:①Al作______极, ②作Cu ______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________（5）Al和Mg作电极所构成的原电池, 电解质溶液为NaOH溶液①Al作___极, ②Mg作___极，负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________[练习2] 丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）1.电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为2.酸性电解质（电解液H2SO4溶液）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为3.碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习3]乙醇燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）1.酸性电解质（电解液H2SO4溶液）负极反应___________ 正极反应________总电池反应式为2.碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习5]铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习6]铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习7]普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习8]肼(N2H4)燃料电池（电解质溶液是硫酸）总反应方程式：N2H4+ O2 === N2 +2H2O 正极：负极：[练习9]H2、N2电池（铂为两极，一极为H2，另一极为N2，电解质溶液是KOH溶液）正极：负极：。
燃料电池
一、常见燃料电池的正负极反应（碱性条件）1.乙烷：负极2 C2H6-28e-36OH－=4CO32- + 24H20；正极 7 O2+28e- +14H20 =28OH-2.丙烷：负极C3H8－20e-＋26OH－=3CO32-+17H20总反应C3H8＋5O2＋6OH－=3CO32-＋7H203.甲醇：负极CH3OH－6e-＋8OH－=CO32-+6H20总反式2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32-＋6 H204.乙烯：负极C2H4－12e-＋16OH－=2CO32-＋10 H20总反应C2H4＋3O2＋4OH－=2CO32-＋4H205.乙醇：负极C2H5OH－12e-＋16OH－=2CO32-+11H20总反应C2H5OH＋3O2＋4OH－=2CO32-＋5H20 1.金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）下列叙述正确的是（）A 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e—=NiB 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt2.下列四种装置中，溶液的体积均为250 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.10摩/升，工作一段时间后，测得导线上均通过0.02 mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述正确的是（）A 工作一段时间后溶液的浓度①＝②＝③＝④B工作一段时间后溶液的pH值：④＞③＞①＞②C 产生气体的总体积：④＞③＞①＞②D 电极上析出的固体的质量：①＞②＞③＞④3.以铂电极电解物质的量浓度相同的CuSO4和KCl的混合溶液一段时间后，测得溶液的pH<7。
电解产物一定有下列物质：①Cl2②O2③Cu ④H2⑤KOH中的：（）A．①③B．①②③ C．①②③④ D．①②④⑤4.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。
燃料电池、盐桥电池、金属的腐蚀与防护习题及答案
《燃料电池》《盐桥电池》《金属的腐蚀与防护》专题训练(1)燃料电池在放电时发生的总反应和燃料燃烧时的总反应实质相同，但反应方程式不一定相同。
如：甲烷碱性燃料电池总反应和燃烧反应方程式： CH 4+2O 2+2OH -=CO 32-+3H 2O ； CH 4+2O 2CO 2+2H 2O(2)O 2在正极放电的电极方程式写法：①酸性介质：O 2+4e —+4H +＝2H 2O ②碱性或中性介质：O 2+4e —+2H 2O ＝4OH —③固体氧化物熔融传导O 2—：O 2+4e -＝2O 2—④熔融碳酸盐：负极 O 2+4e —+CO 2＝CO 32—（O 2—与CO 2反应） （3）盐桥的作用：a.形成闭合回路 b.平衡电荷。
（4）双液原电池的优点：能产生持续、稳定的电流。
（5）金属的腐蚀（6）金属的防护1．据报道，我国拥有完全自主知识产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供了优质服务。
某种氢氧燃料电池的电解液为KOH 溶液，下列有关叙述不正确．．．的是（ D ） A.正极反应式为：O 2+2H 2O+4e －=4OH－B.工作一段时间后，电解液中KOH 的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为：2H 2+O 2=2H 2OD.用该电池电解CuCl 2溶液，产生2.24 L Cl 2(标准状况)时，有0.1 mol 电子转移2．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是（ C ）A ．CH 3OH(g)+O 2(g)=H 2O(1)+CO 2(g)+2H +(aq)+2e -B ．O 2(g)+4H ＋(aq)+4e －=2H 2O(1) C ．CH 3OH(g)+H 2O(1)=CO 2(g)+6H ＋(aq)+6e－D ．O 2(g)+2H 2O(1)+4e －=4OH －3.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池负极反应为：（ C ）化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀（酸性介质）吸氧腐蚀（中性、碱性介质）改变金属的内部结构：如将钢铁做成不锈钢 在金属表面覆盖保护层：覆盖油漆、油脂、电镀金属、氧化成致密氧化膜电化学保护法原电池防护：牺牲阳极的阴极保护法（在轮船上加锌块）电解池防护：外加电流的阴极保护法（与电源负极相连作阴极）A ．H 2＋2OH －＝2H 2O ＋2e－B ．O 2＋4H ＋＋4e －＝2H 2OC ．H 2＝2H ＋＋2e －D ．O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －4．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
高中化学二轮复习试题新型燃料电池
2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届1.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. 电极B为正极B. 放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移C. 电池负极的电极反应为：BH4−+8OH−−8e−=BO2−+6H2OD. 在电池反应中,每消耗1L 6mol/L H2O2溶液,理论上流过电路中的电子为12N A2.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2－。
下列对该燃料电池的说法中正确的是()A. 在熔融电解质中O2−由负极移向正极B. 电池的总反应是2C4H10+13O2===8CO2+10H2OC. 通入空气的一极是正极,电极反应为：O2+4e−+2H2O===4OH−D. 通入丁烷的一极是正极,电极反应为：C4H10−26e−+13O2−===4CO2+5H2O3.某大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池（DDFC）,该电池有较高的安全性。
电池总反应为：CH 3OCH3＋3O2＝2CO2＋3H2O ,电池示意如图,下列说法不正确的是( )A. a极为电池的负极B. 电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C. 电池正极的电极反应为：4H++O2+4e−=2H2OD. 电池工作时,有0.6mol电子转移,生成的CO2体积为2.24L4.一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。
现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,一极通入CO气体,另一极通入O2和CO2混合气体,其总反应为：2CO＋O2===2CO2 。
则下列说法中正确的是（）A. 通CO的一极是电池的正极B. 负极发生的电极反应是：O2+2CO2+4e−===2CO32−C. 负极发生的电极反应是：CO+CO32−−2e−===2CO2D. 通O2的一极作阴极,发生还原反应5.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。
燃料电池练习题讲解
电流是由正极流向负极 电子流动方向是由负极流向正极 (2)根据原电池两极发生的变化来判断：
负极：失电子发生氧化反应 正极：得电子发生还原反应
3.燃料电池
（Hale Waihona Puke ）原理：利用原电池的工作原理,将燃料和 氧化剂（如O2）反应所放出的化学能直 接转化为电能
a. 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置 b.它的电极材料一般为活性电极，具有很强的 催化活 性，如铂电极，活性炭电极等 c. 燃料电池由3个主要部分组成 负极——燃料电极 正极——氧气或空气电极 电解质溶液 d. 两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应， 而是由引入到两电极上的物质发生反应
*氢氧燃料电池的电极反应
介质 酸性 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4e- + 4H+ = 4H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4e- + 2H2O = 4OH2H2 - 4e- +4OH-= 4H2O O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
中性 碱性
某种燃料电池的的总反应式是： CH4 + 2O2 + 2OH-＝CO32- + 3H2O，请思考回答以 下问题：
1.通CH4极为（负 ）极，通02极为( 正 ）极，你是如何 判断的？碳元素的化合价如何变化的？ 2.每消耗1molCH4，转移的电子数为（ 8 ）mol
3.此电池的电解质溶液是（ KOH ） 4.正极的电极反应（ 2O2 + 4H2O + 8e-＝8OH） 负极的电极反应（ CH4 + 10OH- - 8e-＝CO32- + 7H2O ）
原电池电极反应式的书写专题练习(附答案)
原电池电极反应式的书写专题训练1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4）负极：正极：总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2H++2e－==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性)负极：正极：总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+负极：Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性)负极：正极：总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2；(铁锈的生成过程) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+正极：O2+2H2O+4e－==4-OH4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液)负极：正极：总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)负极：4Al–12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12-OH5、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物)负极：正极：总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－7、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH )负极：正极：总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ）负极(Al)： 正极(Mg ）：总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 6H 2O ＝ 2【Al （OH ）4】－+ 3H 2↑ 负极(Al)： 2Al + 8OH －＋6e － ＝ 2【Al （OH ）4】－ 正极(Mg ）： 6H 2O + 6e －＝ 3H 2↑+6OH – 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4）正极： 负极：总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH正极：2FeO 42- + 8H 2O +6e －==2Fe(OH)3 + 4OH – 负极： 3Zn + 6OH – 6e －== 3Zn(OH)2 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极： 负极：总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极：2H ++H 2O 2=2H 2O 负极：Mg –2e －== Mg 2+ 11、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸）负极： 正极：总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O负极： Pb －2e －＋SO 42－==PbSO 4 正极： PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－==PbSO 4＋2H 2O 12、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时负极： 正极：总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2负极： Cd －2e — + 2 OH – == Cd(OH)2 正极： 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH –13、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O（1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质）负极： 正极：2H 2 – 4e － + 4OH — === 4H 2O 正极：O 2 + 2H 2O + 4e －=== 4OH — （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质）负极： 正极：负极：2H 2 –4e － === 4H + 正极：O 2 + 4H + + 4e －=== 2H 2O （3）电解质是NaCl 溶液（中性电解质）负极： 正极：放电充电负极：2H2– 4e－=== 4H+正极：O2 + 2H2O + 4e－=== 4OH—14、甲醇燃料电池（注：乙醇燃料电池与甲醇相似）（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应化学方程式：2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极：3O2 + 12e－+ 6H2O=== 12OH－负极：2CH3OH – 12e－+ 16OH—=== 2CO32－+12H2O （2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极：3O2 + 12e－+ 12H+ == 6H2O 负极：2CH3OH –12e－+2H2O==12H++2CO215、CO燃料电池（铂为两极、电解液H2SO4溶液）总反应方程式为：2CO ＋O2 ＝2CO2正极：负极：正极：O2 + 4e－+ 4H+ == 2H2O 负极：2CO – 4e－+ 2H2O== 2CO2 +4H+16、甲烷燃料电池（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应方程式：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O正极：2O2 + 4H2O + 8e－== 8OH- 负极：CH4 + 10OH—－8e－== CO32－+ 7H2O（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）总反应方程式：CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极：负极：正极：2O2 + 8e－+ 8H+ == 4H2O 负极：CH4－8e－+ 2H2O == 8H+ + CO217、肼(N2H4)燃料电池（电解质溶液是20%～30%的KOH溶液）总反应方程式：N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极：负极：正极：O2 + 2H2O + 4e－== 4OH- 负极：N2H4+ 4OH—– 4e－=== N2 +2H2O18、H2、Cl2电池（铂为两极，一极为H2，另一极为Cl2，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液）正极：负极：总反应方程式：正极：Cl2+ 2e－== 2 Cl－负极：H2+ 2OH—– 2e－===2H2O总反应方程式：Cl2+ H2+ 2OH—==2 Cl－+2H2O19、Ag、Cl2电池（负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2，电解液: 1 mol·L-1盐酸）正极：负极：总反应方程式：2Ag+ Cl2==2 Ag Cl正极：Cl2+ 2e－== 2 Cl－负极：2Ag+2 Cl－– 2e ==2 Ag Cl20、H2、N2电池（铂为两极，一极为H2，另一极为N2，电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液）正极：负极：总反应方程式：3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl正极：N2 +8H++ 6e－== 2 NH4+ 负极：3H2– 6e ==6H+21、氢氧电池：一极为H2，另一极为空气与CO2的混合气，电解质为熔融K2CO3（盐）负极：正极：总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极：2H2– 4e－+2CO32－=== 2CO2↑+2H2O 正极：O2 + 4e－+2CO2 === 2CO32—22、固体酸燃料电池（一极通入空气，另一极通入H2；电解质是CsHSO4固体传递H+）负极：正极：总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极：2H2–4e－=== 4H+正极：O2 + 4H+ + 4e－=== 2H2O23、新型燃料电池（一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体）正极：负极：总反应方程式：2C4H10+13O2=8CO2+10H2O正极：13O2+ 52e－==26O2- 负极：2C4H10+26O2- – 52e－==8CO2+10H2O24、CO电池（一极为CO，另一极为空气与CO2的混合气，Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质）正极：负极：总反应方程式O2 ＋2CO==4CO2正极：O2 ＋4e－＋2CO2 ＝2CO32－负极：2CO＋2CO32－– 4e－==4CO225、Li-Al/FeS电池（一级是Li-Al合金，一极是粘有FeS的石墨，电解质是Li2CO3熔融盐）正极：负极：总反应方程式：2Li+FeS=Li2S+Fe正极：2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极：2Li－2e－＝2Li +[练习1] Al和Cu作电极所构成的原电池（1）电解质溶液为稀硫酸:Al作______极, Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________（2）电解质溶液为浓硝酸:Al作______极, ②Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________（3）电解质溶液为NaOH溶液:①Al作______极, ②Cu作______极，负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________（4）电解质溶液为NaCl溶液:①Al作______极, ②作Cu ______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________（5）Al和Mg作电极所构成的原电池, 电解质溶液为NaOH溶液①Al作___极, ②Mg作___极，负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________[练习2] 丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）1.电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为2.酸性电解质（电解液H2SO4溶液）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为3.碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习3]乙醇燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）1.酸性电解质（电解液H2SO4溶液）负极反应___________ 正极反应________总电池反应式为2.碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习5]铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习6]铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习7]普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习8]肼(N2H4)燃料电池（电解质溶液是硫酸）总反应方程式：N2H4+ O2 === N2 +2H2O 正极：负极：[练习9]H2、N2电池（铂为两极，一极为H2，另一极为N2，电解质溶液是KOH溶液）正极：负极：。
燃料电池练习题(带答案)
肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的电极反应式为_______________________________________________________________。
4．(2015·高考江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()
正极：__________________________________________________________________；
总反应式：_______________________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)
正极：______________________________________________________________；
总反应式：____________________________________________________________。
(2)碱_____________________________________________________；
2O2＋8e－＋8H＋===4H2O
CH4＋2O2===CO2＋2H2O
(2)CH4－8e－＋10OH－===CO ＋7H2O
2O2＋8e－＋4H2O===8OH－
CH4＋2O2＋2OH－===CO ＋3H2O
(3)CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O
2O2＋8e－===4O2－CH4＋2O2===CO2＋2H2O
c选项碳酸根离子应向负极移动即向电极a移动所以错选项电极b上氧气得电子与二氧化碳反应生成碳酸根离子所以正确
燃料电池技术题集
燃料电池技术题集一、选择题1.氢气在燃料电池负极发生的电化学反应是？A. H₂+ 2e⁻→2H⁺B. O₂+ 4e⁻+ 4H⁺→2H₂OC. H₂O + 2e⁻→H₂+ 2OH⁻D. C + 4e⁻→C⁴⁻答案：A2.在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中，氧气在正极的反应是？A. O₂+ 4H⁺+ 4e⁻→2H₂OB. H₂O + 2e⁻→H₂+ 2OH⁻C. 2H⁺+ 2e⁻→H₂D. CO₂+ 4e⁻→C + 2O²⁻答案：A3.固体氧化物燃料电池(SOFC)中，氢气在阳极的反应通常涉及哪种离子？A. 氢离子(H⁺)B. 氧离子(O²⁻)C. 氢氧根离子(OH⁻)D. 碳酸根离子(CO₃²⁻)答案：B4.哪种类型的燃料电池在反应过程中不直接产生二氧化碳（考虑主要反应物）？A. 碱性燃料电池(AFC)B. 直接甲醇燃料电池(DMFC)C. 磷酸燃料电池(PAFC)D. 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)答案：A（注：AFC通常使用氢气和氧气作为反应物，不直接产生CO₂）5.在直接甲醇燃料电池(DMFC)中，甲醇在阳极的氧化反应会产生什么？A. CO₂、H⁺和电子B. H₂O、O₂和电子C. CO、H₂和电子D. CH₄、H⁺和电子答案：A6.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)中，电解质的主要成分是什么？A. 磷酸B. 氢氧化钾C. 熔融的碳酸盐（如碳酸锂和碳酸钾）D. 质子交换膜答案：C7.在碱性燃料电池(AFC)中，为什么电解质需要保持碱性环境？A. 为了促进氢气的氧化反应B. 为了防止电极材料的腐蚀C. 为了提高氧气的还原速率D. 以上都是答案：C（虽然A和B也是正确的考虑因素，但最直接的原因是C）8.哪种燃料电池类型在低温下操作，并且通常用于便携式设备？A. 质子交换膜燃料电池(PEMFC)B. 固体氧化物燃料电池(SOFC)C. 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)D. 磷酸燃料电池(PAFC)答案：A9.燃料电池中，电子从负极流向正极的过程中，通过什么方式完成电路的闭合？A. 通过电解质溶液B. 通过外部电路C. 通过空气D. 不需要闭合，因为燃料电池是开路系统答案：B10.在直接硼氢化钠燃料电池中，硼氢化钠（NaBH₄）通常作为哪种电极的反应物？A. 正极B. 负极C. 同时作为正极和负极的反应物D. 不作为任何电极的直接反应物答案：B11.燃料电池的效率主要受哪些因素影响？A. 电解质的导电性B. 电极材料的催化活性C. 反应气体的压力和温度D. 以上都是答案：D12.燃料电池中，如何防止燃料和氧化剂在电极上直接混合并发生燃烧反应？A. 通过电解质的选择性透过性B. 降低反应温度C. 增加电极间的距离D. 使用催化剂降低反应活性答案：A13.哪种燃料电池类型在高温下操作，并可能用于固定式发电站？A. 质子交换膜燃料电池(PEMFC)B. 固体氧化物燃料电池(SOFC)C. 碱性燃料电池(AFC)D. 直接甲醇燃料电池(DMFC)答案：B14.燃料电池中，当氢气在负极被氧化时，主要产生的离子是什么？A. 氢离子（H⁺）B. 氢氧根离子（OH⁻）C. 氢原子（H）D. 电子（e⁻）答案：A（但在某些特定类型的燃料电池中，如碱性燃料电池，氢离子会与电解质中的氢氧根离子结合生成水）15.在直接甲醇燃料电池(DMFC)中，甲醇主要在哪个电极上发生反应？A. 正极B. 负极C. 同时在正极和负极D. 既不在正极也不在负极答案：B16.燃料电池的“开路电压”主要取决于什么因素？A. 电解质的浓度B. 电极材料的种类C. 燃料和氧化剂的性质及反应的热力学条件D. 电流密度答案：C17.哪种类型的燃料电池通常不使用贵金属催化剂？A. 质子交换膜燃料电池(PEMFC)B. 碱性燃料电池(AFC)C. 微生物燃料电池(MFC)D. 固体氧化物燃料电池(SOFC)答案：C（微生物燃料电池通常利用微生物作为催化剂，不依赖贵金属）18.燃料电池的“燃料效率”指的是什么？A. 燃料完全燃烧产生的热量转化为电能的效率B. 燃料中化学能转化为电能的效率C. 燃料电池的输出功率与输入燃料量的比值D. 燃料电池的寿命与燃料消耗量的比值答案：B19.燃料电池中，如何减少电极上的极化现象以提高电池性能？A. 增加电极材料的厚度B. 降低电解质的电阻C. 优化电极材料的催化性能D. 提高反应气体的压力答案：C（虽然B和D也有助于提高性能，但最直接有效的方法是C）20.在燃料电池的商业化应用中，需要解决的主要技术挑战有哪些？（多选题）A. 提高能量密度和功率密度B. 降低生产成本C. 延长电池寿命D. 改进燃料储存和供应技术E. 提高燃料利用率答案：A, B, C, D, E（这些都是燃料电池商业化过程中需要考虑的关键因素）21. 质子交换膜燃料电池的工作温度一般在：A. 50 - 80℃B. 80 - 100℃C. 100 - 120℃D. 120 - 150℃答案：A22. 在质子交换膜燃料电池中，提高电池性能的关键因素不包括：A. 增加质子交换膜的厚度B. 优化电极结构C. 提高催化剂活性D. 改善气体扩散答案：A23. 质子交换膜燃料电池中的催化剂通常是：A. 铂B. 钯C. 镍D. 铜答案：A24. 以下哪种气体不是质子交换膜燃料电池的常见燃料？A. 氢气B. 甲烷C. 甲醇D. 一氧化碳答案：D25. 质子交换膜燃料电池的优点不包括：A. 启动速度快B. 能量转化效率高C. 对燃料纯度要求低D. 工作噪音低答案：C26. 质子交换膜燃料电池中，质子交换膜的主要作用是：A. 传导电子B. 传导氧气C. 分离燃料和氧化剂D. 传导质子并阻隔电子答案：D27. 下列哪种因素会导致质子交换膜燃料电池的性能下降？A. 降低工作温度B. 增加燃料流量C. 膜的干燥D. 提高氧气压力答案：C28. 质子交换膜燃料电池的输出电压主要取决于：A. 电池的面积B. 燃料的浓度C. 电极反应的过电位D. 电池的工作温度答案：C29. 以下哪种方法不能提高质子交换膜燃料电池的寿命？A. 优化电池结构B. 频繁启停电池C. 采用抗腐蚀材料D. 改进操作条件答案：B30. 质子交换膜燃料电池的电流密度通常用以下哪个单位表示？A. A/m²B. V/m²C. W/m²D. J/m²答案：A31. 质子交换膜燃料电池中，氧气在哪个电极发生还原反应？A. 阳极B. 阴极C. 双极板D. 质子交换膜答案：B32. 以下哪种因素对质子交换膜燃料电池的功率密度影响最大？A. 质子交换膜的电阻B. 电极的孔隙率C. 燃料的储存量D. 电池的重量答案：A33. 质子交换膜燃料电池在运行过程中，产生的水主要来自：A. 燃料的氧化B. 氧气的还原C. 空气中的水分D. 电池内部的化学反应答案：D34. 为提高质子交换膜燃料电池的性能，通常采用的措施不包括：A. 增加膜的厚度以提高质子传导性B. 减小电极的极化电阻C. 优化气体扩散层的结构D. 提高催化剂的利用率答案：A35. 质子交换膜燃料电池的效率主要受以下哪种损失的影响？A. 欧姆损失B. 活化损失C. 浓差损失D. 以上都是答案：D36. 以下哪种材料不是质子交换膜燃料电池常用的气体扩散层材料？A. 碳纤维纸B. 金属泡沫C. 陶瓷D. 石墨毡答案：C37. 质子交换膜燃料电池中的水管理的主要目的是：A. 保持膜的湿润B. 排出多余的水C. 控制水的生成速率D. 以上都是答案：D38. 以下哪种技术可以用于检测质子交换膜燃料电池的故障？A. 电化学阻抗谱B. 红外光谱C. 质谱D. 紫外光谱答案：A39. 质子交换膜燃料电池的冷启动性能主要取决于：A. 电池的热容量B. 膜的含水量C. 催化剂的活性D. 以上都是答案：D40. 以下哪种情况会导致质子交换膜燃料电池的成本增加？A. 减少铂催化剂的用量B. 简化电池结构C. 提高生产规模D. 使用昂贵的质子交换膜材料答案：D41. 固态氧化物燃料电池（SOFC）的工作温度通常在：A. 500 - 700℃B. 700 - 1000℃C. 1000 - 1200℃D. 1200 - 1500℃答案：B42. 以下哪种材料常用于固态氧化物燃料电池的电解质？A. 氧化锆B. 氧化铝C. 氧化镁D. 氧化钛答案：A43. 固态氧化物燃料电池的阳极材料通常是：A. 镍基合金B. 铂基合金C. 钛基合金D. 铜基合金答案：A44. 在固态氧化物燃料电池中，阴极发生的反应是：A. 燃料的氧化B. 氧气的还原C. 电子的释放D. 质子的传导答案：B45. 以下哪种因素对固态氧化物燃料电池的性能影响较大？A. 电解质的厚度B. 阳极的孔隙率C. 阴极的电导率D. 以上都是答案：D46. 固态氧化物燃料电池的优点之一是：A. 对燃料纯度要求高B. 启动速度快C. 能量转化效率高D. 成本低答案：C47. 以下哪种气体不是固态氧化物燃料电池常用的燃料？A. 氢气B. 甲烷C. 一氧化碳D. 氮气答案：D48. 固态氧化物燃料电池中的连接体材料需要具备：A. 良好的导电性B. 良好的耐腐蚀性C. 高强度D. 以上都是答案：D49. 以下哪种方法可以提高固态氧化物燃料电池的功率密度？A. 增加电解质的电阻B. 降低工作温度C. 优化电极结构D. 减少燃料供应答案：C50. 固态氧化物燃料电池的电解质在高温下的离子传导主要依靠：A. 质子B. 电子C. 氧离子D. 钠离子答案：C51. 以下哪种技术可以用于改善固态氧化物燃料电池的密封性能？A. 激光焊接B. 胶粘C. 机械压紧D. 以上都是答案：D52. 固态氧化物燃料电池的热管理主要是为了：A. 防止电池过热B. 提高电池效率C. 延长电池寿命D. 以上都是答案：D53. 以下哪种材料常用于固态氧化物燃料电池的阴极？A. 镧锶锰氧化物B. 镍铁氧化物C. 钴铝氧化物D. 铜锌氧化物答案：A54. 固态氧化物燃料电池的燃料利用率主要取决于：A. 燃料的流量B. 电池的工作温度C. 电极的反应速率D. 以上都是答案：D55. 以下哪种因素会导致固态氧化物燃料电池的性能衰减？A. 电解质的相变B. 阴极的氧化C. 阳极的积碳D. 以上都是答案：D56. 为提高固态氧化物燃料电池的稳定性，通常采取的措施不包括：A. 优化电池结构B. 降低工作压力C. 采用新型材料D. 增加运行时间答案：D57. 固态氧化物燃料电池的输出电压与以下哪个因素无关？A. 电池的面积B. 燃料的种类C. 环境温度D. 电池的重量答案：D58. 以下哪种测试方法常用于评估固态氧化物燃料电池的电化学性能？A. 循环伏安法B. 恒流放电法C. 交流阻抗法D. 以上都是答案：D59. 固态氧化物燃料电池在大规模应用中面临的挑战不包括：A. 高温密封问题B. 成本较高C. 启动时间短D. 系统复杂性答案：C60. 以下哪种燃料重整方式适用于固态氧化物燃料电池？A. 蒸汽重整B. 部分氧化重整C. 自热重整D. 以上都是答案：D二、简答题1. 燃料电池电极的主要功能是什么？答案：燃料电池电极的主要功能是作为电化学反应的场所，促进燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气）之间的电荷转移，从而生成电能和水。
燃料电池习题完整版
燃料电池习题HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】燃料电池所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。
书写燃料电池电极反应式一般分为四步：①写出燃烧反应正确的化学反应方程式；②根据电解质溶液的酸碱性改写燃料电池总反应；③写出正极的电极反应式；④由燃料电池的总反应方程式减去正极的电极反应式得负极的电极反应式1、燃料电池总反应方程式的书写因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。
若是氢氧燃料电池，其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化，即2H2+O2=2H2O。
若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关，如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O，即CH4+2O2=CO2+2H2O；在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O，即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。
2、燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子，故正极反应式的基础都是O2＋4e-=2O2-。
正极产生O2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。
这是非常重要的一步。
现将与电解质有关的五种情况归纳如下。
⑴电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）在酸性环境中，O2-离子不能单独存在，可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O，O2-离子优先结合H+离子生成H2O。
这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O。
⑵电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液）在中性或碱性环境中，O2-离子也不能单独存在，O2-离子只能结合H2O生成OH-离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-。
燃料电池-正负极专题习题
燃料电池-正负极专题习题(总2页)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March燃料电池-巩固加强总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应总反应化学方程式 总反应离子负极反应 正极反应O 2O 2O 2O 2O 2O 2O 2O 2C 2H 6 C 2H 6 C 2H 2 C 2H 2 C 2H 5OHC 2H 5OHC 6H 6C 6H 6 KOHH 2SO 4H 2SO 4H 2SO 4H 2SO 4KOHKOHKOH1、熔融盐燃料电池因具有高效率而受重视。
可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气作为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。
完成有关的电池反应式。
阳极反应式：2CO＋2CO32－＝4CO2＋4e－阴极反应式：___________________________________。
2、（多选）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－＝2H2OC．溶液中阴离子向正极移动D．溶液中阴离子物质的量基本不变3、我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式：(1)__________是负极，电极反应式为___________________________．(2)__________是正极，电极反应式为___________________________．4、某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别向负极通入C2H4、C2H2或Al(g)，分别向正极通入O 2或Cl2．试完成下列问题：(1)当分别通入C2H4和O2时：①正极反应：______ _______；②负极反应：______ _________；③电池总反应：_____________________；④溶液pH的变化：__________(2)当分别通入C2H2和O2时：①正极反应：____ ___________；②负极反应：_______________；③电池总反应：_____________________；④溶液pH的变化：_______________．(3)当分别通入Al(g)和Cl2时：①正极反应：_____________ _；②负极反应：_________________________；③电池总反应：_____________________；④溶液pH的变化：_______________．5、据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。
高二化学原电池燃料电池专项练习题(附答案)
2020年03月04日xx 学校高中化学试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,其电极反应为: 2Zn 2OH 2ZnO H O e --=+-+,22Ag O H O 22Ag 2OH e --=+++。
据此判断,氧化银是 ( ) A.负极,被氧化B.正极,被还原C.负极,被还原D.正极,被氧化2.有A 、B 、C 、D 四块金属片,用导线两两相连插入稀硫酸中,可以组成各种原电池.若A 和B 相连时,A 为负极;C 与D 相连时,C 溶解,D 上有氢气生成;A 与C 相连时,C 为正极;B 与D 相连时,电子由D 极经导线流向B 极,则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为( ) A.A>B>C>DB.A>C>D>BC.C>A>D>BD.B>D>C>A3.已知空气—锌电池的电极反应为锌片：Zn ＋2OH －－2e －＝ZnO ＋H 2O;石墨：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －,根据此判断，锌片是( ) A. 负极，并被氧化B ．负极，并被还原C ．正极，并被氧化D ．正极，并被还原 4.对于原电池的电极名称叙述有错误的是( ) A.发生氧化反应的为负极 B.正极为电子流入的一极 C.比较不活泼的金属为负极D.电流的方向由正极到负极5.把2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ 设计成原电池,负极材料应该是( )A.碳棒B.铝C.氢氧化钠D.无法判断 6.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H +Fe 2++H 2↑,则下列说法正确的是( ) A.硝酸可能为电解质溶液 B.锌可能为原电池正极 C.铁的质量不变 D.铜可能为原电池正极 7.如图为氢氧燃料电池工作原理示意图,其中a 、b 为惰性电极。
甲烷燃料电池,以硫酸为电解质溶液的正负极反应式
甲烷燃料电池,以硫酸为电解质溶液的正负极反应式（1）在酸性条件下：
总反应：CH4+2O2＝CO2+2H2O
正极：2O2+8H++8e-＝4H2O
负极：CH4+2H2O-8e-＝CO2+8H+
（2）在碱性条件下：
总反应：CH4+2O2＝2CO2+4H2O
正极：2O2+4H2O+8e-＝8OH-
负极：CH4+8OH--8e-＝CO2+6H2O
写电极反应的方法
先找总反应，如，燃料电池，CH4+2O2=CO2+2H2O
再找氧化剂，是O2，还原剂，是CH4
正极，得电子，所以从O2开始写，2O2+8e-－
负极，失电子，所以从CH4开始写，CH4-8e-－
注意，按总反应的系数写，最方便，另外，注意得失电子是相等的。
还要注意，电解质溶液的性质，若是质子，即酸溶液，那么配平用H+和H2O，若是碱溶液，如KOH，那么配平用OH-和H2O
H+溶液
正极，2O2+8e-+8H+=4H2O
负极，CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
OH-溶液
正极：2O2+4H2O+8e-＝8OH-
负极：CH4+8OH--8e-＝CO2+6H2O
检查时注意，正极和负极的电极反应加起来，约掉得失的电子，就是总反应。
甲烷燃料电池另一种表示法
总反应：甲烷+O2+氢氧化钠=碳酸根+水
负极是CH4+10OH--8e=CO3+7H2O。
原电池原理正负极电子流向电极反应式综合练习题(附答案)
2020年03月07日原电池原理正负极电子流向电极反应式综合练习题学校：___________注意事项：注意事项： 2、请将答案正确填写在答题卡上第1卷一、单选题( )①Zn 质量减少，Cu 质量不变； AD ．①③⑤2.化学能与热能、电能等能相互转化.关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )A.图1所示的装置能将化学能转变为电能B.图2所示的反应为吸热反应C.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低D.化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成3.等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量铜粉，下图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系正确的是( )A.B.C.D.4.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验①A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C→导线→D③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应则四种金属的活动性顺序为( )A.A>C>D>BB.B>D>C>AC.C>A>B>DD.A>B>C>D5.为了抵御海水的侵蚀,往往会在船体上安装大型的锌块,利用原电池反应:2Zn+2H2O+O2 =2Zn(OH)2。
下列说法正确的是( )A.锌块作为原电池的负极,发生还原反应而被腐蚀B.海水中的电解质如NaCl起到了导电的作用C.正极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+D.实际应用中,需用锌块覆满船体,完全隔绝海水以防止钢铁被腐蚀6.下列关于原电池的说法中,错误的是( )A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置B.原电池中,正极发生氧化反应C.原电池的电子从负极经导线流向正极D.原电池的负极材料一般比正极活泼7.下列装置中,电解质溶液均为稀硫酸,其中不能构成原电池的是( )A. B.C. D.8.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
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燃料电池-巩固加强
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总反应化学方程式
负极反应正极反应
总反应化学方程式总反应离子方程式:
负极反应正极反应
总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应
总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应
总反应化学方程式总反应离子方程式.
负极反应正极反应
总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应
总反应化学方程式总反应离子方程式、
负极反应正极反应
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
C2H6 C2H6
！
C H
C2H2 C2H5OH C2H5OH
C6H6KOH H2SO4
（
H SO H2SO4 H2SO4 KOH
KOH
(
1、熔融盐燃料电池因具有高效率而受重视。
可用Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO 2的混合气作为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。
完成有关的电池反应式。
阳极反应式：2CO ＋2CO 32－＝4CO 2＋4e －
阴极反应式：___________________________________。
2、（多选）肼（N 2H 4）—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：N 2H 4＋O 2＝N 2↑＋2H 2O 。
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：N 2H 4＋4OH －－4e －＝4H 2O ＋N 2↑
B ．正极的电极反应式是：O 2＋4H ＋＋4e －＝2H 2O
C ．溶液中阴离子向正极移动
D ．溶液中阴离子物质的量基本不变
3、我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式：
(1)__________是负极，电极反应式为___________________________． (2)__________是正极，电极反应式为___________________________．
4、某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别向负极通入C 2H 4、C 2H 2或Al(g)，分别向正极通入
O 2或Cl 2．试完成下列问题： (1)当分别通入C 2H 4和O 2时：
①正极反应：______ _______；②负极反应：______ _________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：__________ (2)当分别通入C 2H 2和O 2时：
①正极反应：____ ___________；②负极反应：____ ___________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：_______________． (3)当分别通入Al(g)和Cl 2时：
①正极反应：_____________ _；②负极反应：_________________________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：_______________． 5、据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA ）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。
假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO 2被充分吸收生成CO 32－
（1）该电池反应的总离子方程式为__________________________________________。
（2）甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH 将________ （填降低或上升、不变）；若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO 4溶液，（假设整个过程中能量利用率为80％），则将产生标准状况下的O 2________升。
（3）最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。
一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气。
其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3（Y ：钇）的ZrO 2（Zr ：
总反应化学方程式
负极反应 正极反应
O 2
C 6H 6KOH
锆）固体，它在高温下能传导O2－离子（其中氧化反应发生完全）。
以丁烷（C
4H
10
）代表
汽油。
①电池的正极反应式为____________________________________________。
②放电时固体电解质里的O2－离子的移动方向是向____________极移动（填正或负）。