燃料电池答案

1．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】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CO2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+6H2O

【答案】A

【考点定位】原电池原理；难度为一般等级

【名师点晴】本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池。原电池是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。电解池是将电能转化为化学能的装置。与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极，则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应。掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键。

2．【2015浙江理综化学】在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制

备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确

．．．的是（）

A ．X 是电源的负极

B ．阴极的反应式是：H 2O ＋2eˉ＝H 2＋O 2ˉ

CO 2＋2eˉ＝CO ＋O 2ˉ

C ．总反应可表示为：H 2O ＋CO 2通电====H 2＋CO ＋O 2

D ．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1

【答案】D

【解析】A 、从图示可看出，与X 相连的电极发生H 2O→H 2、CO 2→CO 的转化，均得电子，

应为电解池的阴极，则X 为电源的负极，A 正确；B 、阴极H 2O→H 2、CO 2→CO 均得电子发生还原反应，电极反应式分别为：H 2O ＋2eˉ＝H 2＋O 2ˉ、CO 2＋2eˉ＝CO ＋O 2ˉ，B 正确；C 、从图示可知，阳极生成H 2和CO 的同时，阴极有O 2生成，所以总反应可表示为：H 2O ＋CO 2H 2＋CO ＋O 2，C 正确；

D、从总反应方程式可知，阴极生成2mol气体(H2、CO各1mol)、阳极生成1mol气体(氧

气)，所以阴、阳两极生成的气体物质的量之比2∶1，D不正确。答案选D。

【考点定位】本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。

【名师点晴】电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池（包括电镀池、精炼池），根据电解时电极质量或溶液p H的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。电化学部分，尤其是原电池、电解池的电极反应式的书写，可以说是对氧化还原反应的灵活应用，实现了氧化还原反应的“合久必分”的发展和延伸。解答电解池相关题目时，应从几步入手：①看电极（材料），判断电极本身是否参与反应。

②看溶液，判断电解液中的阳离子、阴离子种类，从而判断在阴极、阳极发生反应的微

粒。③看隔膜，判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化，从而判断溶液中微粒穿过阴（阳）离子隔膜的方向和产物。

3．【2015福建理综化学】某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是（）

A．该装置将化学能转化为光能和电能

B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移

C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原

D．a电极的反应为：3C O2 + 16H＋-18e－= C3H8O+4H2O

【答案】B

【考点定位】考查电解池反应原理的应用的知识。

【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。要掌握电化学反应原理，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。

4．【2015江苏化学】一种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．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗

1molCH4转移12mol 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上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－

【答案】D

【解析】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol 电子，故错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO＋H2＋2CO32－－4e－=3CO2＋H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－，故D正确。

【考点定位】考查原电池的工作原理和电极反应式书写。

【名师点睛】考查原电池的工作原理，负极上失电子，正极上得电子，阴离子一般向负极移动，阳离子向正极移动，电极反应式书写，先写化合价变化的物质以及得失电子数，然后根据所给条件配平其他，也可以用总电极反应式减去简单的电极反应式，但要注意还原剂不出现在正极上，氧化剂不出现在负极上，培养学生对氧化还原反应的书写。5．【2015上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列

有关说法错误的是（）

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–

C．d为锌块，铁片不易被腐蚀