10年高考化学试题分类汇编含2020专题31 化学电源之燃料电池(教师版)

1．（2020·全国高考真题）一种高性能的--3-24VB +16OH -11e =VO +2B(O

A ．负载通过0.04 mol 电子时，有

B ．正极区溶液的pH 降低、负极

C ．电池总反应为224VB 11O ++

D ．电流由复合碳电极经负载、【答案】B 【解析】根据图示的电池结构，左侧干所示，右侧空气中的氧气发生得池的总反应方程式为4VB 2+11O 电子时，正极也通过0.04mol 电子标况下为0.224L ，A 正确；B ．反极区OH -浓度减小pH 降低，B 错误+43-4VO ，C 正确；D

．电池中，电性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示，-

422B(OH)+4H O 该电池工作时，下列说法错误的是时，有0.224 L(标准状况)O 2参与反应

、负极区溶液的pH 升高

3244

1O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---

++=+载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极

左侧VB 2发生失电子的反应生成3-4VO 和B(OH)，反

发生得电子的反应生成OH -，反应的电极方程式为11O 2+20OH -+6H 2O=8-4B(OH)+43-4VO ，据此分析。电子，根据正极的电极方程式，通过0.04mol 电子消．反应过程中正极生成大量的OH -使正极区pH 升高

错误；C ．

根据分析，电池的总反应为4VB 2+11O 2+20中，电子由VB 2

电极经负载流向复合碳电极，电流流专题31 化学电源之燃料电池

其中在VB 2电极发生反应：的是 -

4)，反应的电极方程式如题式为O 2+4e -+2H 2O=4OH -，电析。

A ．当负极通过0.04mol 电子消耗0.01mol 氧气，在

升高，负极消耗OH -使负+20OH -+6H 2O=8-

4B(OH)电流流向与电子流向相反，化学电源之燃料电池

则电流流向为复合碳电极→2．（2020·山东高考真题）微生物脱盐电能，同时可实现海水淡化。现以CH 3COO -的溶液为例)。下列说法A ．负极反应为-3CH COO O B ．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜C ．当电路中转移1mol 电子时，模D ．电池工作一段时间后，正、负【答案】B

【解析】据图可知a 极上CH 3COOˉ转化为正极。A ．a 极为负极，CH 3CO CH 3COOˉ+2H 2O-8eˉ=2CO 2↑+7H 即a 极，则隔膜1为阴离子交换膜C ．当电路中转移1mol 电子时，根移向正极，即除去1molNaCl ，质子产生氢气，电极反应式为2H 应式可知负极产生2mol 气体，物3．（2018·浙江高考真题）锂(Li)—

空气负载→VB 2电极→KOH 溶液→复合碳电极，D 正确；

脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置列说法错误的是

+

-22+2H O-8e =2CO +7H ，隔膜2为阴离子交换膜

时，模拟海水理论上除盐58.5g

正、负极产生气体的物质的量之比为2:1

转化为CO 2和H +，C 元素被氧化，所以a 极为该原COOˉ失电子被氧化成CO 2和H +，结合电荷守恒可+7H +，正确；B ．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯交换膜，钠离子需要移向正极，即b 极，则隔膜2为阳

时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，质量为58.5g ，正确；D ．b 极为正极，水溶液为酸++2eˉ=H 2↑，所以当转移8mol 电子时，正极产生体，物质的量之比为4:2=2:1，正确；故答案为B 。空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确．．．

正确；故选B 。 微生物处理有机废水获得电

图装置处理有机废水(以含 为该原电池的负极，则b 极

守恒可得电极反应式为

中的氯离子需要移向负极，为阳离子交换膜，错误；向负极，同时有1molNa

+液为酸性，所以氢离子得电

产生4mol 气体，根据负极反

的是

A ．金属锂作负极，发生氧化反应

B ．Li +通过有机电解质向水溶液处

C ．正极的电极反应：O 2+4e —==2

D ．电池总反应：4Li+O 2+2H 2O==

【答案】C

【解析】A ．在锂空气电池中，金属锂成了Li +

，会通过有机电解质向水成氢氧根，电极方程式为O 2O 2+4e -+2H 2O=4OH -，电池的总反应C 。

4．（2019·全国高考真题）利用生物燃料之间传递电子，示意图如下所示。A ．相比现有工业合成氨，该方法B ．阴极区，在氢化酶作用下发生C ．正极区，固氮酶为催化剂，D ．电池工作时质子通过交换膜由【答案】B

【解析】由生物燃料电池的示意图可知成MV 2+，电极反应式为MV +—MV +，反应的方程式为H 2

+2MV 化反应

溶液处移动

==2O 2—

O==4LiOH 金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，正确；B

质向水溶液处（正极）移动，正确；C ．正极氧气得到

+4e -+2H 2O=4OH -，错误；D ．负极的反应式为Li-e 的总反应则为4Li+O 2+2H 2O==4LiOH ，正确。综上所述

物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时

所示。下列说法错误的是

该方法条件温和，同时还可提供电能

下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +

剂，N 2发生还原反应生成NH 3

换膜由负极区向正极区移动

图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV +在负极失

e —= MV 2+，放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与

2MV 2+=2H ++2MV +

；右室电极为燃料电池的正极，