高2020届高2017级高三化学二轮复习小专题训练试题及参考答案非水燃料电池

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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O2+2H2O+4e−=4OH−

C.每转移0.lmol电子,消耗0.28L的CH4

D.O2−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, O2−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:CO+O2−−2e−=CO2、H2+O−−2−2e−=H2O

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2Cl−−2e−=Cl2↑

B.通电后,O2−向阴极移动

C.阴极的电极反应式为TiO2+4e−=Ti+2O2−

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()

5.

A.电子经外电路流向Pt电极

B.电池工作时,电解质中Ag+的数目减少

C.正极反应:Cl2+2e−+2Ag+=2AgCl

D.空气中c(Cl2)越大,Ag极消耗速率越快

6.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,Li+向碳纳米管极移动

C.放电时,正极反应为:3CO2+4Li+−4e−=2Li2CO3+C

D.该电池的有机溶剂可以是乙醇

7.一种锂铜可充电电池,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

8.

A.陶瓷片允许Li+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:Li++e−=Li

D.充电时,接线柱A应与外接电源的正极相连

9.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.H2O在电极c上的电极反应式为2H2O+2e−=H2+2OH−

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22.4L

10.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0.01mole−时,加入0.005molCu(OH)2时,CuSO4溶液可恢复原组成

C.a处的电极反应式为CH4−8e−+4O2−=CO2+2H2O

D.工作时,熔融电解质中O2−离子移向b电极

11.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O2+4H++4e−=2H2O

B.放电时,当外电路中有1mole−转移时,水性电解液离子总数增加N A

C.用该电池电解精炼铜,理论上每消耗标准状况下11.2L氧气,阳极质量减少64g

D.Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液

12.一种锂－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()

13.

14.

15.

A.放电时的负极反应为Cu2O+2e−+H2O=2Cu+2OH−

B.放电时锗酸锌锂固体电解质中Li+由右边移向左边

C.通入空气时Cu电极所发生的反应为Cu+2OH−=Cu2O+H2O

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

16.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

17.

18.

A.电极b为电池负极

B.电路中每通过4mol电子,正极消耗44.8LH2S

C.电极b上的电极反应为:O2+4e−+4H+=2H2O

D.电极a上的电极反应为:2H2S+2O2−−4e−=S2+2H2O