江苏省启东中学2018届高考化学复习专项练习：电化学基础+化学电源+燃料电池(2)+Word版含答案

燃料电池课后练习(2)

1．燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：

（1）宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为：2H2－4e－+4OH－=4H2O，

O2+2H2O+4e－=4OH－，正极发生的是___________反应（填氧化或还原），总反应方程式是：___________

（2）燃料电池在发电的同时还生成了水，这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题，若电池输出的电流强度为533A，则每小时能生成 g水。

2．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－===2H2O

C．溶液中阴离子向正极移动

D．溶液中阴离子物质的量显著减少

3． 2010年8月24日15时10分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功将“天绘一号”卫星送入预定轨道。

请回答下列有关问题：

(1)“长征二号丁”运载火箭一级推进剂采用四氧化二氮作为氧化剂，燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2)，火箭起飞时的反应产物都是无毒的气体；请你写出该反应的化学方程式：

______________；请你解释火箭上升过程中尾部呈现红棕色的原因：________________。(2)某些运载火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当二者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：

N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－641.6 kJ·mol－1

H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1

若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中转移电子总物质的量为________，放出的热量为________。

(3)未来我国将建立自己的空间站，届时空间站需要再生性的燃料电池。这种电池工作的基本原理是有太阳光时利用太阳能电池板收集电能并将水电解，没有太阳光时利用燃料H2、氧化剂O2构成原电池，提供电能。若用KOH浓溶液作为该原电池的电解液，写出负极反应式：________________。

(4)飞船或空间站中的宇航员新陈代谢的气体中含有二氧化碳、水蒸气，而呼吸需要的则是氧气。请你利用自己的所学的化学知识设计一个能够循环处理飞船或空间站内气体的方法，

写出化学方程式：____________________。

4． 0.3 mol的硼烷(B2H6)在氧气中完全燃烧生成的是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：B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝2 165 kJ/mol D．每生成18 g水，该反应转移2 mol电子

5．为了便于酒驾测试，生产了一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，

电池总反应式为：CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O。下列有关说法正确的是（）

A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．负极上的反应为CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋

D．正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O=4OH－

6．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋

H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是（）

A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动

B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气

C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O

D．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－

7．宇宙飞船上常使用氢氧燃料电池，其电极总反应式为：2H2+O2＝2H2O；若电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使水蒸发，则下列叙述正确的是（）

A．此电池能见到浅蓝色火焰 B. H2为正极，O2为负极

C．工作时电解液中OH－的物质的量不断增加

D．电极反应为：负极H2失电子；正极O2得电子

8．阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电极总反应式为2H2＋O2===2H2O；电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使水蒸发，下列叙述正确的是( )。

A．此电池能见到浅蓝色火焰

B． H2为正极，O2为负极

C．工作时电解液的OH－的物质的量不断增加

D．电极反应为负极H2失电子；正极O2得电子

9．一种新型燃料电池，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－。下列对该燃料电池说法不正确的是( ) A．在熔融电解质中，O2－移向负极

B．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O

C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－

D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2↑＋5H2O

10．某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应式为2H2+O2====2H2O，正极反应式为

O2+2CO2+4e-====2CO32-，则下列推断正确的是( )

A．负极反应式为H2+2OH--2e-====2H2O

B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性

C．该电池供应2 mol水蒸气，同时转移电子的物质的量为2 mol

D．放电时负极有CO2生成