2019高考化學 難點剖析 專題43 燃料電池練習.doc

專題43 燃料電池1（2017-2018學年浙江省溫州六校協(xié)作體第一學期期末聯(lián)考）甲醇燃料電池由于結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染，可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注，其工作示意圖如下，其總反應為 2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列說法不正確的是( )A 電極 A 是負極，物質 a 為甲醇B 電池工作時，電解液中的 H通過質子交換膜向 B 電極遷移C 放電前后電解質溶液的 pH 增大D b 物質在電極上發(fā)生的電極反應式為： O2+4e+2H2O4OH【答案】D2（2018屆湖南省衡陽市高三下學期第三次聯(lián)考）微生物燃料電池(MPC)處理技術是通過微生物的作用去除污染物，該技術可廣泛應用于去除土壤中有機污染物。一種土壤微生物燃料電池的縱截面如圖所示，下列說法不正確的是A 電流從活性炭電極經工作站流向碳纖維布電極B 有機污染物在電池負極上氧化為對環(huán)境無害的物質C 活性炭能有效吸附空氣，提高電池的工作效率D 該電池的正極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-【答案】D3（2018年廣東省揭陽市高三第二次模擬考試）如圖為鎂-次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖，下列有關說法不正確的是A 該燃料電池中鎂為負極，發(fā)生還原反應B 電池的總反應式為MgClOH2O=Mg(OH)2ClC 放電過程中OH移向負極D 酸性電解質的鎂-過氧化氫燃料電池正極反應為：H2O22H2e=2H2O【答案】A【解析】該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發(fā)生氧化反應，正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應，電池反應式為：Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-，原電池放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。A負極發(fā)生氧化反應，A錯誤；B負極上鎂失電子，正極上次氯酸根離子得電子，所以電池反應為Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-，B正確；C原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，C正確；D. 酸性電解質的鎂-過氧化氫燃料電池中，正極上過氧化氫得到電子，反應是生成水，電極反應為：H2O22H2e=2H2O，D正確。4（2018屆福建省莆田市高三下學期第二次（5月）質量測試）硼化釩（VB2）-空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如下。該電池工作時的反應為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說法正確的是A 電極a為電池負極B 反應過程中溶液的pH升高C 電池連續(xù)反應過程中，選擇性透過膜采用陽離子選擇性膜D VB2極的電極反應式為：2VB2+ 22OH-22e=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O【答案】D5（2018屆河北省石家莊市高中畢業(yè)班模擬考試二）微型直接甲醇燃料電池能量密度高，可應用于各類便攜式電子產品，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A 多孔擴散層可起到傳導電子的作用B 負極上直接通入無水甲醇可提高電池的比能量C 當電路中通過3mol e- 時，內電路中有3mol H+ 透過質子交換膜D 電池工作時，H+ 向陰極催化層遷移【答案】B【解析】交換膜為質子交換膜，所以電解質溶液呈酸性，燃料電池中負極上加入燃料、正極上通入氧化劑，所以該燃料電池中，a為負極、b為正極，負極反應式為CH3OH（l）+H2O（l）-6e=CO2（g）+6H、正極反應式為O2+4e+4H=2H2O，陽離子向正極移動。A、多孔擴散層可起到傳導電子的作用，H陽離子向正極移動，A正確；B. 單位質量的甲醇氧化放出的能量是一定的，負極上直接通入無水甲醇，比能量不變，B錯誤；C.負極反應式為CH3OH（l）+H2O（l）-6e=CO2（g）+6H，當電路中通過3mol e- 時，內電路中有3mol H+ 透過質子交換膜，C正確；D. 電池工作時，H+ 向陰極催化層遷移，進入正極區(qū)，D正確。6（2018屆青海省西寧市高三下學期復習檢測二）鎂-空氣電池的工作原理如圖所示，電池反應方程式為:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列說法錯誤的是A 通入氧氣的電極為正極B 放電時，溶液中的OH-由正極移向負極C 負極的電極反應為Mg-2e-=Mg2+D 采用多孔Pt電極有利于氧氣擴散，提高電極與電解質溶液的接觸而積【答案】C7（2018屆河南省洛陽市高三第三次統(tǒng)一考試）乙烯直接氧化法制乙醛的總反應方程式為2CH2=CH2+O22CH3CHO。現有人將該反應設計成如圖所示的燃料電池，下列有關說法正確的A a為負極，發(fā)生還原反應B 電子移動方向：電極a磷酸溶液電極bC 放電時，電路中每轉移0.4mol電子，溶液中就有0.4molH+向負極遷移D 該電池負極反應式為CH2=CH2+H2O2e=CH3CHO+2H+【答案】D8（2018屆重慶市高三第三次診斷性考試）Nature期刊曾報道一例CH3OH-O2原電池，其工作示意圖如下。下列說法不正確的是A 電極A是負極，發(fā)生氧化反應B 電解質溶液中H+由A極流向B極C 電極B的電極反應為:O2+2e-+H+=HO2-D 外電路中通過6mol電子，生成CO2的體積為22.4L【答案】D【解析】甲醇失去電子轉化為二氧化碳，因此電極A是負極，發(fā)生氧化反應，A正確；電解質溶液中H+向正極移動，即由電極A流向B極，B正確；電極B是正極，得電子發(fā)生還原反應，電極反應為：O2+2e-+H+=HO2-，C正確；二氧化碳所處的狀態(tài)不能確定，不能用氣體摩爾體積進行計算其體積，D錯誤。9（2018屆陜西省寶雞市高三質量檢測三）硼化釩(VB2)空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如右圖，該電池工作時反應為4VB2+ 11O2=4B2O3+2V2O5。下列說法正確的是A VB2極為負極，發(fā)生還原反應 B 圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過C 電子由VB2極經導線、負載流向電極a D 電極a上發(fā)生反應為O2+2H2O-4e-=4OH-【答案】C10（2018屆四川省樂山市高三第三次調查研究考試）據報道，用甲酸提供氫氣的燃料電池由瑞士科技工作者開發(fā)成功。燃料電池包括兩個部分：甲(HYFORM)中使用釕(Ru)基催化劑從甲酸中產生氫氣；乙(PEMFC)是以NaOH為電解質的氫氧燃料電池。裝置的原理示意圖如圖。下列有關說法錯誤的是（）A 該燃料電池使用的甲酸比氫氣更易儲存和運輸B Y室的電極反應式：O2+4H+4e-=2H2OC X室為負極室，Y室為正極室D 甲中消耗1mol甲酸，乙中轉移2mol電子【答案】B【解析】甲酸為液態(tài)，氫氣為氣態(tài)，且易在空氣中燃燒發(fā)生爆炸，因此該燃料電池使用的甲酸比氫氣更易儲存和運輸，A正確；Y室為原電池的正極，發(fā)生還原反應，電極反應式O2+4e-+2H2O=4OH-，B錯誤；通過裝置圖看出，X室為負極室，Y室為正極室，C正確；甲酸分解產生二氧化碳和氫氣，HCOOH=CO2+H2；反應轉移電子2mol電子，因此甲中消耗1mol甲酸，乙中轉移2mol電子，D正確。