高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第3節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池 第1課時 原電池的工作原理、化學(xué)電源作業(yè)3 魯科版選修4

第1課時 原電池的工作原理、化學(xué)電源1電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對人類的一項重大貢獻(xiàn)，下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細(xì)B氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時氫氣在負(fù)極被氧化D太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析：選C。選項A中ZnMn干電池做負(fù)極的是Zn，石墨做電池的正極，只起導(dǎo)電的作用，被腐蝕的是Zn；選項B中氫氧燃料電池是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不是把熱能直接轉(zhuǎn)化為電能；選項D中太陽能電池的主要材料是高純度的單晶硅，它的能量轉(zhuǎn)化率高。2據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車已在北京奧運會期間投入使用。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是()A正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHB工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C該燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H2O2=2H2OD用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移解析：選D。本題考查燃料電池的工作原理。氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；該燃料電池中氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，KOH沒有消耗，也沒有生成，故KOH的物質(zhì)的量不變，但其溶液濃度變小，B正確；H2和O2反應(yīng)生成水是該電池發(fā)生的反應(yīng)，C正確；電解CuCl2溶液時：CuCl2通電,CuCl2，2Cl2e=Cl2，n(Cl2)2.24 L/22.4 Lmol10.1 mol，n(e)0.2 mol，D錯誤。3生產(chǎn)鉛蓄電池時，在兩極板上的鉛、銻合金棚架上均勻涂上膏狀的PbSO4，干燥后再安裝，充電后即可使用，發(fā)生的反應(yīng)是2PbSO42H2OPbO2Pb2H2SO4。下列對鉛蓄電池的說法錯誤的是()A需要定期補充硫酸B工作時鉛是負(fù)極，PbO2是正極C工作時負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是PbSO2e=PbSO4D工作時電解質(zhì)的密度減小解析：選A。鉛蓄電池工作時，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Pb2eSO=PbSO4，放電時消耗的硫酸與充電時生成的硫酸相等，在電池制備時，PbSO4的量是一定的，制成膏狀的PbSO4干燥后安裝，說明硫酸不用補充，故選A。4一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有關(guān)說法正確的是()A檢測時，電解質(zhì)溶液中的H向負(fù)極移動B若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣C電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正極上發(fā)生的反應(yīng)為O24e2H2O=4OH解析：選C。原電池電解質(zhì)溶液中，陽離子移向電池的正極，A項錯誤；根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式以及電子守恒原理，有0.4 mol的電子轉(zhuǎn)移時，消耗氧氣為0.1 mol，標(biāo)況下體積為2.24 L，B項錯誤；該酸性燃料電池的正極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，D項錯誤；將正、負(fù)極電極反應(yīng)式相加得電池反應(yīng)方程式：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O，C項正確。5熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視?？捎肔i2CO3和Na2CO3熔融鹽混合物做電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為正極助燃?xì)?，制得?50 下工作的燃料電池。請完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：_；負(fù)極反應(yīng)式：2CO2CO4e=4CO2；總電池反應(yīng)式：_。解析：解答此題的關(guān)鍵是弄清原電池的概念，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。依題意，總電池反應(yīng)式應(yīng)為2COO2=2CO2，根據(jù)正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)總電池反應(yīng)，可推知正極反應(yīng)式。答案：O22CO24e=2CO2COO2=2CO2我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。