高二化学人教版选修四 20燃料电池练习卷

氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能这一中间形式,已用于宇宙飞船及潜艇中,其电极反应为:
负极:2H₂+4OH^--4e^-4H₂O
正极:O₂+2H₂O+4e^-4OH^-
所产生的水还可作为饮用水,今欲得常温下1 L水,则电池内电子转移的物质的量约为(　　)

质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H⁺。下列对该燃料电池的描述中正确的是(　　)
①正极反应为:O₂+4H⁺+4e^-2H₂O
②负极反应为:2H₂-4e^-4H⁺
③总的化学反应为:2H₂+O₂2H₂O
④氢离子通过电解质向正极移动
A.①②③             B.②③④        C.①②④    D.①②③④

美国加州Miramar海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700 ℃,所用燃料为H₂,电解质为熔融的K₂CO₃。该电池的总反应为:2H₂+O₂2H₂O,负极反应为:H₂+C-2e^-H₂O+CO₂。则下列推断中正确的是(　　)

A．正极反应:4OH--4e-2H2O+O2↑

B．当电池生成1 mol H2O时,转移4 mol电子

C．放电时C向负极移动

D．放电时C向正极移动

有四种燃料电池:A固体氧化物燃料电池；B碱性氢氧化物燃料电池；C质子交换膜燃料电池；D熔融盐燃料电池,下面是工作原理示意图,其中正极反应生成水的是(　　)

固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O^2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是(　　)

A．有O2放电的a极为电池的负极

B．有H2放电的b极为电池的正极

C．a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-

D．该电池的总反应方程式为2H2+O22H2O

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^-+H₂OCH₃COOH+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+O2CH3COOH+H2O

D．正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O4OH-

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是(　　)

A．该电池能够在高温下工作

B．电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+

C．放电过程中,H+从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体L

据报道,摩托罗拉公司研制了一种有甲醇和氧气,以及强碱作电解质的手机电池,电量可达到镍氢电池的10倍,有关此电池的叙述错误的是(　　)

A．溶液中的阳离子移向正极

B．负极反应式:CH3OH+8OH--6e-C+6H2O

C．电池在使用过程中,电解质溶液的c(OH-)不变

D．当外电路通过6 mol电子时,理论上消耗1.5 mol O2

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O^2-。下列对该燃料电池的说法中正确的是(　　)

A．在熔融电解质中O2-由负极移向正极

B．电池的总反应是2C4H10+13O28CO2+10H2O

C．通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O4OH-

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

可以将氧化还原反应2H₂+O₂2H₂O设计成原电池。
(1)利用氢气和氧气、氢氧化钾溶液构成燃料电池,则负极通的气体应是　　　　　　　,正极通的气体就是　　　　,电极反应为:正极　　　　　　　,负极　　　　　　　　。 
(2)如果把KOH改为稀硫酸作电解质,则电极反应为:正极:　　　　　　,负极:　　　　　　　　。 
(3)(1)和(2)的电解质溶液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?　　　　　　　　　　。 
(4)如把H₂改为甲烷,KOH溶液作电解质溶液,则电极反应为:正极:　　　　　　　　　　,负极:　　　　　　　　　　。