高中化学化学电源新型电池试题

两根金属铂做电极，以KOH溶液做电解质溶液，从两极分别通入CH₄(g)和O₂，则对该燃料电池的下列叙述中正确的是（   ）

A．负极的电极反应式为：CH4-8e^-+10OH^-=CO3^2-+7H2O

B．负极的电极反应式为：4OH^--4e^-=2H2O+O2↑

C．标准状况下，通入5.6 LO2并完全反应后，有0.50mol电子转移

D．放电一段时间后，通入O2的电极附近溶液的pH降低

一种可充电池放电时的电极反应为
H₂+2OH^-－2e^-＝2H₂O；    NiO(OH)+ H₂O + e^-＝Ni(OH)₂+ OH^-。
当电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是（    ）

A．H2O的还原

B．Ni(OH)2的还原

C．H2的氧化

D．Ni(OH)2的氧化

锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其它材料电池，其成本低，便于大量推广，
且对环境无污染。电池总反应式为：V₂O₅+xLi==Li_xV₂O₅。下列说法中，不正确的是（    ）

A．正极材料为锂，负极材料为V2O5

B．向外供电时，锂离子在凝胶中向正极移动

C．正极的电极反应式为：V2O5 + xLi^++ xe^—="=" LixV2O5

D．负极的电极反应式为：xLi—xe^—==xLi^+

碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关。试回答下列有关问题：
（1）          NH₃极易溶于水，其水溶液俗称氨水。用水稀释0.1mol·L^—1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是_____________（填序号）

（2）标准状况下，将1.12LCO₂通入100mL1mol·L^—1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________________；
①c（OH^—）=2c（H₂CO₃）+______________________________________________；
②c（H⁺）+c（Na⁺）=___________________________________________________。
（3）甲烷燃料电池中发生的化学反应为：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，该电池的电解质溶液为H₂SO₄溶液，则原电池工作时电解质溶液中向正极移动的离子是_____________。

下图装置（Ⅰ）是一种可充电电池，装置（Ⅱ）为电解池。

装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许Na⁺通过，已知电池充放电的化学方程式为。当闭合开关K时，X电极附近溶液变红。下列说法正确的是

A．闭合开关K时，钠离子从右到左通过离子交换膜

B．闭合开关K时，负极反应式为：3NaBr-2e^-=NaBr3+2Na^+

C．闭合开关K时，X电极反应式为：2Cl^--2e-=Cl2↑

D．闭合开关K时，当有0.1molNa^+通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体1.12L

某固体酸燃料电池以CaHSO₄固体为电解质传递H^＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H₂＋O₂＝2H₂O，下列 有关说法正确的是        （   ）

A．电子通过外电路从b极流向a极

B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e^－＝4OH^-

C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2

D．H^+由a极通过固体酸电解质传递到b极

LiFePO₄电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO₄+Li LiFePO₄，含Li⁺ 的导电固体为电解质。下列有关LiFePO₄电池说法正确的是 （    ）

A．可加入硫酸以提高电解质的导电性

B．充电过程中，阳极LiFePO4的质量减少

C．放电时电池内部Li^+向负极移动

D．放电时电池负极反应为：FePO4+Li^++e^－= LiFePO4

研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO₂＋2Ag＋2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是：

A．正极反应式：Ag＋Cl^－－e^－="AgCl"	B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na^＋不断向“水”电池的负极移动	D．AgCl是还原产物

W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中Z位于ⅦA族。请回答下列问题。

（1）W的原子结构示意图为               。能说明Z的非金属性比X的金属性强的事实是            （举一例）。
（2）W、Y和氢可形成原子个数比为1:1:4的化合物，工业酒精中含有此物质。该化合物的一个重要作用是用作燃料电池，如图是2004年批量生产的以该物质为燃料的燃料电池结构示意图。则a通入的物质为   ，B电极反应式为              。

（3）电解NaZ水溶液时，阴极的电极反应式为                     。工业上，用上述反应的阳极产物和Ca(OH)₂为原料，制备漂白粉反应的化学方程式为              。
（4）已知：298K时，金属钠与Y₂气体反应，生成1 mol Na₂Y固体时，放出热量414 kJ；生成1 mol Na₂Y₂固体时，放出热量511 kJ。由Na₂Y固体与Y₂气体反应生成Na₂Y₂固体的热化学方程式为                        。

汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ = 2PbSO₄+ 2H₂O，根据此反应判断下列叙述中正确的是（   ）

A．PbO2是电池的负极

B．负极的电极反应式为：Pb + SO4^2- - 2e ^- = PbSO4

C．PbO2得电子，被氧化

D．电池放电时，溶液酸性增强

用铜片、银片、Cu(NO₃)₂溶液、AgNO₃溶液、导线和盐桥（装有琼脂—KNO₃的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
①在电路中，电路由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag⁺ + e^— ="=" Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO₃溶液中发生的化学反应与原电池反应相同

A．①②

B．②③

C．②④

D．③④

人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn+2OH^--2e^-=ZnO+H₂↑，Ag₂O+H₂O+2e^-==2Ag+2OH^-。据此判断锌是（  ） 

A．负极，并被氧化	B．正极，并被还原
C．负极，并被还原	D．正极，并被氧化

（1）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，3.20gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量62.4kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是                           。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是          。负极的电极反应式是           _           _。
（3）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应是                  。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气     L（假设空气中氧气体积含量为20%）。
（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是                                            。

用铂电极电解100mL HNO₃ 与 AgNO₃的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况），则原混合液中Ag⁺的物质的量浓度为  （  ）

A．1mol/L

B．2mol/L

C．2.5mol/L

D．3mol/L

微生物燃料电池（MFC）是燃料电池中特殊的一类，它利用微生物作为反应主体，将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例，其工作原理如右图所示。

已知石墨电极上反应为：
C₆H₁₂O₆＋6H₂O－24e^－          6CO₂＋24H^＋
⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时，质子移向电源的      极，铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质（如H转化为液态水，C转化为二氧化碳 ）所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，写出葡萄糖燃烧的热化学方程式                               。
⑶ 化学需氧量（COD）是重要的水质指标，其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO₂、H₂O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水，并进行发电，该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物（折算成葡萄糖）氧化提供的化学能低于5.6kJ，就没有发电的必要。则下列污水中，不适合用微生物燃料电池发电的是                   （填序号）。

序号	A	B	C	D	E
污水类型	生活污水	印染	电镀	造纸	硫酸工业废水
COD值(mg/L)	520	870	20	960	120