高中化学化学电源新型电池试题

氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H₂(g)+O₂(g) ===2H₂O(l)；ΔH=－572kJ/mol 请回答下列问题：
（1）生成物能量总和　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和。
（2）若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量      572 kJ （填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图所示，a、b两个电极均由多孔的碳块组成。它是将　　　  　　能转化为　　　　能的装置。

优质的锂碘电池可用于心脏起搏器延续患者的生 命，它的正极材料是聚2一乙烯吡啶(简写P₂VP)和I₂的复合物，电解质是固态薄膜状的碘化锂，电池的总反应为2Li+P₂VP·nI₂= P₂VP·（n-1）I₂+2LiI，则下列说法正确的是

A．正极的反应为P2VP·nI2+2Li^++2e^-= P2VP·（n-1）I2+2LiI

B．电池工作时，碘离子移向P2VP一极

C．聚2一乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似，因此聚2一乙烯吡啶的复合物不会导电

D．该电池所产生的电压低，使用寿命比较短

镍—镉可充电电池可发生如下反应：Cd(OH)₂＋2Ni(OH)₂Cd＋2NiO(OH)＋2H₂O，由此可知，该电池的负极材料是（ ）

A．Cd

B．NiO(OH)

C．Cd(OH)2

D．Ni(OH)2

氢氧燃料电池是将H₂和O₂通入电池，穿过浸入20%—40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式分别为：2H₂+4OH^--4e^-= 4H₂O和O₂+2H₂O+4e^-= 4OH^-_，下列不正确的是

A．氢氧燃料电池属于环境友好电池

B．通O2的极是正极，通入H2的极是负极

C．工作一段时间后KOH溶液的溶质质量分数增大

D．工作时溶液中的OH^-向负极作定向移动

氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30% KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O   O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
据此作出判断，下列说法中错误的是（    ）

A．H2在负极发生氧化反应

B．供电时的总反应为：2H2+O2=2H2O

C．产物为无污染的水，属于环境友好电池

D．燃料电池的能量转化率可达100%

电池在生产、生活中应用越来越广泛。下列说法错误的是

A．化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电

B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大

C．燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点

D．锂电池是一种高能电池，体积小、重量轻，单位质量能量比高

全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的 $S_8$ 材料，电池反应为： $16\text{Li}+x{S}_8=8\text{L}{\text{i}}_2{S}_x(2\le x\le 8)$ 。下列说法错误的是（    ）

A．	电池工作时，正极可发生反应： $\text{2L}{\text{i}}_2{S}_6\text{+2L}{\text{i}}^{+}\text{+2}{\text{e}}^{-}\text{=3L}{\text{i}}_2{S}_4$
B．	电池工作时，外电路中流过 $0.02\text{mol}$ 电子，负极材料减重 $0.14g$
C．	石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．	电池充电时间越长，电池中 $\text{L}{\text{i}}_2{S}_2$ 的量越多

为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn-NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为  $Zn\left(s\right)+2NiOOH\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)\stackrel{\mathit{放电}}{\underset{\mathit{充电}}{\rightleftharpoons }}ZnO\left(s\right)+2Ni\left(OH{)}_2\right(s)$ 。下列说法错误的是（ ）

A．	三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．	充电时阳极反应为 $Ni\left(OH{)}_2\right(s)+OH{ }^{-}(aq)-e{ }^{-}=NiOOH(s)+H_{2}O(l)$
C．	放电时负极反应为 $Zn\left(s\right)+2OH{ }^{-}\left(aq\right)-2e{ }^{-}=ZnO\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)$
D．	放电过程中 $O{H}^{-}$ 通过隔膜从负极区移向正极区

利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 ${\mathrm{MV}}^{2+}/{\mathrm{MV}}^{+}$ 在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（  ）

A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应 $H_2+{2\mathit{MV}}^{2+}{2H}^{+}+{2\mathit{MV}}^{+}$

C．正极区，固氮酶为催化剂， $N_2$ 发生还原反应生成 ${\mathit{NH}}_3$

D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

如图为某种甲醇燃料电池示意图，工作时电子移动方向如图所示，下列判断正确的是（ ）

A．X为氧气

B．电极A反应式：CH3OH-6e^-+H2O=CO2+6H^+

C．B电极附近溶液pH增大

D．电极材料活泼性：A＞B

下列电池属于二次电池的是

A． 锌银钮扣电池	B．氢氧燃料电池	C．铅蓄电池	D．锌锰干电池

 

已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池，铅蓄电池上的两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”，关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是

A．充电时作阳极，放电时作负极

B．充电时作阳极，放电时作正极

C．充电时作阴极，放电时作负极

D．充电时作阴极，放电时放正极

正、负极都是碳材料的双碳性电池，电池充、放电过程为2nC+LiA C_nA+LiC_n，充电时Li⁺、A^－分别吸附在两极上形成LiC_n和C_nA（如图所示），下列说法正确的是

A．a是电池的负极

B．放电时，A^－离子向b极移动

C．放电时，负极的电极反应式是nC－e^－＋A^－= CnA

D．充电时，电解质中的离子浓度保持不变

下列生活中的化学事例对应的离子方程式书写正确的是

A．用醋酸除去暖瓶中的水垢：2H^＋＋CaCO3="=" Ca^2^＋＋ CO2↑＋ H2O

B．利用Na2CO3溶液可除油污：CO3^2- + 2H2O H2CO3 + 2OH^-

C．氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应：O2 +4e^- +2H2O = 4OH^-

D．汽车用的铅蓄电池充电时阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e^－="=" PbO2＋4H^＋＋SO4^2^－

某CH₄燃料电池，工作环境是熔融的金属氧化物（MO），它能传导O^2－，有关CH₄燃料电池的说法中正确的是

A．电池内部电子从正极流向负极

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

C．正极电极反应式为：O2 + 4e^－＝2O^2^－

D．每消耗22.4 L CH4，外线路中将通过8 mol电子