高中化学化学电源新型电池试题

蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应：Fe+NiO₂+2H₂OFe(OH）₂+Ni(OH）₂,
则下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是

A．放电时正极附近pH增大

B．充电时阴极的电极反应式为：Fe(OH）2 +2e^－=Fe+2OH^－

C．放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动

D．蓄电池的电极可浸入某种碱性电解质溶液中

氢氧碱性燃料电池是一种高效、环境友好的新型电池，在航空航天、潜艇和汽车等领域得到了广泛的应用。
⑴写出该电池两极的电极反应式。
负极：                                                  ，
正极：                                                  。
⑵ 用该燃料电池做电源，以石墨为电极电解足量的饱和食盐水，请回答下列问题：
①写出电解饱和食盐水发生反应的化学方程式：                           。
②每生成 0.1 mol 阳极产物，燃料电池中消耗氢气的物质的量为            。

2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是

A．a为电池的正极

B．电池充电反应为LiMn2O4 Li1-xMn2O4+xLi

C．放电时,a极锂的化合价发生变化

D．放电时,溶液中Li^+从b向a迁移

镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：  Cd(OH)+2Ni(0H) Cd+2NiOOH+2HO。由此可知，该电池充电时在阴极 上发生反应的是    (  )

A．Cd(OH)

B．Ni(OH)

C．Cd

D．NiOOH

镉镍可充电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：
Cd+2NiOOH+2H₂O Cd(OH)₂+2Ni(OH)₂
请回答下列问题：
（1）上述反应式中左边物质的总能量_______(填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。
（2）放电时负极发生反应的物质是____________，放电是正极的反应式为_______________。

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。
1.在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO₂和3mol H₂，发生的反应为：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)，△H＝－akJ·mol^－1（a＞0）， 测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________。
A．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H₂，同时生成0.4molH₂O
D．反应中H₂O与CH₃OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变
②下列措施中能使增大的是________（选填编号）。
A．升高温度         
B．恒温恒容下充入He(g)
C．将H₂O(g)从体系中分离   
D．恒温恒容再充入2 mol CO₂和3 mol H₂
③计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。若改变条件        （填选项），可使K＝1。
A．增大压强   B．增大反应物浓度   C．降低温度   D．升高温度   E．加入催化剂
（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为______________________                _________。
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解反应的总反应的离子方程式为：                                           。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。
（3）有一种用CO₂生产甲醇燃料的方法：
已知：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)   △H＝－a kJ·mol^－1；
CH₃OH(g)＝CH₃OH(l)          △H＝－b kJ·mol^－1；
2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(g)        △H＝－c kJ·mol^－1；
H₂O(g)＝H₂O(l)                △H＝－d kJ·mol^－1，
则表示CH₃OH（l）燃烧热的热化学方程式为：________________________    _________。

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