高中化学化学电源新型电池试题

氢氧燃料电池是一种新能源。下图为氢氧燃料电池示意图。下列说法不正确的是

A．该装置能将化学能转化为电能

B．A极是正极，B极是负极

C．电子由A极通过导线流向B极

D．产物为无污染的水，属于环境友好电池。

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＋H₂O，Ag₂O＋H₂O＋2e^－=2Ag＋2OH^－。据此判断氧化银是

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

Li-Al/FeS电池是一种正在开发的电动车用电池，该电池反应式为：
2Al＋6Li⁺＋3FeS＝2Al³⁺＋3Li₂S＋3Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是

A．作为二次电源，该电池在使用的过程中至少存在3种形式的能量转化

B．Li-Al在电池中作为负极材料，负极的电极反应式为Li－e^－=Li^+

C．该电池替代现在电动车广泛使用的铅蓄电池可以减少重金属的污染

D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe－2e^－＝2Li^++FeS

氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，总反应为：2H₂ + O₂ = 2H₂O，正极反应为：O₂ + 2H₂O + 4e^- = 4OH^-下列叙述不正确的是（　　）

A．H2通入负极区	B．O2通入正极区
C．负极发生氧化反应	D．正极发生氧化反应

（1）燃料电池作为绿色能源得到迅速发展，二甲醚（CH₃OCH₃）质子交换膜燃料电池的电池反应为：CH₃OCH₃＋3O₂2CO₂＋3H₂O，制取二甲醚的反应如下：
CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)          △H=－41.2kJ·mol^－1
CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)        △H=－90.7kJ·mol^－1
2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)     △H=－23.5kJ·mol^－1
①写出由CO和H₂制取二甲醚和CO₂的热化学方程式：                                     。
②二甲醚质子交换膜燃料电池是以酸性溶液为电解质溶液，二甲醚从一个电极通入，O₂从另一电极通入，中间为质子交换膜，通入O₂的一极为     极，电极反应式为                               
（2）钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程的有关问题。
①工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）的化学方程式：
_________________________________________________________
②生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式____________________________________________________
③下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_____________

④在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下，请回答：

A电极对应的金属是        (写元素名称)，
B电极的电极反应式是            ________________  

固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—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下图所示，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O2参加反应的a极为电池的负极

B．电路中每转移2mole-，则消耗H2的体积为22.4L.

C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e^－=4OH^－

D．该电池的总反应式为2H2＋O22H2O

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