高中化学化学电源新型电池试题

科学家设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。下列说法不正确的是

A．通入N2的电极发生的电极反应式为：N2+6e^-+8H^+=2NH4^+

B．反应过程中溶液的pH会变大，故需要加入盐酸

C．该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极

D．通入H2的电极为负极，A为NH4Cl

海洋电池，是以铝合金为电池负极，金属（Pt、Fe）网为正极，科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构。用海水为电解质溶液，它靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能的。海水中只含有0.5%的溶解氧。不放入海洋时，铝极就不会在空气中被氧化，可以长期储存。用时，把电池放入海水中，便可供电， 电池设计使用周期可长达一年以上，避免经常交换电池的麻烦。即使更换，也只是换一块铝合金板，电池总反应式：4Al+3O₂十6H₂O=4Al(OH)₃↓下列说法错误的是

A．负极铝被氧化

B．海水温度升高，电池反应速率可能加快

C．正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气接触面积

D．正极电极反应式为O2+4H^+ +4e^-=2H2O

碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO₂(s)+H₂O(l)=Zn(OH)₂(s)+Mn₂O₃(s) 下列说法错误的是

A．电池工作时，锌失去电子

B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e^—=Mn2O3(s)+2OH^—(aq)

C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

铝是一种高能量载体，是开发电池的理想电极材料。如图所示的室温铝二次电池，采用有机阳离子(EMIm)和AlCl^4－组成的离子液体为电解液，有关反应为Al＋Mn₂O₄AlMn₂O₄下列说法正确的是

A．电池放电时，AlCl^4^－向Y极扩散

B．电池放电时，X是正极

C．电池充电时X极的反应为：4Al2Cl7^－＋3e^－=Al＋7AlCl4^－

D．铝作为负极材料的比能量高于锂

铅蓄电池是典型的可充电电池，在现代生活中有着广泛的应用，其充电、放电按下式进行： Pb+PbO₂+2H₂SO₄  2PbSO₄+2H₂O, 有关该电池的说法正确的

A．放电时，电解质溶液的pH不断降低且正负极均有PbSO4生成

B．放电时，每通过1mol电子，蓄电池就要消耗2mol H2SO4

C．充电时，阳极反应：PbSO4 +2e^- ＝ Pb + SO4^2-

D．充电时，铅蓄电池的负极与外接电源的负极相连

高铁电池是一种新型可充电电池，电解液为KOH溶液，放电时的总反应式为：
3Zn+2K₂ FeO₄ +8H₂O=3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃ +4KOH
下列叙述正确的是

A．放电时，正极区溶液的pH减小

B．该电池也可用稀H2SO4代替KOH溶液

C．充电时，电解质溶液中的K^+等阳离子向Zn电极移动

D．充电时，每转移3 mol电子，阳极有1 mol Fe(OH)3被还原

电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：

Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O，则下列说法正确的是：

A．放电时：电子流动方向由A到B

B．放电时：正极反应是Pb-2e^-+SO4^2-PbSO4

C．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

D．充电时：阳极反应是PbSO4-2e^-+2H2OPbO2+SO4^2-+4H^+

下列说法不正确的是

A．多孔碳可用氢氧燃料电池的电极材料

B．pH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断

C．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素

D．和CO2反应生成可降解聚合物n，该反应符合绿色化学的原则

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