高中化学化学电源新型电池试题

我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是

A．电池工作时，锂离子向正极移动

B．有机电解质可用水溶液代替

C．电池总反应为2Li + 2H2O="2LiOH" + H2↑

D．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气

特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂电池，其工作原理如右图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li^＋的高分子材料，隔膜只允许 Li^＋通过，电池反应式。下列说法不正确的是

A．放电时电子从A极通过导线流向B极

B．放电时A是负极，电极反应式为：LixC6－xe－＝C6+xLi+

C．充电时Li^＋从左边流向右边

D．充电时B作阳极，电极反应式为：

电池是人类生产、生活中重要的能量来源，各种电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是

A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是

A．电流由O2所在的铂电极流出

B．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O -12e^-＝2CO2↑+12H^+

C．O2所在的铂电极处发生还原反应

D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

甲烷可制成合成气（CO、H₂），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。
已知：①CH₄ (g) ＋ H₂O (g)= CO (g)＋3H₂ (g)      △H₁=+206.2kJ·mol^－1
② CH₄（g）＋O₂（g）=CO（g）＋2H₂（g） △H₂=－35.4 kJ·mol^－1
③CH₄ (g) ＋ 2H₂O (g) =CO₂ (g) ＋4H₂ (g)     △H₃="+165.0" kJ·mol^－1
（1）CH₄(g)与CO₂ (g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为           。
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为           （填序号），其原因是           。
（3）合成气中的H₂可用于生产NH₃，在进入合成塔前常用Cu(NH₃)₂Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu(NH₃)₂Ac + CO + NH₃ [Cu(NH₃)₃]Ac·CO △H＜0
Cu(NH₃)₂Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是          。
（4）将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为            ；
② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为            ；
③ V="67.2" L时，溶液中离子浓度大小关系为            。

下图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是

A．分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类

B．微生物所在电极区放电时发生还原反应

C．放电过程中，H^＋从正极区移向负极区

D．正极反应式为：MnO2＋4H^+＋2e^—＝Mn^2^＋＋2H2O

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^－

下列有关电池叙述不正确的是（  ）

A．锌锰干电池是一种常用的二次电池

B．氢氧燃料电池比火力发电的能量转变率要高

C．锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄

D．碱性燃料电池正极反应是O2 + 2H2O + 4e^－ ＝4OH^－