高中化学化学电源新型电池试题

液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N₂H₄)为燃料的电池装置如图所示，该电池以空气中的氧气为氧化剂，以KOH溶液为电解质溶液。下列关于该电池的叙述错误的是

A．b极发生还原反应

B．a极的反应式为N2H4 - 4e^－===N2↑＋4H^+

C．放电时，电流从b极经过负载流向a极

D．其中的离子交换膜需选用阴离子交换膜

全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为：v³⁺+VO²⁺+H₂OVO₂⁺+2H⁺+V²⁺。下列叙述正确的是

A．充电时阳极附近溶液的酸性减弱

B．充电时阳极反应式为：VO2^++2H^++e^-=VO^2++H2O

C．放电过程中电解质溶液中阳离子移向负极

D．放电时每转移1mol电子，负极有1mol V^2+被氧化

能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题，H₂、CO、CH₃OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJ/mol、282.5 kJ/mol、726.7 kJ/mol。请回答：
（1）已知CO和H₂在一定条件下可以合成甲醇：CO+2H₂=CH₃OH。则H₂与CO反应生成CH₃OH的热化学方程式为：                            。
（2）如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。 ①使用时，空气从              口通入（填“A”或“B”）；

②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为：                          
③假设使用的“燃料”是水煤气（成分为CO、H₂）用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为          。

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂＝2CO₂ +3H₂O，电池示意如图,下列说法不正确的是

A．电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移

B．a极为电池的负极

C．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极

D．电池正极的电极反应为：4H^++ O2 + 4e^—＝2H2O

右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

Mg—H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是

A．Mg电极是该电池的正极

B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C．石墨电极附近溶液的pH增大

D．溶液中Cl^－向正极移动

全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：
V³⁺+ VO²⁺+H₂OVO₂⁺+2H⁺+V²⁺   下列说法正确的是

A．放电时每转移2mol电子时，消耗1mol氧化剂

B．放电时正极反应为：VO^+2+2H^++e^—=VO^2++H2O

C．放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极

D．充电过程中，H^+由阴极区移向阳极区迁移

下列叙述错误的是（   ）

A．氢氧燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置

B．铁船舶的外壳上镶嵌锌块，可避免船体遭受腐蚀

C．钢铁腐蚀时负极的电极反应式：Fe-3e^-=Fe^3+

D．工业上电解饱和食盐水时阴极的电极反应式：2H^++2e^-=H2↑

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH₃CH₂OH－4e^－+H₂O=CH₃COOH+4H^＋。下列有关说法正确的是（  ）

A．检测时，电解质溶液中的H^＋向负极移动

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O

D．正极上发生的反应是：O2+4e^－+2H2O=4OH^－

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