高中化学化学电源新型电池试题

(8分)银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源,它的充放电过程可表示为:
2Ag+Zn(OH)₂Ag₂O+Zn+H₂O，回答下列有关问题。
（1）电池的放电过程是   (填“①”或“②”)。
（2）该电池属于       性电池(填“酸”、“碱”或“中”)。
（3）写出充电时阳极的电极反应式：                            
（4）充电时,电池的正极应接电源的   极。

美国一个海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池。该电池可同时供应电和蒸汽,其燃料为H₂,电解质为熔融的K₂CO₃,工作温度为600~800 ℃。已知该电池的总反应为2H₂+O₂2H₂O,负极反应为H₂+ -2e^-H₂O+CO₂。下列推断正确的是

A．正极反应为4OH^--4e^-O2↑+2H2O

B．放电时,向负极移动

C．电池供应1 mol水蒸气,转移的电子的物质的量为4 mol

D．放电时向正极移动

有下列4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是

已知外电路中,电子由铜流向a极。有关如上图所示的装置分析合理的一项是

A．该装置中Cu极为正极

B．一段时间后锌片质量减少

C．b极的电极反应式:H2-2e^-2H^+

D．当铜片的质量变化为12．8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2．24 L

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示．关于该电池的叙述正确的是

A．该电池能够在高温下工作

B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e^-=6CO2↑+24H^+

C．放电过程中，H^+从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况 下CO2气体22．4/6 L

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

下一代iPhone将在电池方面有所改进，该电池的一极为一种有机高分子游离基(用R表示)和石墨粉及粘结剂的复合物，另一极是锂，分隔材料为某种聚烯烃，电解质为LiPF₆溶解于某种有机碳酸酯溶剂中。该游离基(R)在空气中十分稳定，在充电时被氧化成阳离子(R^x+)，电池充放电的方程式为：xLi＋R^x+xLi^＋＋R。下列有关说法正确的是（     ）

A．放电时，该电池将电能转化为化学能

B．充电时，R^x+由阴极向阳极移动

C．放电时，负极反应为xLi－xe^－＝xLi^＋

D．充电时，阳极反应为R－xe^－＝R^x+

我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应 
产生电流。电池总反应为：4A1＋3O₂＋6H₂O＝4A1(OH)₃，下列说法不正确的是（   ）

A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e^-^－＝4OH^-^－

B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极

C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积

D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用

(12分)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下图所示。

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．混合气体的密度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：M区发生反应的电极反应式为_______________________________。

有4种燃料电池：A 固体氧化物燃料电池，B 碱性氢氧燃料电池，C 质子交换膜燃料电池，D 熔融盐燃料电池。下面是工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是

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

我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池，其成本较低，对环境无污染，能量密度远远高于其它材料电池，电池总反应为：V₂O₅+xLiLi_xV₂O₅。下列说法中正确的是

A．锂在放电时做正极材料，充电时为阳极材料

B．电池在放电时，Li^+向负极移动

C．该电池充电时阳极的反应为：LixV2O5－xe^－＝V2O5 + xLi^+

D．V2O5只是锂发生反应的载体，不参与电池反应

燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是

A．甲醇

B．天然气

C．液化石油气

D．氢气

据报道，以硼氢化合物NaBH₄（B元素的化合价为+3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如下图所示。

下列说法错误的是（   ）

A．电池放电时Na^+从a极区移向b极区

B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

C．该电池的负极反应为：BH＋8OH^－－8e^－＝BO＋6H2O

D．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol

用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置图如图所示，下列说法中正确的是(  )

A．燃料电池工作时，正极反应为：O2+2H2O+4e^-4OH^-

B．a极是碳，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．CuSO4溶液电解结束后溶液呈中性

D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等