高中化学化学电源新型电池试题

(1)科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器使用的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧和H^＋进行工作。回答下列问题：
（1）①正极材料是：           ，正极反应为：                                
②负极材料是：           ，负极反应为：                                  
（2）写出下列反应的化学方程式：
①在催化剂条件下苯与液溴发生反应：
                                                                      
②乳酸（）与金属钠反应：
                                                                       

燃料电池是燃料（例如CO、H₂、CH₄等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是

A．负极反应式为CH4+10OH^--8e^-==CO3^2-+7H2O

B．正极反应式为O2+2H2O+4e^-==4OH^-

C．随着不断放电，电解质溶液碱性不变

D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大

德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇车载制氢氧燃料电池工艺，其原理如右图所示，请观察此图回答：

（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）；△H=" +" 49．0 kJ·mol^－1
②2CH₃OH（g）+O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂（g）；△H=－385.8kJ·mol^－1
下列说法正确的是

A．反应①中反应物的总能量高于生成物的总能量

B．反应①中拆开CH3OH（g）和H2O（g）中的化学键所需能量大于形成CO2（g）和3H2（g）中的化学键所释放的能量

C．CH3OH蒸气的燃烧热为大于192．9 kJ·mol^－^1

D．根据②推知反应：2CH3OH（l）+ O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）的△H＞－385．8kJ·mol^－^1

（2）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式               。
（3）可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结构示意图如右图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H^＋）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为：2CH₃OH＋3O₂=2CO₂＋4H₂O。b处通入的物质是    ，负极反应为：                      。

已知铅蓄电池的总反应PbO₂ +Pb +２Ｈ_２SO₄="=" 2PbSO₄ + 2H₂O ，图为铁铆钉铆在铜板上，有关叙述不正确的是

A．铅蓄电池放电时，电路中每转移2mol电子，消耗1mol硫酸

B．铅蓄电池充电时，阳极电极反应为PbSO4 + 2H2O- 2e^- ="=" PbO2 + 4H^+ + SO4^2-

C．铅蓄电池放电时，内电路硫酸根离子向铅极移动，正极附近溶液的pH增大

D．如图，铁铆钉发生吸氧腐蚀，在铁钉附近滴加K3［Fe（CN）6］溶液，可观察铁钉附近有蓝色沉淀产生

下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（    ）

A．a电极是负极

B．b电极的电极反应式为：4OH^-－4e^-＝2H2O ＋O2↑

C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在上海世博园内为游客提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述正确的是

A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e^－===4OH^－

B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量有所增加

C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O

D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示。

回答下列问题：
（1）该燃料电池的能量转化主要形式是                       ；在导线中电子流动方向是                 （用a、b表示）。
（2）该电池负极反应式是：
                                                     。
（3）葡萄糖分子中含有的官能团是：                         。
该电池能否在高温下工作？理由是：
                                                      。
（4）该电池放电过程中，H^＋离子从         （填“正”或“负”）极区向         （填“正”或“负”）极区迁移。
（5）在该电池反应中，每消耗1molO₂ ，理论上能生成标准状况下的
CO₂                 L。

“阿波罗号飞船”所用的氢氧燃料电池的电极应为：负极：2H₂＋4OH^－－4e^－＝4H₂O 正极 O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－该电池工作时,下列叙述正确的是       （   ）

A．氢气发生还原反应	B．每转移4摩电子,电池内增加4摩水
C．负极附近溶液的PH值降低	D．正极附近C(H^+)增大

下列化学电池不易造成环境污染的是                                                            （   ）

A．氢氧燃料电池	B．锌锰电池
C．镍镉电池	D．铅蓄电池

上海作为2010年世博会的举办城市，公共交通的“绿色”也已经在进行。二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型燃料，清洁、高效，有优良的环保性能，以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。有关说法正确的是

A．二甲醚与乙醇是同分异构体

B．该燃料电池中通入二甲醚的一极为正极

C．二甲醚作为汽车燃料不会产生氮的氧化物和碳氢化合物的污染

D．在燃料电池中二甲醚最终转化为CO2和H2O

据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：  2CH₃OH + 3O₂ + 4OH^—2CO₃^2— +  6H₂O，则下列说法正确的是（   ）

A．充电时每生成1 mol CH3OH转移6mol电子

B．充电时有CH3OH生成的电极为阳极

C．放电时电解质溶液的pH逐渐增大

D．放电时负极的电极反应为：CH3OH－6e^－＋8OH^－＝ CO3^2— + 6H2O

镍氢电池的总反应式是 H₂+2NiO(OH) 2Ni(OH) ₂，根据此反应式判断，此电池放电时，负极上发生反应的物质是（   ）
A．NiO(OH)      B．Ni(OH) _{2        C}．H₂       D．H₂和NiO(OH)

右图是锌锰电池的内部结构示意图，下列说法错误的是

A．锌筒作负极，发生氧化反应

B．电子从锌流向碳棒，碳棒得电子被还原

C．电池内部的NH4^+向碳棒移动

D．将NH4Cl更换为KOH能提高电池寿命和性能

21世纪最富有挑战性的课题之一是使汽油氧化直接产生电流，新研制的某汽油燃料电池的一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，填写下列空格。
（1）提练汽油的原料是石油，石油是一种__________（选填“可再生”或“不可再生” ）能源。
（2）汽油_____________（选填“有”或“没有” ）固定的熔沸点。
（3）汽油燃料电池的能量转换形式是将________能直接转化为______能。
（4）通入空气的那个电极是燃料电池_________极（选填“正”或“负” ）该电极上若有32 g O₂参加反应，则反应过程中转移了_________mol e^－。

关于铅蓄电池的说法正确的是：

A．充电时外接电源的正极与铅蓄电池的正极相联，电极上发生还原反应。

B．放电时，正极上发生的电极反应式为：Pb(s)+SO4^2-(aq)==PbSO4(s)+2e^-

C．放电过程中，正极附近溶液的PH增大。

D．充电时，阳极发生的电极反应式为：PbSO4(s)+2e^- ="=" Pb(s)+SO4^2-(aq)