高中化学化学电源新型电池试题

下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是

A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池

B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏

C．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207g

D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为AlI₃溶液，已知电池的总方程式为2Al＋3I₂===2AlI₃。下列说法不正确的是

A．该电池负极的电极方程式为Al－3e^－===Al^3^＋

B．电池工作时，溶液中铝离子向正极移动

C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多

D．该电池可能是一种可充电的二次电池

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，其负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电池放电时Na^+从a极区移向b极区

B．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol

C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

D．该电池的负极反应为

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．正极上发生的反应为：O2 + 4e^- + 2H2O = 4OH^-

空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。RFC的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是

A．当有0．1 mol电子转移时，a电极产生2．24 L H₂
B．b电极上发生的电极反应式为4H₂O＋4e^－===2H₂↑＋4OH^－
C．c电极上进行还原反应，B池中的H^＋可以通过隔膜进入A池
D．d电极上发生的电极反应式为O₂＋4H^＋＋4e^－===2H₂O

据报道，苹果公司开发了一种以液态甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月．下图是一个电化学过程的示意图．

已知甲池的总反应式为：2CH₃OH＋3O₂＋4KOHK₂CO₃＋6H₂O 请填空：
（1）充电时：①原电池的负极与电源______极相连,②阳极的电极反应为________．
（2）在此过程中若完全反应，乙池中B极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O₂____L（标准状况下）．
（3）电解制备Al(OH)₃时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为           。

据报道，最近苹果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，则下列说法错误的是

A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极

B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大

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

D．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子

（1）今有2H₂+O₂ 2H₂O反应，构成燃料电池，则负极通入的应是        ，正极通的应是       。电极反应式为正极：            ；负极：           ；
（2）若把KOH溶液改为稀H₂SO₄作电解质，则电极反应式为
正极：             ；负极：               ；
（1）和（2）的电解质不同，反应后，其溶液的pH各有什么变化？               ；
（3）若把H₂改为CH₄，用KOH溶液作电解质溶液，则负极的电极反应式为               。

大功率镍氢动力电池及其管理模块，是国家“十五”863计划电动汽车专项中一项重要课题。我国镍氢电池居世界先进水平，解放军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi₅H₆（LaNi₅H₆中各元素化合价均为零），电池反应通常表示为：LaNi₅H₆+6NiO(OH)LaNi₅+6Ni(OH)₂，下列有关镍氢电池的说法，不正确的是

A．电池工作时，储氢合金作负极

B．电池充电时，阳极发生氧化反应

C．电池工作时，负极反应式：LaNi5H6 + 6OH^-−6e^- ="=" LaNi5 + 6H2O

D．电池放电时，电子由正极通过外电路流向负极

有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大。X的阳离子就是一个质子。Z、W在周期表中处于相邻位置，它们的单质在通常状况下均为无色气体。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。请回答：
（1）Y的原子结构示意图为              ，YW₂的结构式为                  。
（2）将X₂、W₂按下图所示通人某燃料电池中，其中，b电极的电极反应式为                    。

若有16gW₂参加反应，转移的电子是          N_A。
（3）由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐，与足量的NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为           。

直接甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源．

（1）101KPa时，1mol气态CH₃OH完全燃烧生成CO₂气体和液态水时，放出726.51kJ的热量，则甲醇燃烧的热化学方程式是                 ．
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH₃OH（g）+H₂O （g）═CO₂（g）+3H₂（g）；△H₁═+49.0KJ•mol^﹣1
②CH₃OH（g）+ O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）；△H₂═？
已知H₂（g）+ O₂（g）═H₂O （g）△H═﹣241.8KJ•mol^﹣1，则反应②的△H₂=        ．
（3）一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极，稀硫酸作电解液，一极直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通人空气．则甲醇进入        极，正极发生的电极反应方程式为             ．

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他电池,电池总反应为V₂O₅ + xLi  Li_xV₂O₅。下列说法合理的是

A．电池在放电时，Li^+向负极移动

B．锂在放电时作正极,充电时作阳极

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

镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁电池放电时电压高而平稳，越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应为：xMg+Mo₃S₄Mg_xMo₃S₄，下列说法正确的是

A．电池放电时，Mg^2+向负极迁移

B．电池放电时，正极反应为Mo3S4+2xe^-+xMg^2+=MgxMo3S4

C．电池充电时，阴极发生还原反应生成Mo3S4

D．电池充电时，阳极反应为xMg﹣2xe^-=xMg^2+

铅蓄电池是最常见的二次电池，其电池总反应可以表示为：
Pb(s)＋PbO₂(s)＋2H₂SO₄(aq)2PbSO₄(s)＋2H₂O(l)，下列说法不正确的是

A．电池的电解液为酸性溶液，正极为PbO2、负极为Pb

B．电池放电时，正极反应为PbO2＋2 e^－＋SO4^2^－＋4H^＋=PbSO4＋2H2O

C．电池充电过程中，阳极附近溶液的pH升高

D．电池充电时，阴极反应为PbSO4＋2e^－=Pb＋SO4^2^－

（1）今有2H₂+O₂ =2H₂O反应，构成碱性KOH燃料电池，则负极电极反应式为            ，正极电极反应式是              。
（2）若把KOH改为稀H₂SO₄作电解质，则负极电极反应式为                ；正极电极反应式为           。（1）和（2）的电解质不同，反应进行后，其溶液的pH个有什么变化？                。
（3）若把H₂改为CH₄，用KOH作电解质，则负极电极反应式为         ；正极电极反应式为         。