高中化学化学电源新型电池选择题

氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是

A．该电池工作时电能转化为化学能

B．该电池中电极a是正极

C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a

D．该电池的总反应：2H2+O2 = 2H2O

通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下，下列说法不正确的是

A．Pt电极是该装置的正极

B．正极的电极反应式：O2 + 4e^−+ 2H2O＝4OH^−

C．负极的电极反应式：NO−2e^−+O^2^−＝NO2

D．固体电解质中O^2^−向负极移动

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O3Zn(OH)₂＋2Fe(OH)₃＋4KOH，下列叙述不正确的是

A．放电时负极反应为：Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2

B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e^-＋5OH^-＝FeO4^2^－＋4H2O

C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

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

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

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↑

化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（   ）

A．化合价的升降

B．电子的转移

C．氧化还原反应

D．电能的储存

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

2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，内部用AlCl₄^–和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如下图所示。下列说法不正确的是

A．放电时，铝为负极、石墨为正极

B．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动

C．放电时的负极反应为：Al –3e^- + 7AlCl4^–= 4Al2Cl7^–

D．充电时的阳极反应为：Cn + AlCl4^––e^-= CnAlCl4

某种熔融碳酸盐燃料电池以Li₂CO₃、K₂CO₃为电解质、以CH₄为燃料时，该电池工作原理如图，下列说法正确的是

A．a为CH4，b为CO2

B．CO3^2^－向负极移动

C．此电池在常温时也能工作

D．正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e^－="==" 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

一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时， $O_2$ 与 $L{i}^{+}$ 在多孔碳材料电极处生成 $L{i}_2{O}_2-x（x=0或1）$ 。下列说法正确的是（  ）

A．	放电时，多孔碳材料电极为负极	B．	放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．	充电时，电解质溶液中 $L{i}^{+}$ 向多孔碳材料区迁移	D．	充电时，电池总反应为 $L{i}_2{O}_2-x=2Li+（1-\frac{x}{2} ）O_2$

某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．电池可用于乙醛的制备

B．b电极为正极

C．电池工作时，a电极附近pH降低

D．a电极的反应式为O ₂+4e ^﹣﹣4H ⁺═2H ₂O

根据下图所示的装置，判断下列说法正确的是

A．该装置中a极为负极

B．该装置中b极的电极反应式是：2H^＋+2e^－= H2↑

C．一段时间后，左边装置中溶液pH增大

D．CuSO4溶液浓度保持不变

正、负极都是碳材料的双碳性电池，电池充、放电过程为2nC+LiAC_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