高中化学化学电源新型电池选择题

随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（LiCoO₂）电池，其工作原理如图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li⁺的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式Li_xC₆+Li_1﹣xCoO₂C₆+LiCoO₂．下列说法不正确的是

A．据题意分析可知该隔膜只允许Li^+通过，放电时 Li^+从左边流向右边

B．充电时，A为阴极，发生还原反应

C．放电时，B为正极，电极反应式为：Li1﹣xCoO2+xLi^++xe^﹣=LiCoO2

D．废旧钴酸锂（LiCoO2）电池进行“放电处理”让Li^+进入石墨中而有利于回收

观察下列几个装置示意图，有关叙述不正确的是(      )

A．装置①中阴极上析出红色固体

B．装置②的待镀铁制品应与电源负极相连

C．装置③中a为负极，发生的电极反应式为H2+2OH^﹣+2e^﹣＝2H2O

D．装置④中在阴极可以得到氢气和氢氧化钠，离子交换膜可选用阳离子交换膜

“天宫一号”的供电系统（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放电池。右图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是

A．当有0.1 mol电子转移时，a电极产生1.12 L H₂
B．b极上发生的电极反应是：4H₂O＋4e^－===2H₂↑＋4OH^－
C．d极上发生的电极反应是：O₂＋4H^＋＋4e^－===2H₂O
D．c极上发生还原反应，B中的H^＋通过隔膜进入A

新型NaBH₄/H₂O₂燃料电池（DBFC）的结构如图所示，该电池总反应方程式：NaBH₄+4H₂O₂═NaBO₂+6H₂O，有关的说法不正确的是（  ）

A．电极B为正极，纳米MnO₂层的作用是提高原电池的工作效率
B．放电过程中，Na⁺从正极区向负极区迁移
C．电池负极的电极反应为：BH₄^-+8OH^--8e^-═BO₂^-+6H₂O
D．在电池反应中，每消耗1L 6mol/L H₂O₂溶液，理论上流过电路中的电子为12mol

如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K^＋通过，该电池放电时的化学方程式为：2K₂S₂ +KI₃＝K₂S₄ +3KI。装置(Ⅱ)为电解含有0.5mol NaCl的溶液示意图，当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法正确的是

A．K^＋从右到左通过离子交换膜

B．电极A上发生的反应为：3I^－﹣2e^-＝I3^－

C．电极X上发生的反应为：2Cl^－﹣2e^-＝Cl2↑

D．当有0.1 mol K^＋通过离子交换膜，X电极上产生1.12 L(标准状况)气体

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池示意图如图所示。
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L

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工作原理见图。下列有关说法正确的是

A．转移0.1mol电子时，a电极产生标准状况下O2 1.12L

B．b电极上发生的电极反应是：2H2O+2e^－＝H2↑+2OH^－

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是：O2+4H^＋+4e^－＝2H2O

LiFePO₄电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO₄＋LiLiFePO₄，电池的正极材料是LiFePO₄，负极材料是石墨，含Li^＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO₄电池说法正确的是

A．可加入硫酸以提高电解质的导电性

B．放电时电池内部Li^＋向负极移动

C．充电过程中，电池正极材料的质量不变

D．放电时电池正极反应为：FePO4＋Li^＋＋e^－＝LiFePO4

人工光合作用能够借助太阳能，用CO₂和H₂O制备化学原料。科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，成功地实现了以CO₂和H₂O合成CH₄，下列说法不正确的是

A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B．GaN表面发生氧化反应，有O2产生

C．电解液中的H^+从质子交换膜右侧向左侧迁移

D．Cu表面的电极反应式CO2+8e^-+8H^+=CH4+2H2O

由NO₂、O₂、熔融盐NaNO₃组成的燃料电池如图所示，在使在过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是（ ）

A．石墨I极为正极，石墨II极为负极

B．Y的化学式可能为NO

C．石墨I极的电极反应式为NO2+NO3^――e^－═N2O5

D．石墨II极上发生氧化反应

甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成．电池的总反应式为2CH₃OH+3O₂+4OH^－═2CO+6H₂O．则下列说法正确的是

A．电池放电时通入空气的电极为负极

B．电池放电时负极的电极反应式为CH3OH－6e^－+H2O═CO2↑+6H^+

C．由于CO水解显碱性，电池放电时，电解质溶液的pH逐渐增大

D．电池放电时每消耗1molCH3OH转移6mol电子

已知某碱性硼化钒(VB₃)一空气电池工作时发生反应为：11O₂＋4VB₂=2V₂O₅＋4B₂O₃。以该电池作为电源，使用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则下列说法正确的是

A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2＋11H2O－22e^－=V2O5＋2B2O3＋22H^＋

B．若B装置内的液体体积为400mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025mol/L

C．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

D．外电路中电子由a电极流向b电极

锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C₆Li-xe^-=C₆Li_1-x+xLi⁺（C₆Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li_1-xMO₂+xLi⁺+x e^-=LiMO₂（LiMO₂表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（   ）

A．锂离子电池放电时电池反应为LiMO2+C6Li1-x=C6Li+Li1-xMO2

B．锂离子电池充电时电池内部Li^+向负极所连的电极移动

C．锂离子电池放电时电池内部电流从负极流向正极

D．锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi^++xe^-=C6Li

已知电池的比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。有关下述两种电池说法正确的是(  )

锂离子电池的总反应为：LixC＋Li_1－xCoO₂C＋LiCoO₂
锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi₂S

A．锂离子电池放电时，Li^＋向负极迁移

B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C．理论上两种电池的比能量相同

D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼( N₂H₄)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．负极发生的电极反应式为：N2H4+4OH^- - 4e^-=N2+ 4H2O

C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D．该燃料电池持续放电时．K^+从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜