高中化学化学电源新型电池试题

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

Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li⁺+FeS+2e═Li₂S+Fe ，有关该电池的下列中，正确的是

A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价

B．该电池的电池反应式为：2Li + FeS ＝ Li2S + Fe

C．负极的电极反应式为Al-3e^-=Al^3+

D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S + Fe -2e^-＝ 2Li^++ FeS

电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：

Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O，则下列说法正确的是：

A．放电时：电子流动方向由A到B

B．放电时：正极反应是Pb-2e^-+SO4^2-PbSO4

C．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

D．充电时：阳极反应是PbSO4-2e^-+2H2OPbO2+SO4^2-+4H^+

有人设计出利用CH₄和O₂的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH₄在O₂中燃烧，则下列说法正确的是
①每消耗1 mol CH₄可以向外电路提供8 mol e^－②负极上CH₄失去电子，电极反应式为CH₄＋10OH^－－8e^－=CO＋7H₂O ③负极上是O₂获得电子，电极反应式为O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－④电池放电后，溶液的pH不断升高

A．①②

B．①③

C．①④

D．③④

固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O^2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。

下列判断正确的是

A．有O2参加反应的a极为电池的负极

B．电路中每转移2mole-，则消耗H2的体积为22.4L.

C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e^－=4OH^－

D．该电池的总反应式为2H2＋O22H2O

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，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CO₃^2-。
（1）该电池反应的离子方程式为__________________________。
（2）甲醇在__________极发生反应(填“正”或“负”)，电池中放电过程中溶液pH将_________(填“下降”、“上升”或“不变”)；若有16克甲醇蒸气被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液，假设能量利用率为80%，则将产生标准状况下氧气__________L。
（3）最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导O^2－离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷代表汽油。该电池的正极反应式为_____________________。
（4）放电时固体电解质里的O^2－离子的移动方向是向________极移动(填“正”或“负”)。

某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H₂＋O₂=2H₂O，正极反应为O₂＋2CO₂＋4e^－=2CO₃^2-，则下列推断正确的是

A．负极反应为H2＋2OH^－－2e^－=2H2O

B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性

C．该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子

D．放电时负极有CO2生成

科研人员设想用右图所示装置生产硫酸，下列说法正确的是

A．a为正极，b为负极

B．负极反应式为2H2O＋SO2－2e^－=SO4^2^－＋4H^＋

C．电子从b极向a极移动

D．生产过程中H^＋向a电极区域运动

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

电子表所用的纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式是：Zn＋2OH^－－2e^－=ZnO＋H₂O；Ag₂O＋H₂O＋2e^－=2Ag＋2OH^－。总反应式为：Ag₂O＋Zn=2Ag＋ZnO，下列说法正确的是

A．Zn为正极，Ag2O为负极

B．Zn为负极，Ag2O为正极

C．原电池工作时，正极区溶液pH值减小

D．原电池工作时，负极区溶液pH值增大

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

下列有关电池的说法不正确的是

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

“嫦娥一号”探测器所用的镍氢蓄电池，其负极板材料M为能吸收氢原子的合金。充电时电极反应分别为：M + H₂O + e^-=" MH" + OH^-，Ni（OH）₂ + OH^-- e^-=" NiOOH" + H₂O。
下列有关镍氢蓄电池的说法正确的是

A．放电时，正极附近的pH减小

B．放电时，总反应为MH + NiOOH =" M" + Ni（OH）2

C．充电时，电极M应与充电电源正极相连

D．充电后，负极板材料M变成了MH，MH中H元素显-1价

某固体酸燃料电池以CsHSO₄固体为电解质传递H⁺，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H₂+O₂=2H₂O，下列有关说法正确的是

A．电子通过外电路从b极流向a极

B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e^-=4OH^--

C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2

D．H^+由a极通过固体酸电解质传递到b极

（1）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为                       ；
又知H₂O（l）=H₂O（g）；△H＝+44kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是           kJ
（2）发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO₂作氧化剂,这两者反应生成N2和水蒸气.又已知:  ①N₂(气)+2O₂(气)＝2NO₂(气) △H＝+67.7kJ/mol ②N₂H₄(气)+O₂(气)＝N₂(气)+2H₂O(气)  △H＝－534kJ/mol 试写出肼与NO₂反应的热化学方程式：                
（3）甲烷燃料电池：碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极：___________         _____
负极：__________              
总反应方程式： CH₄+ 2O₂ + 2OH^- = CO₃^2- + 3H₂O