高中化学化学电源新型电池试题

全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置，其电解质溶液为VOSO₄溶液，该电解质溶液可通过下列方法制取：将18.2gV₂O₅和30mL浓H₂SO₄加入到40mL水中，并在充分搅拌下在水浴上加热20min。向溶液中加水稀释至375mL，通SO₂至悬浮液变成深蓝色溶液。将此溶液蒸发浓缩至原体积的五分之一，通入足量的CO₂。再将溶液煮沸后，用稀释至1000mL，全矾液流电池的工作原理为VO²⁺+H₂O+V₂+  +V₂⁺+2H⁺。
（1）通入SO₂发生反应的化学方程式为                      。
（2）通入SO₂的目的是                         。
（3）全矾液流电池充电时，阳极的电极反应式为                    。
（4）某溶液中含有VO₂⁺、Cr₂O₃^2—，现向此溶液中滴入29.00mL0.1mol/L的FeSO₄溶液，恰好使VO₂⁺ →VO²⁺，Cr₂O₃^2—→ Cr³⁺。再滴入2.00mL，0.020mol/LKMnO₂溶液，又恰好使VO²⁺ →VO₂⁺,而Cr³⁺不变,试求溶液中Cr的质量(mg).

美国化学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统电池。燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能，其效率高、污染低，是一种很有前途的能源利用方式。

（1）用KOH溶液做电解质，甲烷燃料电池的总反应方程式为______________；
（2）a是电池的____极，电极反应式为____________；
（3）标准状况时，通入甲烷1.12L，理论上通过导线的电子的数目为_______。

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．下图为氢氧燃料电池的结构示意图，

电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1） 写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式： ___________                            。
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下___________L氧气。  
（3） 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________________。 电池总离子反应方程式为_______________________________。

铅蓄电池的电池反应为：2PbSO₄(s)+2H₂OPb(s)+PbO₂(s)+2H₂SO₄(aq)，下面是关于铅蓄电池的一些说法：
①放电反应是自发反应，充电反应是电解反应
②反应(1)是充电反应，反应(2)是放电反应
③在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
④在放电时，该电池的负极材料是铅板
⑤在放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO₄^2-(aq)-2e^-=PbSO₄(s)
⑥在充电时，阳极发生的反应是PbSO₄(s)+2e^-=Pb(s)+SO₄^2-(aq)
下列各选项中所包括的说法都正确的是

A．①③⑤

B．②④⑥

C．③⑤⑥

D．①②④

．⑴今有2H₂＋O₂2H₂O反应，设计成燃料电池，则负极通的应是      ，正极通的应是     ，电极反应式为：                      、                        。
⑵如把KOH改为稀H₂SO₄作电解质，则电极反应式为：                       、
                             。⑴和⑵的电解液不同，反应进行后，其溶液的PH值变化为          、           。
⑶如把H₂改为甲烷，KOH作电解质，则负极反应式为：                      。

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)  △H₁=" +" 49.0 kJ·mol ^-1
②CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂(g)  △H₂=－192.9 kJ·mol ^-1
下列说法正确的是     

A．根据②推知：在25℃，101 kPa时，1mol CH3OH(g)燃烧生成 CO2和H2O(l)放出的热量应大于192.9 kJ

B．反应②中的能量变化如右图所示，则△H2= E1－ E3

C．H2燃烧能放出大量的热，故CH3OH转变成H2的过程必须吸收能量

D．CH3OH的燃烧热△H＝－192.9 kJ·mol ^-1

下列说法正确的是

A．	一定温度下，反应 的
B．	水解反应 达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C．	铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D．	对于反应 ↑, 加入 或升高温度都能加快 的生成速率

(6分) 铅蓄电池是最普通的二次电源，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。已知PbSO₄是难溶性的电解质_，根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极是     ，其电极反应方程式为                      。
（2）蓄电池的正极反应方程式为：PbO₂ + 2e^- + 4H⁺ +SO₄^2- = PbSO₄ + 2H₂O，当电路中转移3mol电子时，被还原的PbO₂的物质的量为       。
（3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”、“不变”）。

某锂电池的电池总反应为4Li＋2SOCl₂=4LiCl＋S＋SO₂，下列有关说法正确的是(　　)

A．锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应

B．1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 mol

C．电池的正极反应为2SOCl2＋2e^－=4Cl^－＋S＋SO2

D．组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行

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）。则下列说法正确的是（   ）

A．电池工作时，MnO2发生还原反应

B．电池负极的电极反应式为：2MnO2+H2O+2e^-→Mn2O3+2OH^-

C．电池工作时，K^+移向负极

D．电池工作时，电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减少6.5g

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

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，电解液内部OH^-向负极移动

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

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式为：CH3OH－6e^－＋8OH^－＝CO3^2—＋6H2O

D．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．下图为氢氧燃料电池的结构示意图，

电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1） 写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式： ___________                            。
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下___________L氧气。  
（3） 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________________。 电池总离子反应方程式为_______________________________。

某锂电池的电池总反应为4Li＋2SOCl₂=4LiCl＋S＋SO₂，下列有关说法正确的是(　　)

A．锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应

B．1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 mol

C．电池的正极反应为2SOCl2＋2e^－=4Cl^－＋S＋SO2

D．组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行