高一化学原电池燃料电池综合练习题附答案

高一化学原电池、燃料电池综合练习题

一、单选题1.下面是四个化学反映,你认为理论上不能够用于设计原电池的化学反映是()A.=

B.

C.=

D.2.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图以下。该电池工作时,下列说法对的的是(

)A.Mg电极是该电池的正极

B.H2O2在石墨电极上发生氧化反映

C.石墨电极附近溶液的pH增大

D.电子从石墨电极移向Mg电极3.瑞士某公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图以下图所示。下列有关说法对的的是(

)A.电极1为负极

B.氧气在电极2上发生氧化反映

C.电子由电极2经负载流向电极1

D.电池工作时实现了电能向化学能的转化4.氢氧燃料电池能够用在航天飞机上，其反映原理如图所示。下列有关氢氧燃料电池的说法不对的的是（）A.该电池工作时化学能转化为电能B.该电池中电极b是正极C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD.该电池的总反映为=5.氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。该电池工作时的总反映为:NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。下列说法对的的是(

)A.正极附近溶液的pH减小

B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动

C.消耗3.1g氨硼烷,理论上通过内电路的电子为0.6ml

D.负极电极反映为:NH3·BH3+2H2O-6e-++6H+6.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A.负极反映式为B.正极反映式为

C.电池放电时由正极向负极迁移

D.负极会发生副反映7.银锌电池是一种常见化学电源，其反映原理：，其工作示意图以下。下列说法不对的的是()A.电极是负极B.电极发生还原反映C.Zn电极的电极反映式：D.放电前后电解质溶液的保持不变8.电池可用于海上导航。该电池以碱性海水为电解质溶液，用铝和石墨作电极，下列说法不对的的是（）A.A1是该电池的负极B.电子流动方向为负极一海水一正极C.海水中的向负极移动D.石墨电极发生的电极反映为9.如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不对的的是(

)A.电极a表面的反映是SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

B.电极b表面O2发生还原反映,其附近pH增大

C.电极a表面消耗原则状况下22.4LSO2则通过气体隔阂的离子的数目为4NA

D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反映的SO2与加入的H2O的质量比为8:1510.液体燃料电池相比于气体燃料电池含有体积小等优点．一种以液态肼为燃料的电池装置如右图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液．下列有关该电池的叙述对的的是()A.b极发生氧化反映

B.a极为该电池的正极

C.放电时，电流从a极通过负载流向b极

D.a极的反映式：11.金属(M)-空气电池(如图)含有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反映方程式为4M+nO2+2nH2O4M(OH)n,已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法中不对的的是(

)A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有助于氧气扩散至电极表面

B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高

C.M-空气电池放电过程的正极反映式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-4M(OH)n

D.在Mg-空气电池中,为避免负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜12.铝是地壳中含量最多的金属元素，它性能稳定，供应充足，铝—空气电池含有能量密度高、工作原理简朴、成本低、无污染等优点。铝—空气电池工作原理示意图如图：下列说法错误的是（）A.若是碱性电解质溶液中，则电池反映的离子方程式为：B.若是中性电解质溶液中，则电池反映的方程式为：C.如果铝电极纯度不高，在碱性电解质溶液中会产生氢气D.若用该电池电解氯化钠溶液（石墨作电极），当负极减少5.4g时，阳极产生6.72L气体13.新型锂一空气电池含有能量大、密度高的优点，能够用作新能源汽车的电源，其构造如图所示，其中固体电解质只允许通过。下列说法对的的是()A.穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液B.放电时，当外电路中有1mol转移时，水性电解液离子总数增加C.应用该电池电镀铜，阴极质量增加64g,理论上将消耗11.2LD.放电时，负极反映式：14、碱性锌锰电池工作时的总方程式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。有关碱性锌锰电池的说法对的的是A.碱性锌锰电池是二次电池B.正极反映为:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-C.持续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小D.工作中,每转移0.2mole-时,负极质量减轻6.5g15.铅蓄电池的电极材料分别为Pb和PbO2,电解质溶液为30%H2SO4。下图是处在工作状态的铅蓄电池示意图,若两电极的质量都增加且a极增加得更多。下列说法对的的是(

)

A.a为铅蓄电池的正极

B.b电极发生的反映为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

C.该铅蓄电池正在充电

D.工作一段时间后,溶液的pH不停减小16、铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源。产生电能时的电极反映分别为:

Pb+SO42―–2e―=PbSO4

①

PbO2+4H++SO42―+2e―=PbSO4+2H2O

②

下列有关铅蓄电池的说法不对的的是:A.①式表达负极反映,②式表达正极反映B.铅蓄电池的电解质溶液是硫酸溶液,在放电过程中,它的浓度逐步减少C.铅蓄电池在放电时,电子从Pb通过导线流向PbO2D.铅蓄电池在充电时,原来负极发生的反映是:Pb+SO42―–2e―=PbSO417.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法对的的是()A.反映,每消耗1mol转移12mol电子B.电极A上参加的电极反映为:C.电池工作时,向电极B移动D.电极B上发生的电极反映为:18.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃),含有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热运用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法对的的是(

)A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用

B.负极反映式为H2-2e-+CO2+H2O

C.该电池可运用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放

D.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗3.2gO219.现有二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池,其原理如图所示。下列说法不对的的是(

)【注:质子指H+,质子交换膜仅允许H+通过】A.Pt2电极附近发生的反映为:O2+4e-+2H2O=4OH-

B.该电池工作时质子从Pt1电极通过内电路流到Pt2电极

C.Pt1电极附近发生的反映为:

D.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合二、填空题20.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径.近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过.其工作原理的示意图以下图:

请回答下列问题:

1.电极是电池的__________极,电极反映式为__________;电极发生__________反映(填“氧化”或“还原”),电极反映式为__________.

2.电池的总反映方程式为__________.

3.如果该电池工作时电路中通过2电子,则消耗的有__________.21.甲醇燃料电池曾用于国际救援部队中.它采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理如图所示。回答下列问题:（1）Pt(a)电极是电池的__________(填"正"或"负")极,电极反映式为__________;Pt(b)电极发生__________(填"氧化"或"还原")反映,电极反映式为__________.（2）该甲醇燃料电池的总反映方程式为__________.（3）如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则理论上消耗的物质的量为__________.22、近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图以下:

请回答下列问题:

(1)Pt(a)电极是电池的

极,电极反映式为

;Pt(b)电极发生

反映(填“氧化”或“还原”),电极反映式为

。

(2)电池的总反映方程式为

。

(3)如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗的CH3OH有

mol。

参考答案1.答案：C解析：只有自发的氧化还原反映才干用于设计原电池。A中反应属于自发的氧化还原反映，能够设计为原电池，A不符合题意；B中反映属于自发的氧化还原反映，能设计成氢氧燃料电池，B不符合题意;C中反映前后元素化合价不变，不属于自发的氧化还原反映，不能设计成原电池，C符合题意；D中反映属于自发的氧化还原反应，能设计成甲烷燃料电池，D不符合题意。2.答案：C解析：3.答案：A解析：4.答案：C解析：燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，A对的;通入氧化剂的电极为正极，因此电极b为正极,B对的:通人氢气的电极为负极，通人氧气的电极为正极，电子从负极a沿导线流向正极b,C错误；该电池中，负极的电极反映式为=，正极的电极反映式为02+4H++4e-~2H20,正、负极电极反映式相加可得电池的总反映:=，D对的。5.答案：D解析：A项.b极为正极,H2O2得到电子发生还原反映.电极反映式为3H2O2+6H++6e-6H2O,正极消耗氢离子,正极附近溶液的pH增大.故A错误;B项,放电时,阳离子向正极移动.H+通过质子交换膜向正极移动,故B错误:C项,负极电极反位式为NH3·BH3+2H2O-6e-++6H+，则消耗3.1g即0.1mol氨硼烷,理论上通过外电路的电子为0.6mol,故C错误;D项.根据电池工作时的总反映为:NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O可知.a极为负极,电极反映式为NH3·BH3+2H2O-6e-++6H+故D对的6.答案：B解析：Mg-AgCl电池中，Mg为负极，AgCl为正极，故正极反映式应为，B项错误。7.答案：D解析：活泼金属Zn为负极，Ag2O为正极，A对的；Ag2O电极为正极，正极上得电子，发生还原反映，B对的；Zn为负极，电极反映式为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，C对的；电极总反映式为：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，放电后水消耗了，氢氧化钾的浓度增大，电解质溶液的pH增大，D错误。答案选D。8.答案：B解析：铝是活泼金属，铝作负极，故A对的；根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路向正极移动，海水中没有电子通过，故B错误；根据原电池的工作原理，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故C对的；所给出环境是碱性环境，正极反映式为，故D对的。9.答案：C解析：10.答案：D解析：该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反映，电极反映式为：，正极上氧气得电子发生还原反映，电极反映式为：，电池总反映为：，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答．

A.该燃料电池中，通入氧化剂空气的电极b为正极，正极上氧气得电子发生还原反映，故A错误；

B.该燃料电池中，通入燃料的电极为负极，即a极为负极，故B错误；

C.放电时，电流从正极b通过负载流向a极，故C错误；

D.通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反映，在碱性条件下，电极反映式为，故D对的；

故选：D。

11.答案：C解析：采用多孔电极能够增大电极与电解质溶液的接触面积,且有助于氧气扩散至电极表面,A项对的;根据“已知”信息知铝的比能量比Mg、Zn的高,B项对的;M-空气电池放电过程中,正极为氧气得到电子生成OH-,C项错误;为了避免正极生成的OH-移至负极,应选用阳离子交换膜,D项对的。12.答案：D解析：13.答案：A解析：A项，由图示可得，放电时铝在负极失电子，氧气在正极得电子，固体电解质只允许通过，因此穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液，故A对的；B项，放电时正极反映为,当外电路中有1mole转移时，生成1mol，同时有1mol穿过固体电解质进入水性电解液，因此离子总数增加2，故B错误；C项，根据电子守恒，应用该电池电镀铜，阴极质量增加64g，即生成1mol铜，则电路中通过2mol电子，理论上消耗0.5mol，在原则状况下体积为11.2L，若不是原则状况则不一定，故C错误；D项，由于固体电解质只允许通过，因此放电时，负极反映式：Li-—=Li'故D错误。

答案：14、解析：本题考察电化学的知识,属中档题。碱性锌锰电池不可充电再使用,属于一次电池,A项错;Zn从零价升至+2价,失去电子为负极,电极反映为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,用总反映减去负极反映,即可得正极反映,B项对的。生成的MnOOH和Zn(OH)2均含有OH-,故电解液pH将增大,C项错;D项,负极由Zn生成Zn(OH)2,因此应当是负极质量增加,而Zn本身的质量减小。15.答案：B解析：答案：16、解析：放电:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

电子由负极铅失去,发生氧化反映,经导线流向正极二氧化铅,它得电子,发生还原反映;从总方程式可知,硫酸逐步被消耗,浓度逐步减少。

充电:

阴极:PbSO4+2e―=Pb+SO42―

阳极:PbSO4+2H2O–2e―=PbO2+4H++SO42―17.答案：D解析：中的C为-4价,反映后生成的CO中C为+2价,每消耗1mol转移6mol,A项错误;从示意图上能够看出,电池工作过程中没有参加电极反映,B项错误;该燃料电池中,电极B为正极,电极A为负极,电池工作时,移向负极,C项错误;在电极B上得到电子与反映转化为,D项对的。18.答案：B解析：根据图示,在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中,通入氢气的电极作负极.负极发生氧化反映.电极反映式为H2-2e-+CO32-CO2+H2O,通入氧气的电极作正极.正极发生还原反映.电极反映式为O2+2CO2+4e-2CO32-.总反映为:2H2+O22H2O.A项,根报上述分析,电池工作时.熔融碳酸盐参加了电极反映.故A错误;B项,负极发生氧化反映.电极反映式为H2-2e-+CO32-CO2+H2O,故B对的;

C项.根据总反映,该电池工作时没有消耗二氧化碳.不能减少温室气体的排放,故C错误;D项.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗0.05mol氧气.质量为1.6g.故D错误19.答案：A解析：20.答案：1.负;;还原;

2.

3.1/3解析：办法指导

燃料电池两电极材料都不参加反映,参加反映的是通到电极上的燃料和氧气,两电极只是起到传导电子的作用.电极反映式作为一种特殊的离子反映方程式,必