第四章 作业36　常见化学电源(二)-形形色色的燃料电池

作业36常见化学电源(二)——形形色色的燃料电池(选择题1~6题，每小题7分，7~12题，每小题8分，共90分)题组一氢氧燃料电池1．(2023·金华高二检测)氢氧燃料电池可以应用在宇宙飞船上，下列说法正确的是()A．电池负极发生还原反应B．电池可以连续使用C．正极附近溶液的pH减小D．消耗5.6L氢气时转移的电子数为0.5NA2.第16届海南国际车展上展出了中国研制的新型燃料电池汽车，该车装有“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。某种质子交换膜燃料电池如图所示。下列说法正确的是()A．该电池的a极发生氧化反应B．正极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－C．质子(H＋)通过质子交换膜移动到a极D．该燃料电池的能量转化率可达到100%题组二其他无机还原剂燃料电池3．NH3-O2燃料电池装置如图所示，下列说法错误的是()A．电池工作时，O2得到电子，发生还原反应B．电极b上的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－=N2＋6H2OC．燃料电池能量之间的转化是由电能转化为化学能D．电池工作时，溶液中的Na＋向电极a迁移4．某新型燃料电池利用民用燃气为燃料，其工作原理如图所示，下列说法错误的是()A．通入空气的电极为该电池的正极B．电池工作时，电子由b极经电解质流向a极C．CO在b极的反应式为CO－2e－＋O2－=CO2D．相同状况下a极消耗1LO2，理论上b极消耗2L燃料题组三有机化合物燃料电池5．甲醇燃料电池在碱性条件下的电池反应为2CH3OH＋3O2＋4OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O。则下列有关说法不正确的是()A．O2在正极参与反应B．该电池使用一段时间后溶液pH变小C．负极反应为CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2OD．每转移0.6mol电子，则消耗氧气的体积为3.36L6．内重整碳酸盐燃料电池(熔融Li2CO3和K2CO3为电解质)的工作原理如图所示，下列说法不正确的是()A．常温下，1mol甲烷参加反应正极需要通入2molO2B．以甲烷为燃料气时，负极反应式为CH4－8e－＋4COeq\o\al(2－,3)=5CO2＋2H2OC．该电池使用过程中需补充COeq\o\al(2－,3)D．空气极发生的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)(7~12题有一个或两个选项符合题目要求)7．新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图，该电池总反应为NaBH4＋4H2O2=NaBO2＋6H2O。下列有关说法正确的是()A．电池正极区的电极反应为BHeq\o\al(－,4)＋8OH－－8e－=BOeq\o\al(－,2)＋6H2OB．电极B为负极，MnO2层的作用是提高原电池的工作效率C．燃料电池每消耗3molH2O2，理论上电路中通过的电子数为6NAD．燃料电池在放电过程中，Na＋从负极区向正极区迁移8.以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法错误的是()A．b电极为负极，发生氧化反应B．a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－=2NHeq\o\al(＋,4)C．A溶液中所含溶质为NH4ClD．当反应消耗1molN2时，则消耗的H2为67.2L9．环境监察局常用“定电位”NOx传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．“对电极”是负极B．“工作电极”上发生的电极反应为NO2＋2H＋－2e－=NO＋H2OC．传感器工作时，H＋由“工作电极”移向“对电极”D．“对电极”的材料可能为活泼金属锌10．直接煤-空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是()A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少B．负极的电极反应式为C＋2COeq\o\al(2－,3)－4e－=3CO2C．电极X为负极，O2－向X极迁移D．直接煤-空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高11．(2023·成都高二质检)我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如图所示(半透膜只允许K＋、H＋通过)，下列说法错误的是()A．物质A可以是硫酸氢钾B．左侧为电池负极，HCOO－发生氧化反应生成HCOeq\o\al(－,3)C．该燃料电池的总反应为2HCOOH＋O2＋2OH－=2HCOeq\o\al(－,3)＋2H2OD．右侧每消耗11.2LO2(标准状况)，左侧有1molK＋通过半透膜移向右侧12．某化工实验室设计了一种新型双微生物燃料电池装置，能够同时消除养殖场含氮污水和化工厂含醛类废水，工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．电池工作时，电子由a极经导线流向b极，H＋由b极经质子交换膜流向a极B．a极的电极反应式为C6H5CHO＋13H2O＋32e－=7CO2↑＋32H＋C．a极消耗的C6H5CHO和b极消耗的NOeq\o\al(－,3)的物质的量之比为5∶32D．该电池装置在加热条件下工作效率会更高13．(4分)某新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇，高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。如图所示，其中多孔电极不参与电极反应。写出该反应的负极反应式：________________________________________________________________________，当有16g甲醇发生反应时，则理论上提供的电量为__________(1个电子的电量为1.6×10－19C，结果保留3位有效数字)。14．(4分)一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式：____________________________________，若过程中产生2molHNO3，则消耗标准状况下O2的体积为__________L。15．(2分)以CH4(g)为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解