2022新高考化学一轮复习微专题56基于有机物、微生物、熔融盐等的燃料电池

微题型56基于有机物、微生物、熔融盐等的燃料电池1．(2020·成都高三月考)下面是四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极反应生成水的是()2．(2020·陕西安康高三月考)某兴趣小组使用甲烷燃料电池(如图甲所示)作为SO2传感器(如图乙所示)的电源，检测空气中SO2的含量。下列说法错误的是()A．甲烷燃料电池M极的电极反应式为CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2OB．甲烷燃料电池的b端连接SO2传感器的c端C．标准状况下，当甲烷燃料电池的N极消耗2.24L的O2时进入传感器的SO2为4.48LD．每转移1mol电子，传感器中Ag/AgCl电极质量增加35.5g3．(2020·北京丰台高三期末)下图是典型微生物燃料电池原理示意图。若用含硝酸盐废水替代图中氧气，可达到废水处理的目的(已知：a室中微生物降解有机物产生e－、CO2和H＋)。关于该电池，下列说法不正确的是()A．H＋通过质子交换膜从a室进入b室B．a室内发生氧化反应，电极为正极C．b室内发生的电极反应为O2＋4e－＋4H＋=2H2OD．将硝酸盐转化为N2时，电极反应为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2＋6H2O4．(2020·四川省绵阳南山中学高三月考)微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2Oeq\o\al(2－,7)浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是()A．有机物被氧化，M为电源负极B．电池工作时，N极附近溶液pH增大C．Cr2Oeq\o\al(2－,7)浓度较大时，可能会造成还原菌失活D．处理0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)时有1.4molH＋从交换膜左侧向右侧迁移5．(2020·天津南开中学高三月考)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中含酚废水中有机物可用C6H5OH表示，左、中、右室间分别以离子交换膜分隔。下列说法不正确的是()A．右室电极为该电池的正极B．左室电极反应式可表示为C6H5OH-28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋C．右室电极附近溶液的pH减小D．工作时中间室的Cl－移向左室，Na＋移向右室6．(2020·江西高三期中)“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能。用熔融Na2CO3作电解质的直接煤燃料电池的工作原理如下图所示。下列有关说法正确的是()A．该电池的总反应为C＋O2=CO2B．煤直接燃烧发电比直接煤燃料电池发电的能量利用率高C．进入反应室的煤块粉碎成粉末状对反应速率和限度均无影响D．电子由电极b沿导线流向电极a，入口A加入的物质为煤粉7．美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料，每填充一次燃料，大约可连续24小时输出50W的电力。一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2－，下列对该燃料电池的说法不正确的是()A．电路中每流过5mol电子，肯定有5.6L丙烷被完全氧化B．该电池的总反应式是C3H8＋5O2=3CO2＋4H2OC．在熔融电解质中，O2－由正极移向负极D．通丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为C3H8-20e－＋10O2－=3CO2＋4H2O8．(2020·湖北沙市中学高三月考)直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。(1)三种乙醇燃料电池中，正极反应物均为________。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为________________________________________________________________________，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断下降，其原因是________________。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为________________________________________________________________________。(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，COeq\o\al(2－,3)向电极________(填“a”或“b”)移动，电极b上发生的电极反应式为____________________________。9．[2018·天津，10(3)]O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_____________________________________________________。电池的正极反应式：6O2＋6e－=6Oeq\o\al(－,2)6CO2＋6Oeq\o\al(－,2)=3C2Oeq\o\al(2－,4)＋6O2反应过程中O2的作用是__________________________________________________。该电池的总反应式：_____________________________________________________。10．熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接作燃料，其工作原理如图所示。请回答下列问题：(1)B极为________极，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。(2)电池总反应方程式为_____________________________________________________。(3)以此电源电解足量的CuSO4溶液，阳极产生气体0.56L(已换算为标况)，则阴极产物的质量为______g。(4)电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，其原因是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。

答案精析C2．C3．B4．D5．C6．A7．A8．(1)氧气(2)C2H5OH＋16OH－-12e－=2COeq\o\al(2－,3)＋11H2O空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗KOH(3)O2＋4H＋＋4e－=2H2O(4)aO2＋2CO2＋4e－=2COeq