2018-2019学年高中化学 专题2.11 原电池、化学电源、燃料电池练习 新人教版选修4

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1、专题11原电池、化学电源、燃料电池一、可充电电池1．“天宫二号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电，夜间镍氢电池向飞行器供电。镍氢电池的结构示意图如图所示。若电池总反应为2Ni(OH)22NiOOH＋H2。则下列说法正确的是(　　)A．放电时，NiOOH发生氧化反应B．充电时，a电极的pH增大，K＋移向b电极C．充电时，a电极的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．放电时，负极反应为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－【答案】C2．全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为V3＋＋V

2、O2＋＋H2OVO＋2H＋＋V2＋。下列叙述正确的是(　　)A．放电过程中电解质溶液中阴离子移向正极B．放电时每转移0.5mol电子，负极有0.5molV2＋被氧化C．充电时阳极附近溶液的酸性减弱D．充电时阳极反应式为VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O【答案】B【解析】放电时发生的反应为VO＋2H＋＋V2＋===V3＋＋VO2＋＋H2O，阴离子移向负极，A错误；负极V2＋被氧化成V3＋，每转移0.5mol电子，负极有0.5molV2＋被氧化，B正确；充电时的总反应为V3＋＋VO2＋＋H2O===VO＋2H＋＋V2＋。阳极反应为VO2＋＋H2O－e

3、－===VO＋2H＋阳极附近溶液的酸性增强，C、D错误。3．锂—空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量。如图是锂—空气电池放电和充电时的工作示意图。下列说法正确的是(　　)A．a极为原电池的正极B．电池充电时，b极发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．放电时，a极锂的化合价未发生变化D．充电时，溶液中Li＋由b极向a极迁移【答案】D4．某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是(　　)A．

4、锂离子电池放电时Li＋向正极迁移B．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－C．上图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋【答案】D二、燃料电池5．甲醇燃料电池体积小巧，洁净环保、比能量高，已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某甲醇燃料电池的总反应式为2CH4O＋3O2===2CO2＋4H2O，如图是该燃料电池的示意图。下列说法错误的是(　　)A．a是甲醇，b是氧气B．燃料电池将化学能转化为电能C．质子从M电极区穿过交

5、换膜移向N电极区D．负极反应：CH4O－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋【答案】A【解析】由质子交换膜知，电解质溶液呈酸性，N极上生成水，则a为氧气，N为正极，M为负极，负极反应式为CH4O－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，b是甲醇、c是二氧化碳，质子从M电极区通过质子交换膜到N电极区，通过以上分析知，B、C、D正确。6．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(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溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述

6、正确的是(　　)A．b极发生氧化反应B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC．放电时，电流从a极经过负载流向b极D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜【答案】B7．新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示，(已知硼氢化钠中氢为－1价)，有关该电池的说法正确的是(　　)A．电极B材料中含MnO2层，MnO2可增强导电性B．电池负极区的电极反应：BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2OC．放电过程中，Na＋从正极区向负极区迁移D．在电池反应中，每消耗1L6mol·L－1H2O2溶液，理论上流过电路中的电子为6

7、NA个【答案】B三、新型化学电源8．近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)A．碳极发生的反应是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．有机电解质和水溶液不可以互换区域C．标准状况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为14gD．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气【答案】C【解析】根据图示信息可知，碳电极上产生氢气，应该是正极，该电极上发生得电子的还原反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；由于金属Li可以和水反应生成氢氧化锂和氢气，但是和有机电解质不反应，所以有机电解质

8、和水溶液不可以互换区域，B正确；金属Li和水发生反应2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，