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时间:2020-04-03
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1、燃料电池练习题(带答案)1.以甲烷燃料电池为例来分析不同环境下电极反应式的书写。(1)酸性介质(如H2SO4)负极:_____________________________________________________________;正极:______________________________________________________________;总反应式:____________________________________________________________。(2)碱性介质(如KOH)
2、负极:__________________________________________________________________;正极:__________________________________________________________________;总反应式:_______________________________________________________________。(3)固体电解质(高温下能传导O2-)负极:__________________________________
3、______________________________;正极:________________________________________________________________;总反应式:______________________________________________________________。(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下负极:__________________________________________________________________;正极:____
4、______________________________________________________________;总反应式:_______________________________________________________________。2.肼双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注,其工作原理如图所示。请写出电池正极的电极反应式:________________________________________,电池工作过程中,A极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。3
5、.按要求写出电极反应式或总反应方程式。肼(N2H4)空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的电极反应式为_______________________________________________________________。4.(2015·高考江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2OC.电池工作时,CO向电极B移动D.电极B上发
6、生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO燃料电池练习题答案1.答案:(1)CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+2O2+8e-+8H+===4H2OCH4+2O2===CO2+2H2O(2)CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O2O2+8e-+4H2O===8OH-CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O(3)CH4-8e-+4O2-===CO2+2H2O2O2+8e-===4O2- CH4+2O2===CO2+2H2O(4)CH4-8e-+4CO===5CO2+2H2O2O2+8e-+4CO2==
7、=4COCH4+2O2===CO2+2H2O2.燃料N2H4在负极放电,则H2O2在正极(B极)上发生还原反应:H2O2+2e-===2OH-。电极A为负极,N2H4发生氧化反应:N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O,A极区c(OH-)减小,pH减小。3.解析:(1)肼空气燃料电池是一种碱性电池,O2在正极反应,故负极是肼发生反应:N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O。4.解析:选D。A选项,甲烷中的C为-4价,一氧化碳中的C为+2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1mol甲烷失去6mol电子,所
8、以错误;B选项,熔融盐中没有氢氧根离子,因此氢氧根离子不能参与电极反应,电极反应式应为H2+CO+2CO-4e-===3CO2+H2O,所以错误;C选项,碳酸根离子应向负极移动,即向电极A移动,所以错误;D选项,电极B上氧气得电子与二氧化碳反应生成碳酸根离子,所以正确。
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