高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘-基于有機物、微生物、熔融鹽等的燃料電池（有答案和詳細解析）

1、高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘基于有機物、微生物、熔融鹽等的燃料電池（有答案和詳細解析）一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1甲醇(CH3OH)是一種有毒物質(zhì)，檢測甲醇含量的測試儀工作原理示意圖如下。下列說法正確的是()A該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能Ba電極發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3OH6eH2O=CO26HC當電路中有1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有1 mol H移向a電極區(qū)D將酸性電解質(zhì)溶液改為堿性電解質(zhì)溶液，該測試儀不可能產(chǎn)生電流2(2020南昌模擬)一種微生物燃料電池如圖所示，下列關(guān)于該電池的說法正確的是()Aa電極發(fā)生還原反應(yīng)BH由右室通過質(zhì)子交換膜進入左室Cb電極反應(yīng)式為2NOeq oal(,3)1

2、0e12H=N26H2OD電池工作時，電流由a電極沿導(dǎo)線流向b電極3NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如圖。該電池在使用過程中石墨電極上生成氧化物Y。下列說法正確的是()A若將該電池中的熔融NaNO3換成NaOH溶液，則不可能產(chǎn)生電流B電子從石墨電極流向石墨電極C石墨電極的電極反應(yīng)式為NO2NOeq oal(,3)e=N2O5DNO2只有還原性沒有氧化性4(2019大連調(diào)研)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A電子從b流出，經(jīng)外電路流向aBHS在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SOeq oal(2,4)的反應(yīng)

3、是HS4H2O8e=SOeq oal(2,4)9HC如果將反應(yīng)物直接燃燒，能量的利用率不會變化D若該電池電路中有0.4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有0.5 mol H通過質(zhì)子交換膜5(2019河北邢臺質(zhì)檢)宇宙飛船配備的高效MCPC型燃料電池可同時供應(yīng)電和水蒸氣，所用燃料為氫氣，電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀，已知該電池的總反應(yīng)為2H2O2=2H2O，負極反應(yīng)為H2COeq oal(2,3)2e=CO2H2O，則下列推斷中，正確的是()A電池工作時，COeq oal(2,3)向負極移動B電池放電時，外電路電子由通氧氣的正極流向通氫氣的負極C正極的電極反應(yīng)：4OH4e= O22H2OD通氧氣的電極為正極，發(fā)生

4、氧化反應(yīng)二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。6乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200 左右時供電，電池總反應(yīng)：C2H5OH3O2=2CO23H2O，電池示意圖如圖所示。下列說法中正確的是()A電池工作時，質(zhì)子向電池的負極遷移B電池工作時，電子由b極沿導(dǎo)線流向a極Ca極上發(fā)生的電極反應(yīng)：C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb極上發(fā)生的電極反應(yīng)：4HO24e=2H2O7(2019貴州貴陽模擬)化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池，尿液也能發(fā)電。用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)描述正確的是()A電池工作時H移向負極B該電

5、池用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液C甲電極反應(yīng)式：CO(NH2)2H2O6e=CO2N26HD電池工作時，理論上每凈化1 mol CO(NH2)2，消耗33.6 L O28(2015江蘇，10改編)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A反應(yīng)CH4H2Oeq o(=,sup7(催化劑),sdo5()3H2CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2OC電池工作時，COeq oal(2,3)向電極B移動D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22CO24e=2COeq oal(2,3)三、非選擇題9直接乙醇燃料電池(DEFC)具

6、有很多優(yōu)點，引起了人們的研究興趣?，F(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池。(1)三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為_(填名稱)。(2)堿性乙醇燃料電池中，電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，使用空氣代替氧氣，電池工作過程中堿性會不斷降低，其原因是_。(3)酸性乙醇燃料電池中，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，通過質(zhì)子交換膜的離子是_。(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì)，電池工作時，COeq oal(2,3)向電極_(填“a”或“b”)移動，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。102018天津，10(3)O2輔助的AlCO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大，能有效利用CO2，電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是

7、重要的化工原料。電池的負極反應(yīng)式：_。電池的正極反應(yīng)式：6O26e=6Oeq oal(,2) 6CO26Oeq oal(,2)=3C2Oeq oal(2,4)6O2反應(yīng)過程中O2的作用是_。該電池的總反應(yīng)式：_。答案精析1B該裝置為原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A錯誤；a電極是負極，發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3OHH2O6e=CO26H，故B正確；當電路中有1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有1 mol H移向正極區(qū)即b電極區(qū)，故C錯誤；將酸性電解質(zhì)溶液改為堿性電解質(zhì)溶液，該測試儀還是原電池，同樣可以產(chǎn)生電流，故D錯誤。2Cb極的硝酸根得到電子生成氮氣，發(fā)生還原反應(yīng)，是正極，A錯誤；燃料電池中陽離子向正

8、極遷移，即H由左室通過質(zhì)子交換膜進入右室，B錯誤；圖中有質(zhì)子交換膜，說明是酸性介質(zhì)，硝酸根離子得到電子生成氮氣，根據(jù)電荷守恒可知反應(yīng)物中還有氫離子參與反應(yīng)，C正確；電池工作時，電流從正極(b極)流向負極(a極)，D錯誤。3C4Bb電極通入氧氣，是正極，a電極是負極，電子從a流出，經(jīng)外電路流向b，A錯誤；a電極是負極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，即HS在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SOeq oal(2,4)，電極反應(yīng)是HS4H2O8e=SOeq oal(2,4)9H，B正確；如果將反應(yīng)物直接燃燒，會有部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能或熱能，因此能量的利用率會變化，C錯誤；若該電池電路中有0.4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，根據(jù)

9、電荷守恒可知有0.4 mol H通過質(zhì)子交換膜與0.1 mol氧氣結(jié)合轉(zhuǎn)化為水，D錯誤。5A6CD根據(jù)圖示，a為負極，b為正極，電池工作時，質(zhì)子向電池的正極遷移，A項錯誤；電子由負極a極沿導(dǎo)線流向正極b極，B項錯誤；b極上發(fā)生的電極反應(yīng)為4HO24e=2H2O，D項正確。7CA項，原電池中陽離子向正極移動，則電池工作時H移向正極，錯誤；B項，該原電池是酸性電解質(zhì)，質(zhì)子交換膜只允許氫離子通過，錯誤；C項，負極上是CO(NH2)2失電子生成二氧化碳和氮氣，則負極反應(yīng)式：CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H，正確；D項，電池的總反應(yīng)式：2CO(NH2)23O2=2CO22N24H2O，每凈化1 mol CO(NH2)2，消耗1.5 mol O2，則在標準狀況下氧氣為33.6 L，由于沒說明是標準狀況，所以氧氣的體積不能求算，錯誤。8ADA項，eq o(C,sup6(4)H4eq o(C,sup6(2)O，則該反應(yīng)中每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子，正確；該電池的傳導(dǎo)介質(zhì)為熔融的碳酸鹽，所以A電極即負極上H2參與的電極反應(yīng)為H2CO2COeq oal(2,3)4e=H2O3CO2，錯誤；C項，原電池工作時，陰離子移向負極，而B極是正極，錯誤；D項，B電極即正極上O2參與的電極反應(yīng)為O24e2CO2=2COeq oal(2,3)，正確。9(1)氧氣(2)