高三化學(xué)一輪化學(xué)反應(yīng)原理題型必練55燃料電池

2022屆高三化學(xué)一輪化學(xué)反應(yīng)原理題型訓(xùn)練_55燃料電池一、單選題（共16題）1．某實驗室設(shè)計了如圖裝置制備。雙極膜是陰、陽復(fù)合膜，層間的解離成和并分別通過陰、陽膜定向移動。下列說法錯誤的是A．為負(fù)極B．石墨電極反應(yīng)式為C．雙極膜中產(chǎn)生的移向Pt電極D．每消耗時雙極膜中消耗2．如圖是甲烷燃料電池的工作原理模擬示意圖，下列說法不正確的是A．電極B為正極B．在電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)C．電極A區(qū)發(fā)生反應(yīng)：D．當(dāng)有通過外電路時，有通過陰離子交換膜3．科學(xué)家設(shè)計利用電化學(xué)原理回收CO2達(dá)到節(jié)能減排的目的，實驗裝置如圖所示。已知在堿性條件下，鹵素單質(zhì)可以將乙醇氧化為乙醛，一段時間后測得a電極有HCOO生成，下列說法不正確的是A．b為負(fù)極B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole時，d電極產(chǎn)生1molCH3CHOC．e為陽離子交換膜、f為陰離子交換膜D．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為4．某科研小組用甲烷空氣燃料電池提供的電能電解處理含Cr2O的酸性廢水，設(shè)計如圖所示裝置(X、Y、Z為氣體)。已知：除去Cr2O相關(guān)反應(yīng)：①6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；②Cr3＋和Fe3＋最終轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去。下列說法正確的是A．氣體X為空氣，氣體Y為甲烷B．燃料電池負(fù)極反應(yīng)式為CH48e＋2H2O=CO2↑＋8H＋C．Z氣體的循環(huán)利用可使熔融碳酸鹽中CO的物質(zhì)的量基本不變D．除去1molCr2O理論上消耗16.8L甲烷(標(biāo)準(zhǔn)狀況)5．變廢為寶是化學(xué)家為人類社會作出的巨大貢獻(xiàn)。據(jù)報道，我國科學(xué)家在固體氧化物燃料電池技術(shù)研發(fā)方面取得新突破，利用該技術(shù)處理廢氣并回收能量，得到單質(zhì)硫，其原理如圖所示。下列說法正確的是A．電極a為電池正極電極B．電極a上的電極反應(yīng)式為C．放電時電子從a極經(jīng)負(fù)載到b極再到a極D．電路中每流過電子時，b極消耗6．生物電化學(xué)技術(shù)(BES)廣泛用于污水處理，污水中的處理原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．b極發(fā)生還原反應(yīng)B．每消耗1mol，電路中最少轉(zhuǎn)移6mol電子C．裝置工作時，溫度越高，脫除速率越大D．a(chǎn)極發(fā)生的反應(yīng)之一為+2H2O?6e?=+8H＋7．我國科技工作者利用甲烷消除氮氧化物污染的機(jī)理，設(shè)計出一種處理硝酸廠尾氣的裝置。利用該裝置處理硝酸廠尾氣的同時獲得電能，工作原理如圖所示。裝置中電極均為涂裝催化劑的網(wǎng)狀電極，兩側(cè)電解質(zhì)為同濃度的鹽酸。下列說法錯誤的是A．通入NO2的電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．通入CH4的電極反應(yīng)為CH4+2H2O?8e?=CO2+8H+C．當(dāng)裝置中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時，有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜D．裝置工作一段時間后，兩側(cè)電極室中溶液的pH不變8．一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．X電極上電勢比Y電極上電勢高B．該電池不能在高溫下工作C．正極上發(fā)生的電極反應(yīng)：D．交換膜a為陰離子交換膜9．利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是A．相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能B．負(fù)極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+=2H++2MV+C．負(fù)極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D．電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動10．某光電催化反應(yīng)器如圖所示，A電極是，B電極是。通過光解水，可由制得異丙醇。下列說法錯誤的是A．B極是電池的負(fù)極B．B極的電極反應(yīng)為C．轉(zhuǎn)移18mol電子，一定生成60g異丙醇D．A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能有效抑制析氫反應(yīng)11．熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是由多孔陶瓷NiO陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)(熔融堿金屬碳酸鹽)隔膜、多孔金屬Ni陽極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。工作時，該電池的陰極(正極)反應(yīng)為O2+2CO2+4e=2CO，下列有關(guān)說法中錯誤的是A．該電池較高的工作溫度加快了陰、陽極的反應(yīng)速率B．該類電池的H2不能用CO、CH4等替代C．該電池工作時，要避免H2、O2的接觸D．放電時，陽極(負(fù)極)反應(yīng)式為2H2+2CO4e=2CO2+2H2O12．NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如圖，下列判斷不正確的是A．石墨電極Ⅰ為電池負(fù)極B．工作原理示意圖中的Y為N2O5C．石墨Ⅱ電極發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2N2O54e=4NOD．每消耗0.1molNO2轉(zhuǎn)移電子0.1mol13．一種可以貼在皮膚上的酶生物燃料電池如圖所示，工作原理是采用鉑納米電極a和含有乳酸氧化酶的碳納米管電極b，利用汗液中代謝產(chǎn)生的乳酸（C3H6O3）發(fā)電。下列說法錯誤的是（）A．電極a為正極，氧氣在a上得電子B．放電時，汗液中Na+通過交換膜向電極b移動C．負(fù)極反應(yīng)式：C3H6O3+3H2O﹣12e﹣═3CO2+12H+D．利用該技術(shù)可監(jiān)測人體乳酸含量，進(jìn)行疾病診斷14．已知：。質(zhì)子膜燃料電池的示意圖如下，下列說法正確的是（）A．電池工作時，電流從電極a經(jīng)過負(fù)載流向電極bB．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：C．當(dāng)反應(yīng)生成時，電池內(nèi)部釋放熱量D．當(dāng)電路中通過電子時，有經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入負(fù)極區(qū)15．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問題。下列說法不正確的是A．甲池中通甲烷的是負(fù)極，電極反應(yīng)為CH4—8e—+2H2O=CO2+8H+B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積為4.48LC．乙裝置中X為陽離子交換膜，可以防止氣體混合而爆炸D．丙中溶液變成藍(lán)色，慢慢產(chǎn)生藍(lán)色的絮狀沉淀16．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)，以C4H10為燃料，該電池工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)為C4H10，b為CO2B．在熔融電解質(zhì)中，CO向正極移動C．此電池在常溫時也能工作D．通入丁烷的一極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為C4H1026e+13CO=17CO2+5H2O二、填空題（共8題）17．(1)利用8NH3+6NO2=7N2+12H2O可以消除氮氧化物的污染，若設(shè)計成原電池，使用2mol·L1的KOH溶液為電解質(zhì)溶液。該電池正極的電極反應(yīng)式為_______，放電一段時間后，負(fù)極附近溶液pH將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖所示①寫出催化重整的化學(xué)方程式_______。②電池工作時，向_______(填A(yù)或B)極移動，電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：_______。③用電器中每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上電極B處消耗的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為_______L。18．(1)氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為__，這種電池在放電使用一段時間后，電解質(zhì)溶液中的c(OH)將__(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)如圖是銀鋅原電池裝置的示意圖，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液?；卮鹣铝袉栴}：鋅為____極，該電極上發(fā)生____反應(yīng)(“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為____，銀為____極，該電極反應(yīng)式為____，該原電池的總反應(yīng)離子方程式為____。19．Ⅰ．中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇()燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電池。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示(電池總反應(yīng)式為)。(1)b處通入的物質(zhì)是_______(填化學(xué)式，下同)，c處通入的物質(zhì)是_______。(2)該電池正極的電極反應(yīng)式為_______。(3)工作一段時間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成時，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。Ⅱ．第三代混合動力車可以用電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動車輪。汽車上坡或加速時，電動機(jī)提供動力，降低油耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)?；旌蟿恿囈话闶褂面嚉潆姵?，該電池中鐵的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為溶液)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池的充放電原理如圖所示，其總反應(yīng)式為。根據(jù)題給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_______(填“增大”“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)式為_______。20．(原電池中陌生電極反應(yīng)式的書寫)以固體氧化物為電解質(zhì)(能傳導(dǎo)O2)的新型N2H4燃料電池，屬于環(huán)境友好電池(產(chǎn)物對環(huán)境無污染)，其結(jié)構(gòu)如圖所示：電極甲上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。21．新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)甲烷燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為__。(2)閉合開關(guān)K后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是__，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為__。22．如圖為綠色“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖，a電極的電極反應(yīng)式為_____________________。23．氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理：(1)氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇________(填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。(2)空氣在進(jìn)入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是____________________________。(3)氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池的電極總反應(yīng)是________________，正極的電極反應(yīng)式是___________________。24．一定量的CH4在恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)C(s)+2H2(g)。平衡時，體系中各氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：（1）已知甲烷、碳、氫氣的燃燒熱分別為890.31kJ/mol、395.00kJ/mol、285.80kJ/mol，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=__________。（2）下列能說明反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。a.H2和CH4的體積分?jǐn)?shù)相等b．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變c．混合氣體的密度不變d．氣體總壓強不再變化e．碳的質(zhì)量不再改變（3）T2℃時，若在平衡體系中充入惰性氣體，此時反應(yīng)速率________（填“變大”、“變小”或“不變”），且v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。（4）T4℃時，若在平衡體系中充入等體積的H2和CH4，則平衡_____移動，其理由是_______。（5）T3℃時，反應(yīng)達(dá)平衡后CH4的轉(zhuǎn)化率為____________。（6）CH4能催化重整轉(zhuǎn)化為CO和H2，下圖是一種熔融碳酸鹽燃料電池示意圖，電極A上CO參與電極反應(yīng)方程式為____________________。參考答案1．D【詳解】A．Pt電極一側(cè)NH3生成N2H4，發(fā)生了失電子的氧化反應(yīng)，所以為負(fù)極，故A正確；B．雙極膜中的移向正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；C．陰離子移向負(fù)極，故C正確；D．沒有說明氣體的存在狀況，無法計算物質(zhì)的量，故D錯誤；故選D。2．D【分析】電極A是負(fù)極，甲烷()燃料電池的反應(yīng)原理是與反應(yīng)生成和，但該甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液為溶液，生成的還要與反應(yīng)生成，所以總反應(yīng)為，負(fù)極反應(yīng)為；電極B是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)有通過外電路時，有通過陰離子交換膜?！驹斀狻緼．電極B發(fā)生還原反應(yīng)為正極，故A正確；B．A是負(fù)極，在電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；C．甲烷()燃料電池的反應(yīng)原理是與反應(yīng)生成和，但該甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液為溶液，生成的還要與反應(yīng)生成，電極A區(qū)發(fā)生反應(yīng)：，故C正確；D．當(dāng)有通過外電路時，有通過陰離子交換膜，故D錯誤；故選D。3．B【分析】由題干中乙醇氧化為乙醛，可判斷出d發(fā)生了氧化反應(yīng)，d為陽極；又根據(jù)電中性的原理，可以推斷出離子交換膜；根據(jù)得失電子守恒可以推斷出陰陽極的電極反應(yīng)式。【詳解】a電極上CO2轉(zhuǎn)化為HCOO，發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為，則a為陰極、b為負(fù)極，A正確、B錯誤；a電極上產(chǎn)生HCOO，需要補充陽離子保持溶液呈電中性，所以e為陽離子交換膜，K+通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室，同理f為陰離子交換膜，C正確；d電極的電極反應(yīng)式為，溶液中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole時，d電極產(chǎn)生0.5molCH3CHO，D正確?！军c睛】本題主要考查了電解原理在實際生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。體現(xiàn)了“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”的核心素養(yǎng)。將題干中的信息“在堿性條件下，鹵素單質(zhì)可以將乙醇氧化為乙醛，一段時間后測得a電極有HCOO生成”與圖像信息結(jié)合起來，利用電解原理確定陰陽極，分析電極反應(yīng)。4．C【分析】燃料電池通入氧氣的一極為正極，甲烷為負(fù)極，電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，則Fe為陽極，C為陰極，Y為正極，X為負(fù)極，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．氣體X為甲烷，氣體Y為空氣，A錯誤；B．正極反應(yīng)方程式為O2+CO2+4e=2CO，總反應(yīng)式為：CH4+2O2=CO2＋2H2O：燃料電池負(fù)極反應(yīng)式為：CH48e＋4CO=5CO2↑＋2H2O，B錯誤；C．Z氣體為CO2，循環(huán)利用可使熔融碳酸鹽中CO的物質(zhì)的量基本不變，C正確；D．6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，除去1molCr2O理論上需消耗6molFe2＋，要轉(zhuǎn)移12mol電子，消耗甲烷(標(biāo)準(zhǔn)狀況)=1.5mol×22.4L/mol=33.6L，D錯誤。答案選C。5．B【分析】根據(jù)原理圖得出負(fù)極H2S即電極a失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H2S+2O24e═S2+2H2O，正極O2即電極b得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+4e=2O2?！驹斀狻緼．電極a上H2S失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為電池負(fù)極，故A錯誤；B．電極a上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故B正確；C．放電時電子從a極經(jīng)負(fù)載到b極，電子只在外電路中流動，內(nèi)電路中是電解質(zhì)離子定向移動，故C錯誤；D．正極O2即電極b得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+4e=2O2，所以電路中每流過4mol電子，正極消耗1molO

2，氣體不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，b極不一定消耗，故D錯誤；故選B。6．C【分析】根據(jù)裝置圖知，a極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為+2H2O－6e－+8H＋、+3H2O－8e－+10H＋，b極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2+12H＋+10e－N2↑+6H2O、2+8H＋+6e－N2↑+4H2O，根據(jù)電極反應(yīng)式可知每消耗1mol轉(zhuǎn)移電子最少是6mol。【詳解】A．b極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2+12H＋+10e－N2↑+6H2O、2+8H＋+6e－N2↑+4H2O，故A正確；B．根據(jù)電極反應(yīng)式可知，每消耗1mol，電路中最少轉(zhuǎn)移6mol電子，故B正確；C．該裝置是在細(xì)菌作用下進(jìn)行的，所以溫度過高，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，脫除速率會減小，故C錯誤。D．a(chǎn)極發(fā)生的反應(yīng)之一為+2H2O?6e?=+8H＋，另一反應(yīng)為+3H2O－8e－+10H＋，故D正確；故選C。7．D【詳解】A．根據(jù)題干信息描述，該裝置可以得到電能，故該裝置為原電池裝置。由圖中信息可知，NO2得電子生成N2，則該電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項正確；B．CH4生成CO2，根據(jù)化合價變化可知1molCH4失去8mol電子，再根據(jù)電解質(zhì)顯酸性，配平兩側(cè)電荷即可得出，該電極反應(yīng)為CH4+2H2O?8e?=CO2+8H+，B項正確；C．通入NO2的電極反應(yīng)為2NO2+8H++8e?=N2+4H2O，兩側(cè)電解質(zhì)溶液始終顯電中性，裝置中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與通過質(zhì)子交換膜的H+的物質(zhì)的量相等，C項正確；D．從兩個電極反應(yīng)看，負(fù)極產(chǎn)生多少H+，則正極消耗等量的H+，但是左側(cè)電極反應(yīng)生成了H2O，使電極室中溶液pH增大，右側(cè)電極反應(yīng)消耗了H2O，使電極室中溶液pH減小，D項錯誤；答案選D。8．A【分析】該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極是正極，電極反應(yīng)式為，左邊裝置電極是負(fù)極，負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，據(jù)此分析解答。【詳解】A．左邊裝置電極是負(fù)極，即X電極是負(fù)極，所以X電極上電勢比Y電極上電勢低，故A錯誤；B．高溫下厭氧菌等容易發(fā)生變性，因此該電池不能在高溫下工作，故B正確；C．右邊裝置中電極是正極，硝酸根離子得到電子，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子Na+移向正極右室，陰離子Cl移向負(fù)極室左室，左側(cè)離子交換膜為陰離子交換膜，右側(cè)離子交換膜為陽離子交換膜，即交換膜a為陰離子交換膜，故D正確；故選A。9．C【分析】生物燃料電池的工作原理是N2+3H22NH3，其中N2在正極區(qū)得電子發(fā)生還原反應(yīng)，H2在負(fù)極區(qū)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池工作時陽離子向正極區(qū)移動?！驹斀狻緼．利用生物燃料電池在室溫下合成氨，既不需要高溫加熱，同時還能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，故A正確；B．原電池左側(cè)為負(fù)極區(qū)，氫氣在氫化酶的作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)，H2+2MV2+=2H++2MV+，故B正確；C．N2在正極區(qū)得電子發(fā)生還原反應(yīng)，固氮酶為催化劑，生成NH3，故C錯誤；D．燃料電池工作時，負(fù)極區(qū)生成的H+通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動，故D正確；故選C。10．C【分析】裝置無外接電源，則為原電池，根據(jù)B電極H2O→O2，氧元素化合價升高可知，B為負(fù)極，電極反應(yīng)為：；A為正極，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，B極是電池的負(fù)極，故A正確；B．由分析可知，B極的電極反應(yīng)為，故B正確；C．A極發(fā)生兩個反應(yīng)，2H++2e=H2↑，3CO2+18e+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O，生成60g即1mol異丙醇，則CO2轉(zhuǎn)移18mol電子，但是生成氫氣也會轉(zhuǎn)移電子，故生成60g異丙醇轉(zhuǎn)移電子數(shù)大于18mol，故C錯誤；D．本裝置是用二氧化碳制取異丙醇，故A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能有效抑制析氫反應(yīng)，故D正確；故選C。11．B【分析】該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極，通入氧化劑氧氣的電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為H22e+CO=CO2+H2O，正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e═2CO，放電時，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動?！驹斀狻緼．升高溫度能加快反應(yīng)速率，該電池較高的工作溫度加快了陰、陽極的反應(yīng)速率，故A正確；B．還原性物質(zhì)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，該類電池的H2可以用CO、CH4等替代，故B錯誤；C．H2、O2混合物在一定條件下可能發(fā)生爆炸，該電池工作時，要避免H2、O2的接觸，防止爆炸，產(chǎn)生安全事故，故C正確；D．放電時，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極(負(fù)極)反應(yīng)式為2H2+2CO4e=2CO2+2H2O，故D正確；故選B。12．C【詳解】A．石墨Ⅱ極，通入氧氣，所以石墨Ⅱ極為正極，則石墨電極Ⅰ為電池負(fù)極，A項正確；B．石墨電極Ⅰ為電池負(fù)極，發(fā)生電極反應(yīng)為：，產(chǎn)物Y為N2O5，B項正確；C．石墨Ⅱ極為正極，發(fā)生的是還原反應(yīng)而不是氧化反應(yīng)，發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2N2O5+4e=4NO，C項錯誤；D．由B分析，消耗0.1molNO2，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，D項正確；答案選C。13．B【分析】根據(jù)原電池結(jié)構(gòu)分析可知，鉑納米電極a為正極，氧氣在a上得電子，O2+4e+4H+=2H2O，含有乳酸氧化酶的碳納米管電極b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：C3H6O3+3H2O12e﹣═3CO2+12H+，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．由上述分析可知，鉑納米電極a為正極，氧氣在a上得電子，故A正確；B．放電時，原電池內(nèi)部陽離子向正極移動，氫離子通過交換膜向電極a移動，故B錯誤；C．含有乳酸氧化酶的碳納米管電極b為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式：C3H6O3+3H2O12e﹣═3CO2+12H+，故C正確；D．根據(jù)電流強度，判斷乳酸含量，利用該技術(shù)可監(jiān)測人體乳酸含量，進(jìn)行疾病診斷，故D正確；答案選B。14．B【分析】根據(jù)燃料電池示意圖可知，原電池中發(fā)生的反應(yīng)為：2H2S+O2=S2+2H2O。H2S在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極a為負(fù)極；O2在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故電極b為正極。質(zhì)子膜可以允許質(zhì)子通過。【詳解】A．電池工作時，電流從正極流向負(fù)極，所以電流從電極b經(jīng)負(fù)載流向電極a，故A錯誤；B．電極b為正極，氧氣在正極得到電子生成水，電極反應(yīng)式為：O2+4e?+4H+=2H2O，故B正確；C．根據(jù)給出的熱化學(xué)方程式，當(dāng)硫化氫和氧氣反應(yīng)生成水和1mol即64gS2時，放出632kJ的熱量，當(dāng)在原電池中發(fā)生此反應(yīng)時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，所以放出的熱量小于632kJ，故C錯誤；D．當(dāng)電路中通過4mol電子時，有4molH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)，故D錯誤；故選B。15．A【分析】由圖可知，甲裝置為堿性甲烷燃料電池裝置，乙裝置為電解飽和氯化鈉溶液裝置，丙裝置為電解精煉銅裝置，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．甲池中通甲烷的是負(fù)極，電極反應(yīng)為CH48e+10OH=CO32+7H2O，A錯誤；B．串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24L氧氣參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=，乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣，每生成1mol氫氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，則轉(zhuǎn)移0.4mol電子，乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積為4.48L，B正確；C．乙裝置中X為陽離子交換膜，可使得氫氣和氯氣分別在兩極產(chǎn)生，防止氣體混合而爆炸，C正確；D．丙中粗銅逐漸溶解生成銅離子使得溶液變成藍(lán)色，開始電解時，精銅電極上氫離子放電，有氫氧根離子生成，與銅離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色的氫氧化銅絮狀沉淀，D正確。答案選A。16．D【詳解】A．電子由左側(cè)電極流出，左側(cè)為電池負(fù)極，所以a為C4H10，b為空氣、CO2，A錯誤；B．原電池中陰離子移向負(fù)極，在熔融電解質(zhì)中，CO向負(fù)極移動，B錯誤；C．電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，此電池在常溫時不能工作，C錯誤；D．通入丁烷的一極是負(fù)極，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C4H1026e－+13CO=17CO2+5H2O，D正確；故選D。17．2NO2+8e+4H2O=N2+8OH減小CH4+H2OCO+3H2AH22e+=H2O+CO233.6【詳解】(1)電池的總反應(yīng)為8NH3+6NO2=7N2+12H2O，使用2mol·L1的KOH溶液為電解質(zhì)溶液，則電池正極的電極反應(yīng)式為2NO2+8e+4H2O=N2+8OH；負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH36e+6OH=N2+6H2O，負(fù)極消耗OH，則負(fù)極附近溶液pH將減?。?2)①由圖可知，CH4和H2O經(jīng)催化重整生成CO和H2，化學(xué)方程式為CH4+H2OCO+3H2；②電極A上CO和H2，參與反應(yīng)生成CO2和H2O，電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H22e+=H2O+CO2，電極A上消耗，則向A極移動；③電極B的電極反應(yīng)式為2CO2+O2+4e=2，用電器中每轉(zhuǎn)移2mol電子，電極B上消耗1molCO2和0.5molO2，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗的氣體體積為。18．2H24e+4OH=4H2O減小負(fù)氧化Zn2e=Zn2+正Cu2++2e=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu【分析】氫氧燃料電池：通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)生成水，溶液的體積增大；銀鋅原電池中，Zn易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，Ag作正極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+，正極上電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu，兩式相加得總反應(yīng)。【詳解】(1)以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料，通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成水，電池的負(fù)極反應(yīng)式為2H24e+4OH=4H2O，供電時的總反應(yīng)為2H2+O2═2H2O，反應(yīng)生成水，溶液的體積增大，電解質(zhì)溶液中的c(OH)將減小(填“增大”“減小”或“不變”)。故答案為：2H24e+4OH=4H2O；減??；(2)鋅易失電子，作負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)(“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+，銀為正極，該電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu，正極電極反應(yīng)式與負(fù)極電極反應(yīng)式加減消元，消去電子，得該原電池的總反應(yīng)離子方程式為Zn+Cu2+=Zn2++Cu。故答案為：負(fù)；氧化；Zn2e=Zn2+；正；Cu2++2e=Cu；Zn+Cu2+=Zn2++Cu。19．1.2增大【詳解】Ⅰ.(1)在原電池中，陽離子從負(fù)極移向正極，根據(jù)題圖中的遷移方向可知，左側(cè)電極為負(fù)極，b處通入的是燃料甲醇；右側(cè)電極是正極，c處通入的是氧氣；(2)正極的獲得電子，在酸性環(huán)境中生成，電極反應(yīng)式為；(3)C元素的化合價從2價升高到+4價，則電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為；Ⅱ．混合動力車上坡或加速時，該鎳氫電池處于放電狀態(tài)，由題圖并結(jié)合的化合價由可知，乙電極為正極，電極反應(yīng)式為，故乙電極周圍溶液的pH增大。20．N2H4＋2O2－－4e=N2↑＋2H2O【詳解】結(jié)合該電池產(chǎn)物對環(huán)境無污染可知，產(chǎn)物為N2和H2O，電極甲上肼失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2H44e＋2O2=N2↑＋2H2O。21．CH48e+10OH=+7H2OH22NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH【分析】在燃料電池中，通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧化劑的電極為正極；在電解池中，與電源負(fù)極相連的電極為陰極，與電源正極相連的是陽極。【詳解】(1)甲烷燃料電池中，通入CH4的電極為負(fù)極，CH4失電子后，與OH發(fā)生反應(yīng)生成和H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH48e+10OH=+7H2O。答案為：CH48e+10OH=+7H2O；(2)閉合開關(guān)K后，a電極與正極(通O2的電極)相連，則此電極為陽極；b電極為陰極，水得電子生成氫氣，所以b電極得到的是H2，電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。答案為：H2；2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH?！军c睛】在書寫電極反應(yīng)式時，需注意電解質(zhì)的性質(zhì)，堿性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+。22．CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋【解析】“二甲醚燃料電池”的反應(yīng)本質(zhì)是二甲醚的燃燒，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，二甲醚在負(fù)極放電，正極反應(yīng)還原反應(yīng)，氧氣在正極放電。由圖可知，氫離子移向b電極，則b電極為正極，a極為負(fù)極，二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子，a電極的電極反應(yīng)式為CH3OCH312e+3H2O=2CO2+12H+，故答案為：CH3OCH3+3H2O12e=2CO2+12H+。點睛：本題考查了原電池原理及其應(yīng)用，電極反應(yīng)式書寫是易錯點，可以先寫出正極電極反應(yīng)式，利用總反應(yīng)式減正極反應(yīng)式即為負(fù)極反應(yīng)式。本題需要認(rèn)真讀圖，認(rèn)識到二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子是解題的關(guān)鍵。23．堿性CO24NH3＋3O2===2N2＋6H2O3O2＋12e－＋