燃料电池习题

燃料电池1．氢氧燃料电池，其电池总反应为2H2＋O2===2H2O。

下列说法不正确的是A．可利用太阳能分解水制氢气B．通入氧气一极为负极C．酸性介质中，阴极反应为：O2 + 4H+ +4e- ==2H2OD．可用酸、碱、熔融碳酸盐、固体电解质作为电解质2．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。

某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A．HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42- 的反应为:HS-+4H2O-8e-== SO42-+9H+B．电子从b流出，经外电路流向aC．如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D．若该电池电路中有0.4mol 电子发生转移，则有0.45molH+通过质子交换膜3．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。

下列有关该电池的说法正确的是（）A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol 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，CO32—向电极A移动，电子由A极经电解质流向B极D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO32—4．向新型燃料电池的两极分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导O2-。

图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过，c、d、e、f均为惰性电极，工作后e极周围变红。

下列叙述正确的是（）A．c极为正极,A处通入甲烷气体B．d极的反应式为O2+2H2O+4e- = 4OH-C．固体电解质中O2-由d极向c极移动D．e极上发生氧化反应，pH增大5．2017年5月18日，我国海域天然气水合物试采成功，下列分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是( )A．该分析仪工作时，电极a为正极B．电极a的反应式为：CH4 + 10OH－－8e－=CO32－+7H2OC．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4molD．该分析仪可用于分析空气中的天然气的含量6．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。

精心整理燃料电池1、氢氧燃料电池的电极反应酸性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。

碱性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。

2.据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。

某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。

下列有关该电池的叙述不正确的是（）A.正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH―B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2OD.3K24.ABCD56.世纪获得电力的重要途径，一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，7、一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是（）A．CH3OH(g)-2e－+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)B．O2(g)+4e－+4H+(aq)=2H2O(1)C．CH3OH(g)-6e－+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)D．O2(g)+4e－+2H2O(1)=4OH－8．某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别通入CO和O2时：正极反应:负极反应：；总反应：溶液pH的变化：_______________．质子交换膜9．某原电池中，电解质溶液为K 2CO 3(aq)，分别向负极通入C 2H 4和O 2时：正极反应:负极反应：；总反应：。

10、某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H +，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H 2+O 2==2H 2O ，下列有关说法正确的是A ．电子通过外电路从b 极流向a 极　B ．b 极上的电极反应式为：O 2+4e －+2H 2O==4OH －　C ．每转移0.1mol 电子，消耗1.12L 的H 2　D ．H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极11.太阳能，用图是通备确的是A ．BCD =H 12池的叙述正确的是：A ．B ．电C ．放D 13．熔融盐阳极反阴极反14．肼（N 2池总反　A ．负　B C D ．溶液中阴离子物质的量基本不变15.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH 3CH 2OH －4e －+H 2O=CH 3COOH+4H ＋。

燃料电池过关题【方法论】①电极方程式，还原剂只在负极反应，氧化剂只在正极反应；②电极方程式书写和新的氧化还原反应推导一样，必须分得失电子和原子守恒两步书写；③得失电子类比课内反应，原子守恒根据环境灵活分析。

ZR一、选择题（共8题）1.【ID:3241429】(双选)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。

下列有关氢氧燃料电池的说法中不正确．．．的是()A. 该电池中电极是正极B. 外电路中电子由电极通过导线流向电极C. 该电池的正极反应为D. 该电池的总反应：2.【ID:2514558】产品的使用为城市增添色彩。

下图是氢氧燃料电池驱动发光的一种装置示意图。

下列有关叙述正确的是()A. 该装置将化学能最终转化为电能B. 处为电池正极，发生了还原反应C. 处通入D. 通入的电极发生反应：3.【ID:1360566】下图为氢氧燃料电池原理示意图，按此图的提示，下列叙述正确的是()A. 电极是正极B. 电极的电极反应为：C. 电子从电极经由电解液传递到电极D. 氢氧燃烧电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置4.【ID:932791】有关氢氧燃料电池的电极反应，下列说法正确的是()A. 电解质为溶液，正极反应为B. 电解质为溶液，正极反应为C. 电解质为溶液，正极反应为D. 电解质为溶液，正极反应为5.【ID:18203】将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，两极分别通入甲烷和氧气，已知通入甲烷的一极其电极反应式为；通入氧气的一极其电极反应式为，下列叙述正确的是（）A. 通入甲烷的一极为正极B. 正极发生氧化反应C. 该燃料电池总反应为：D. 在燃料电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动6.【ID:1118916】某种甲烷燃料电池采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，其基本结构如图，电池总反应为：。

下列有关说法正确的是()A. 电子由极流出经过负载流向极B. 电解质溶液中移向极C. 每转移，消耗D. 极上的电极反应式为：7.【ID:1359100】氢氧燃料电池是一种化学电池，以多孔金属为电极，氢氧化钾溶液为电解质溶液，装置如图所示。

专题43燃料电池1. （2017-2018学年浙江省温州六校协作体第一学期期末联考）甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、 对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，其工作示意图如下，其总反应为 2CH 30H+ 302===2C02+4H2°。

下列说法不正确的是（）质子交换膜A.电极A 是负极，物质a 为甲醇B.电池工作时，电解液中的H+通过质子交换膜向B 电极迁移C.放电前后电解质溶液的pH 增大D. b 物质在电极上发生的电极反应式为：O 2+4e-+2H 2O = 4OH- 【答案】D【解析】甲醇的燃料电池，甲醇在负极被氧化，氧气在正极被还原S 电子由A 流出经过导线流入E,电极A 是负极，物质a 为甲酯，A 正确」H-应该向正极（B 电极）移动，B 正确s 负极反应：2CHQH-1%-+2H2O2coJ+12H+,正极反应3<^-12e--12H-=6H 2O,反应前后H 卡总量没变，但是反应后生 成了水，造成了 H+的浓度减小，电解质溶淹的pH 增大，C 正确A 酸性环境下，氧气在B 电极上发生的电 极反应式为：Or4-MH+=2H?O , D 错误口2. （2018届湖南省衡阳市高三下学期第三次联考）微生物燃料电池（MPC ）处理技术是通过微生物的作用去 除污染物，该技术可广泛应用于去除土壤中有机污染物。

一种土壤微生物燃料电池的纵截面如图所示，下 列说法不正确的是A.电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极催化剂 用电器 |c ,催化剂B.有机污染物在电池负极上氧化为对环境无害的物质C.活性炭能有效吸附空气，提高电池的工作效率D.该电池的正极反应式为02+4e - ；+2H20==40H-【答案】D【解析】根据图示，活性炭电极通入空气，所以活性炭电极是正极，电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极，A正确/电池负极失电子发生氧化反应，E正确s活性炭的表面积大，能有效吸附空气，提高电池的工作效率，C正确？微生物燃料电池含有质子交换膜燃，该电池的正极反应式为g血-1MH+—2HQ, D错误。

1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。

下列有关电池的叙述正确的是( )A.原电池反应均是自发的氧化还原反应B.氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化C.氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置D.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加2、电池在生产、生活中应用越来越广泛。

下列说法错误的是( )A．化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大C．燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点D．锂电池是一种高能电池，体积小、重量轻，比能量高3、某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。

下列有关该电池的叙述不正确的是( )A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2OD．消耗2.24 L H2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移4、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。

氢镍电池的总反应式是H2＋2NiOOH 2Ni(OH)2。

根据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被氧化D．电池放电时，H2在负极放电5、在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2。

下列该电池的电极反应,正确的是( )A.负极反应为Zn-2e-Zn2+B.负极反应为Zn+2H2O-2e-Zn(OH)2+2H+C.正极反应为2MnO2+2H++2e-2MnOOHD.正极反应为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-6、乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示，下列说法中正确的是( )A．电池工作时，质子向电池的负极迁移B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极C．a极上发生的电极反应是C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋D．b极上发生的电极反应是2H2O＋O2＋4e－===4OH－7、Mg-AgCl电池是一次性电池,方程式为2AgCl+Mg Mg2++2Ag+2Cl-。

2020届高三化学一轮复习——各种各样的“燃料电池”专题训练（有答案和详细解析）一、选择题1．某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。

所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。

已知该电池的总反应为2H 2＋O 2===2H 2O ，正极反应为O 2＋2CO 2＋4e －===2CO 2－3，则下列推断正确的是( )A ．负极反应为H 2＋2OH －－2e －===2H 2OB ．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性C ．该电池供应2 mol 水蒸气，同时转移2 mol 电子D ．放电时负极有CO 2生成 答案 D解析 由总反应式减去正极反应式得到负极反应式：2H 2＋2CO 2－3－4e －===2H 2O ＋2CO 2，则可判断负极有CO 2生成，A 项错误，D 项正确；该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，B 错误；该电池供应2 mol 水蒸气时，转移的电子为4 mol ，C 错误。

2．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH 溶液中，分别向两极通入乙烷(C 2H 6)和氧气，其中某一电极反应式为C 2H 6＋18OH －－14e －===2CO 2－3＋12H 2O 。

有关此电池的推断不正确的是( ) A ．通入氧气的电极为正极B ．参加反应的O 2与C 2H 6的物质的量之比为7∶2 C ．放电一段时间后，KOH 的物质的量浓度将下降D ．放电一段时间后，正极区附近溶液的pH 减小 答案 D解析 A 项，通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正确；B 项，1 mol 乙烷参与反应时转移14 mol 电子，则参与反应的氧气的量为14 mol 4＝72 mol ，正确；C 项，根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，正确；D 项，放电时正极产生OH －，则pH 增大，错误。

3．关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法：①微生物促进了电子的转移 ②微生物所在电极区放电时发生还原反应 ③放电过程中，H ＋从正极区移向负极区 ④正极反应式为：MnO 2＋4H ＋＋2e －===Mn 2＋＋2H 2O ，正确的是( )A．④B．①③C．①④D．②③答案C解析①在微生物作用下C m(H2O)n转化为CO2促进电子的转移，正确；②微生物在右侧，右侧电极为电源的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应，错误；③根据电流的方向，放电过程中，H＋从负极区移向正极区，错误；④电池左侧为电池的正极区，MnO2在H＋条件下发生得电子反应，所以正极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，正确。

大学燃料电池期末考试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 燃料电池的工作原理是基于以下哪种化学反应？A. 燃烧反应B. 氧化还原反应C. 酸碱中和反应D. 光合作用2. 以下哪种类型的燃料电池不依赖于铂催化剂？A. 质子交换膜燃料电池（PEMFC）B. 固体氧化物燃料电池（SOFC）C. 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）D. 碱性燃料电池（AFC）3. 燃料电池的效率通常比传统内燃机高，其主要原因是什么？A. 燃料电池直接将化学能转换为电能B. 燃料电池使用更高级的燃料C. 燃料电池的运行温度较低D. 燃料电池的维护成本更低4. 质子交换膜燃料电池中使用的质子交换膜主要功能是什么？A. 传递电子B. 传递质子C. 传递热量D. 传递氧气5. 燃料电池的输出功率与以下哪个因素无关？A. 燃料电池的活性面积B. 燃料电池的电流密度C. 燃料电池的电压D. 燃料电池的重量二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述燃料电池的主要组成部分及其功能。

2. 描述燃料电池在汽车应用中的潜在优势和面临的挑战。

三、计算题（每题15分，共30分）1. 如果一个质子交换膜燃料电池的电压为0.7V，电流为100A，计算该燃料电池的功率输出。

2. 假设一个燃料电池系统在运行时的效率为60%，输入能量为1000kW·h，求该系统产生的电能。

四、论述题（每题15分，共30分）1. 论述燃料电池技术在可再生能源存储和利用中的应用前景。

2. 讨论燃料电池技术在环境保护和可持续发展中的作用。

五、实验题（10分）设计一个简单的实验来验证燃料电池的工作原理，并简述实验步骤和预期结果。

六、案例分析题（10分）分析一个实际的燃料电池应用案例，讨论其技术特点、经济效益和环境影响。

七、结束语本试卷旨在考察学生对燃料电池基本原理、关键技术、应用前景以及相关计算的掌握程度，希望同学们能够通过本考试加深对燃料电池技术的理解，为未来的学习和研究打下坚实的基础。

B.电压较高
C.能效较低
D.对CO2敏感
5.以下哪些措施可以减少燃料电池的极化现象？（）
A.增加电极表面积
B.提高燃料和氧化剂的流量
C.降低操作温度
D.减少工作电流
6.燃料电池的冷却系统可以采用以下哪些方式？（）
A.空气冷却
B.水冷却
C.油冷却
D.所有上述方式
7.燃料电池的电压下降可能由以下哪些原因引起？（）
A.质子交换膜燃料电池
B.碱性燃料电池
C.酸性燃料电池
D.太阳能燃料电池
2.燃料电池的阳极反应通常是什么？（）
A.氧化反应
B.还原反应
C.合成反应
D.分解反应
3.以下哪种物质常用作燃料电池的燃料？（）
A.氧气
B.氢气
C.二氧化碳
D.水
4.燃料电池的效率主要受到哪些因素的影响？（）
A.温度和压力
B.电极材料和催化剂
1.燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，其基本原理是通过燃料与氧化剂的电化学反应产生电能，这个过程通常被称为______。
2.在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中，质子交换膜的主要作用是传递______。
3.碱性燃料电池（AFC）使用______作为电解质，因此其对环境较为友好。
A.提高效率
B.控制温度
C.预防过热
D.所有上述选项
17.以下哪种情况不会导致燃料电池的性能下降？（）
A.电解质干涸
B.电极腐蚀
C.氢气泄漏
D.环境温度适宜
18.燃料电池系统中，压缩机的功能是什么？（）
A.提供氧气
B.保持系统压力
C.冷却系统
D.增加燃料流量
19.燃料电池的启动过程中，以下哪项不是必须的？（）

3．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()
正极：__________________________________________________________________；
总反应式：_______________________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)
正极：______________________________________________________________；
总反应式：____________________________________________________________。
(2)碱_____________________________________________________；
2O2＋8e－＋8H＋===4H2O
CH4＋2O2===CO2＋2H2O
(2)CH4－8e－＋10OH－===CO ＋7H2O
2O2＋8e－＋4H2O===8OH－
CH4＋2O2＋2OH－===CO ＋3H2O
(3)CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O
2O2＋8e－===4O2－CH4＋2O2===CO2＋2H2O
c选项碳酸根离子应向负极移动即向电极a移动所以错选项电极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

大学燃料电池期末考试卷一、选择题（每题2分，共40分）1. 什么是燃料电池？A. 使用化石燃料产生电力的设备B. 利用光能转化为电能的设备C. 利用化学能转化为电能的设备D. 利用风能转化为电能的设备答案：C2. 燃料电池的优势包括以下哪项？A. 清洁环保，零排放B. 成本低廉，易于维护C. 需要大量水资源D. 无法储存电能答案：A3. 燃料电池的工作原理是什么？A. 通过化学反应将氢气和氧气转化为电能B. 通过核反应产生高温热能C. 通过摩擦产生电能D. 通过光线转化为电能答案：A4. 目前主流的燃料电池类型是哪种？A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池电动车D. 超级电容器答案：C5. 燃料电池在哪些领域有应用前景？A. 铁路交通B. 航空航天C. 家用电器D. 以上都是答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍燃料电池的分类及各自特点。

答案：燃料电池主要分为碱性燃料电池、聚合物电解质膜燃料电池和固体氧化物燃料电池。

碱性燃料电池具有操作温度低，响应速度快等特点，适用于交通、通讯等领域；聚合物电解质膜燃料电池具有高效率、适用于家用电器等领域；固体氧化物燃料电池具有高温运行、适用于大型发电站等特点。

2. 请简要说明燃料电池与传统内燃机的主要区别。

答案：燃料电池通过化学反应转化为电能，产生的是清洁能源，零排放；传统内燃机则燃烧石油等化石燃料，会产生二氧化碳等有害气体，对环境造成污染。

3. 燃料电池在未来的发展前景如何？答案：燃料电池作为清洁能源的代表之一，具有巨大的发展潜力。

随着技术的不断进步，燃料电池的成本不断降低，效率不断提高，未来有望在交通、能源储备等领域广泛应用。

三、论述题（20分）请以“燃料电池在可再生能源中的地位和作用”为题，结合燃料电池的特点、优势和未来发展前景，进行论述。

答：燃料电池作为一种利用化学能转化为电能的设备，已经成为可再生能源中的重要组成部分。

其清洁环保、高效能和零排放的特点，使其在解决能源环境问题中具有重要的作用。

燃料电池考试试题燃料电池考试试题燃料电池作为一种新型的清洁能源技术，正逐渐受到广泛关注和应用。

为了更好地推动燃料电池技术的发展，培养专业人才，各类燃料电池考试也应运而生。

下面，我们就来看一些与燃料电池相关的考试试题。

一、选择题1. 燃料电池的工作原理是：A. 通过燃烧燃料产生电能B. 通过化学反应将燃料转化为电能C. 通过核裂变将燃料转化为电能D. 通过太阳能转化为电能2. 燃料电池的种类主要包括：A. 碱性燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池B. 锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池C. 太阳能电池、风能发电机、水力发电机D. 燃油发电机、核能发电机、火力发电机3. 燃料电池的优点主要包括：A. 高效率、无污染、可再生B. 低成本、易获取、长寿命C. 体积小、重量轻、噪音低D. 操作简便、维护方便、安全可靠4. 燃料电池的应用领域主要包括：A. 交通运输、电力供应、航空航天B. 医疗设备、家用电器、通信设备C. 农业生产、环境监测、科学研究D. 建筑工程、水处理、娱乐休闲二、判断题1. 燃料电池的排放物只有水蒸气，不会产生任何有害物质。

（√/×）2. 燃料电池的效率比传统发电方式高，能够更好地利用能源。

（√/×）3. 燃料电池的成本较高，目前仍存在着经济上的限制。

（√/×）4. 燃料电池的寿命较短，需要经常更换燃料电池堆。

（√/×）三、简答题1. 请简要介绍一种常见的燃料电池类型及其工作原理。

2. 燃料电池的应用领域有哪些？请举例说明。

3. 燃料电池技术的发展前景如何？有哪些挑战需要克服？四、综合题请根据所学知识，设计一个燃料电池供电系统，用于为一个小型家庭提供电力。

请包括以下内容：1. 燃料电池类型选择及工作原理；2. 燃料选择及供应方式；3. 电力输出及储存方式；4. 系统的优点及适用场景。

这些试题涵盖了燃料电池的基本知识、应用领域、工作原理以及系统设计等方面。

燃料电池技术题集一、选择题1.氢气在燃料电池负极发生的电化学反应是？A. H₂+ 2e⁻→2H⁺B. O₂+ 4e⁻+ 4H⁺→2H₂OC. H₂O + 2e⁻→H₂+ 2OH⁻D. C + 4e⁻→C⁴⁻答案：A2.在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中，氧气在正极的反应是？A. O₂+ 4H⁺+ 4e⁻→2H₂OB. H₂O + 2e⁻→H₂+ 2OH⁻C. 2H⁺+ 2e⁻→H₂D. CO₂+ 4e⁻→C + 2O²⁻答案：A3.固体氧化物燃料电池(SOFC)中，氢气在阳极的反应通常涉及哪种离子？A. 氢离子(H⁺)B. 氧离子(O²⁻)C. 氢氧根离子(OH⁻)D. 碳酸根离子(CO₃²⁻)答案：B4.哪种类型的燃料电池在反应过程中不直接产生二氧化碳（考虑主要反应物）？A. 碱性燃料电池(AFC)B. 直接甲醇燃料电池(DMFC)C. 磷酸燃料电池(PAFC)D. 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)答案：A（注：AFC通常使用氢气和氧气作为反应物，不直接产生CO₂）5.在直接甲醇燃料电池(DMFC)中，甲醇在阳极的氧化反应会产生什么？A. CO₂、H⁺和电子B. H₂O、O₂和电子C. CO、H₂和电子D. CH₄、H⁺和电子答案：A6.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)中，电解质的主要成分是什么？A. 磷酸B. 氢氧化钾C. 熔融的碳酸盐（如碳酸锂和碳酸钾）D. 质子交换膜答案：C7.在碱性燃料电池(AFC)中，为什么电解质需要保持碱性环境？A. 为了促进氢气的氧化反应B. 为了防止电极材料的腐蚀C. 为了提高氧气的还原速率D. 以上都是答案：C（虽然A和B也是正确的考虑因素，但最直接的原因是C）8.哪种燃料电池类型在低温下操作，并且通常用于便携式设备？A. 质子交换膜燃料电池(PEMFC)B. 固体氧化物燃料电池(SOFC)C. 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)D. 磷酸燃料电池(PAFC)答案：A9.燃料电池中，电子从负极流向正极的过程中，通过什么方式完成电路的闭合？A. 通过电解质溶液B. 通过外部电路C. 通过空气D. 不需要闭合，因为燃料电池是开路系统答案：B10.在直接硼氢化钠燃料电池中，硼氢化钠（NaBH₄）通常作为哪种电极的反应物？A. 正极B. 负极C. 同时作为正极和负极的反应物D. 不作为任何电极的直接反应物答案：B11.燃料电池的效率主要受哪些因素影响？A. 电解质的导电性B. 电极材料的催化活性C. 反应气体的压力和温度D. 以上都是答案：D12.燃料电池中，如何防止燃料和氧化剂在电极上直接混合并发生燃烧反应？A. 通过电解质的选择性透过性B. 降低反应温度C. 增加电极间的距离D. 使用催化剂降低反应活性答案：A13.哪种燃料电池类型在高温下操作，并可能用于固定式发电站？A. 质子交换膜燃料电池(PEMFC)B. 固体氧化物燃料电池(SOFC)C. 碱性燃料电池(AFC)D. 直接甲醇燃料电池(DMFC)答案：B14.燃料电池中，当氢气在负极被氧化时，主要产生的离子是什么？A. 氢离子（H⁺）B. 氢氧根离子（OH⁻）C. 氢原子（H）D. 电子（e⁻）答案：A（但在某些特定类型的燃料电池中，如碱性燃料电池，氢离子会与电解质中的氢氧根离子结合生成水）15.在直接甲醇燃料电池(DMFC)中，甲醇主要在哪个电极上发生反应？A. 正极B. 负极C. 同时在正极和负极D. 既不在正极也不在负极答案：B16.燃料电池的“开路电压”主要取决于什么因素？A. 电解质的浓度B. 电极材料的种类C. 燃料和氧化剂的性质及反应的热力学条件D. 电流密度答案：C17.哪种类型的燃料电池通常不使用贵金属催化剂？A. 质子交换膜燃料电池(PEMFC)B. 碱性燃料电池(AFC)C. 微生物燃料电池(MFC)D. 固体氧化物燃料电池(SOFC)答案：C（微生物燃料电池通常利用微生物作为催化剂，不依赖贵金属）18.燃料电池的“燃料效率”指的是什么？A. 燃料完全燃烧产生的热量转化为电能的效率B. 燃料中化学能转化为电能的效率C. 燃料电池的输出功率与输入燃料量的比值D. 燃料电池的寿命与燃料消耗量的比值答案：B19.燃料电池中，如何减少电极上的极化现象以提高电池性能？A. 增加电极材料的厚度B. 降低电解质的电阻C. 优化电极材料的催化性能D. 提高反应气体的压力答案：C（虽然B和D也有助于提高性能，但最直接有效的方法是C）20.在燃料电池的商业化应用中，需要解决的主要技术挑战有哪些？（多选题）A. 提高能量密度和功率密度B. 降低生产成本C. 延长电池寿命D. 改进燃料储存和供应技术E. 提高燃料利用率答案：A, B, C, D, E（这些都是燃料电池商业化过程中需要考虑的关键因素）21. 质子交换膜燃料电池的工作温度一般在：A. 50 - 80℃B. 80 - 100℃C. 100 - 120℃D. 120 - 150℃答案：A22. 在质子交换膜燃料电池中，提高电池性能的关键因素不包括：A. 增加质子交换膜的厚度B. 优化电极结构C. 提高催化剂活性D. 改善气体扩散答案：A23. 质子交换膜燃料电池中的催化剂通常是：A. 铂B. 钯C. 镍D. 铜答案：A24. 以下哪种气体不是质子交换膜燃料电池的常见燃料？A. 氢气B. 甲烷C. 甲醇D. 一氧化碳答案：D25. 质子交换膜燃料电池的优点不包括：A. 启动速度快B. 能量转化效率高C. 对燃料纯度要求低D. 工作噪音低答案：C26. 质子交换膜燃料电池中，质子交换膜的主要作用是：A. 传导电子B. 传导氧气C. 分离燃料和氧化剂D. 传导质子并阻隔电子答案：D27. 下列哪种因素会导致质子交换膜燃料电池的性能下降？A. 降低工作温度B. 增加燃料流量C. 膜的干燥D. 提高氧气压力答案：C28. 质子交换膜燃料电池的输出电压主要取决于：A. 电池的面积B. 燃料的浓度C. 电极反应的过电位D. 电池的工作温度答案：C29. 以下哪种方法不能提高质子交换膜燃料电池的寿命？A. 优化电池结构B. 频繁启停电池C. 采用抗腐蚀材料D. 改进操作条件答案：B30. 质子交换膜燃料电池的电流密度通常用以下哪个单位表示？A. A/m²B. V/m²C. W/m²D. J/m²答案：A31. 质子交换膜燃料电池中，氧气在哪个电极发生还原反应？A. 阳极B. 阴极C. 双极板D. 质子交换膜答案：B32. 以下哪种因素对质子交换膜燃料电池的功率密度影响最大？A. 质子交换膜的电阻B. 电极的孔隙率C. 燃料的储存量D. 电池的重量答案：A33. 质子交换膜燃料电池在运行过程中，产生的水主要来自：A. 燃料的氧化B. 氧气的还原C. 空气中的水分D. 电池内部的化学反应答案：D34. 为提高质子交换膜燃料电池的性能，通常采用的措施不包括：A. 增加膜的厚度以提高质子传导性B. 减小电极的极化电阻C. 优化气体扩散层的结构D. 提高催化剂的利用率答案：A35. 质子交换膜燃料电池的效率主要受以下哪种损失的影响？A. 欧姆损失B. 活化损失C. 浓差损失D. 以上都是答案：D36. 以下哪种材料不是质子交换膜燃料电池常用的气体扩散层材料？A. 碳纤维纸B. 金属泡沫C. 陶瓷D. 石墨毡答案：C37. 质子交换膜燃料电池中的水管理的主要目的是：A. 保持膜的湿润B. 排出多余的水C. 控制水的生成速率D. 以上都是答案：D38. 以下哪种技术可以用于检测质子交换膜燃料电池的故障？A. 电化学阻抗谱B. 红外光谱C. 质谱D. 紫外光谱答案：A39. 质子交换膜燃料电池的冷启动性能主要取决于：A. 电池的热容量B. 膜的含水量C. 催化剂的活性D. 以上都是答案：D40. 以下哪种情况会导致质子交换膜燃料电池的成本增加？A. 减少铂催化剂的用量B. 简化电池结构C. 提高生产规模D. 使用昂贵的质子交换膜材料答案：D41. 固态氧化物燃料电池（SOFC）的工作温度通常在：A. 500 - 700℃B. 700 - 1000℃C. 1000 - 1200℃D. 1200 - 1500℃答案：B42. 以下哪种材料常用于固态氧化物燃料电池的电解质？A. 氧化锆B. 氧化铝C. 氧化镁D. 氧化钛答案：A43. 固态氧化物燃料电池的阳极材料通常是：A. 镍基合金B. 铂基合金C. 钛基合金D. 铜基合金答案：A44. 在固态氧化物燃料电池中，阴极发生的反应是：A. 燃料的氧化B. 氧气的还原C. 电子的释放D. 质子的传导答案：B45. 以下哪种因素对固态氧化物燃料电池的性能影响较大？A. 电解质的厚度B. 阳极的孔隙率C. 阴极的电导率D. 以上都是答案：D46. 固态氧化物燃料电池的优点之一是：A. 对燃料纯度要求高B. 启动速度快C. 能量转化效率高D. 成本低答案：C47. 以下哪种气体不是固态氧化物燃料电池常用的燃料？A. 氢气B. 甲烷C. 一氧化碳D. 氮气答案：D48. 固态氧化物燃料电池中的连接体材料需要具备：A. 良好的导电性B. 良好的耐腐蚀性C. 高强度D. 以上都是答案：D49. 以下哪种方法可以提高固态氧化物燃料电池的功率密度？A. 增加电解质的电阻B. 降低工作温度C. 优化电极结构D. 减少燃料供应答案：C50. 固态氧化物燃料电池的电解质在高温下的离子传导主要依靠：A. 质子B. 电子C. 氧离子D. 钠离子答案：C51. 以下哪种技术可以用于改善固态氧化物燃料电池的密封性能？A. 激光焊接B. 胶粘C. 机械压紧D. 以上都是答案：D52. 固态氧化物燃料电池的热管理主要是为了：A. 防止电池过热B. 提高电池效率C. 延长电池寿命D. 以上都是答案：D53. 以下哪种材料常用于固态氧化物燃料电池的阴极？A. 镧锶锰氧化物B. 镍铁氧化物C. 钴铝氧化物D. 铜锌氧化物答案：A54. 固态氧化物燃料电池的燃料利用率主要取决于：A. 燃料的流量B. 电池的工作温度C. 电极的反应速率D. 以上都是答案：D55. 以下哪种因素会导致固态氧化物燃料电池的性能衰减？A. 电解质的相变B. 阴极的氧化C. 阳极的积碳D. 以上都是答案：D56. 为提高固态氧化物燃料电池的稳定性，通常采取的措施不包括：A. 优化电池结构B. 降低工作压力C. 采用新型材料D. 增加运行时间答案：D57. 固态氧化物燃料电池的输出电压与以下哪个因素无关？A. 电池的面积B. 燃料的种类C. 环境温度D. 电池的重量答案：D58. 以下哪种测试方法常用于评估固态氧化物燃料电池的电化学性能？A. 循环伏安法B. 恒流放电法C. 交流阻抗法D. 以上都是答案：D59. 固态氧化物燃料电池在大规模应用中面临的挑战不包括：A. 高温密封问题B. 成本较高C. 启动时间短D. 系统复杂性答案：C60. 以下哪种燃料重整方式适用于固态氧化物燃料电池？A. 蒸汽重整B. 部分氧化重整C. 自热重整D. 以上都是答案：D二、简答题1. 燃料电池电极的主要功能是什么？答案：燃料电池电极的主要功能是作为电化学反应的场所，促进燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气）之间的电荷转移，从而生成电能和水。

高考化学燃料电池1．“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，以下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。

有关说法正确的选项是A. 电极b为电池的负极B. 电池反应为：C + CO2 = 2COC. 电子由电极a沿导线流向bD. 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低2．如下图是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。

该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。

以下说法正确的选项是A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲B. 电池总反应为N2H4+2O2= 2NO+2H2OC. 当甲电极上有lmol N2H42参与反应D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲3．硼化钒〔VB2〕-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。

该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。

以下说法正确的选项是A. 电极a为电池负极B. 反应过程中溶液的pH升高C. 电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜D. VB2极的电极反应式为：2VB2+ 22OH−-22e−=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O4．以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。

电池负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如以下图所示。

以下说法错误的选项是．．．．．．A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区B. 电极b采用Pt/C，该极溶液的pH增大C. 该电池a极的反应为BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2OD. 电池总反应：BH4-+ 4H2O2 === BO2- + 6H2O5．科学家设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池，其装置如下图，以下说法不正确的选项是A. 2参加反应B. A为NH4ClC. 该电池外电路中的电流从a电极流向b电极D. b电汲为负极6．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O．以下有关说法不正确的选项是〔〕A. 检测时，电解质溶液中的H+向正极移动B. 假设有0.4 mol电子转移，则消耗2.24 L氧气C. 正极上发生复原反应，负极上发生氧化反应D. 负极上的反应为：CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O℃CH3COOH+4H+7．乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO。

燃料电池习题HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】燃料电池所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。

书写燃料电池电极反应式一般分为四步：①写出燃烧反应正确的化学反应方程式；②根据电解质溶液的酸碱性改写燃料电池总反应；③写出正极的电极反应式；④由燃料电池的总反应方程式减去正极的电极反应式得负极的电极反应式1、燃料电池总反应方程式的书写因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。

若是氢氧燃料电池，其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化，即2H2+O2=2H2O。

若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关，如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O，即CH4+2O2=CO2+2H2O；在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O，即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。

2、燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子，故正极反应式的基础都是O2＋4e-=2O2-。

正极产生O2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。

这是非常重要的一步。

现将与电解质有关的五种情况归纳如下。

⑴电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）在酸性环境中，O2-离子不能单独存在，可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O，O2-离子优先结合H+离子生成H2O。

这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O。

⑵电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液）在中性或碱性环境中，O2-离子也不能单独存在，O2-离子只能结合H2O生成OH-离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-。

2020届高考化学二轮题型对题必练——燃料电池1.尿素[CO（NH2）2]与NO在碱性条件下可形成燃料电池（如图），电池总反应方程式为2CO（NH2）2＋6NO＋4NaOH＝5N2＋2Na2CO3＋6H2O。

下列说法正确的是（）A. 甲电极为电池的负极,发生还原反应B. 电池工作时,电子经负载、乙电极、电解质又流向甲电极C. 电池工作一段时间后,乙电极周围溶液酸性增强D. 甲电极的电极反应式为2.以二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池为电源，电解饱和食盐水制备氯气和烧碱，设计装置如图所示。

已知：a电扱的反应式为O2+4H++4e-=2HO，下列说法不正确的是( )A. b电极的反应式为B. 试剂A为饱和食盐水,试剂B为NaOH稀溶液C. 阳极生成1 mol气体时,有1mol离子通过离子交换膜D. 阴极生成1 mol气体时,理论上导线中流过3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是（）A. 反应,每消耗1mol转移12mol电子B. 电极A上参与的电极反应为：eC. 电池工作时,向电极B移动D. 电极B上发生的电极反应为：e某种燃料电池是以甲烷（CH4）和空气为原料，以KOH为电解质溶液构成的原电池。

电池的总反应类似甲烷在氧气中的燃烧。

下列说法正确的是（）①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②CH4在负极发生氧化反应，电极反应式是:CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O③燃料电池把化学能直接转化为电能，而不经过热能这一种中间形式，所以它的能量转化效率高，并且减少了对环境的污染④这种燃料电池要定期更换电解质溶液A. ①②B. ①②③④C. ①③④D. ②④4.探索二氧化碳在海洋中转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

研究表明，溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在，其中HCO3-占95%。

科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。

第四章第一节第三课时《化学电源燃料电池》习题一、单选题1．氢氧燃料电池是技术上比较成熟，并得到多方面应用的燃料电池，其理论比能量达 3600瓦·时/千克，单体电池的工作电压为0.8-0.97伏。

下列说法正确的是A．电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法B．发展氢氧燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术C．氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染D．氢氧燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能2．下列发电厂(站)的电能由化学能直接转化而成的是A．A B．B C．C D．D3．如图为氢氧燃料电池构造示意图，下列有关描述正确的是A．H+向负极移动B．O2在负极上反应C．反应最终产物是H2O D．电子由正极通过导线流向负极4．氢氧燃料电池已用于航天飞机。

以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2＋4OH-－4e-=4H2O、O2＋2H2O＋4e-=4OH-，下列说法错误的是A．氢气通入正极，氧气通入负极B．燃料电池的能量转化率不能达到100%C．供电时的总反应为：2H2＋O2= 2H2OD．产物为无污染的水，属于环境友好电池5．阿波罗飞船中使用的燃料电池部分结构的示意图如下，下列说法错误的是A．氢氧燃料电池具有单位质量输出电能高、产物水可作为航天员的饮用水、氧气可作为备用氧源供航天员呼吸等优点B．H2SO4溶液导电性好，是早期研究时使用的电解质，因H2SO4腐蚀性强逐渐被KOH溶液替代C．使用多孔碳载镍电极，使气体与溶液能充分接触反应D．氢氧燃料电池连续工作时，其内部的电解质浓度和成分均不会发生变化6．直接碳燃料电池(DCFC)是一种以固体碳(煤、石墨、活性炭等)为原料的燃料电池，是一种具有现实意义的节能减排新技术，如图是一种DCFC 的结构示意图。

下列有关法不正确的是A．负极的电极反应为：C－4e－+2CO23 =3CO2B．若电子由电极a沿导线经负载流向电极b，则入口A加入的物质为固体碳C．DCFC与煤直接燃烧发电能量的利用率相同D．放电过程中放出标准状况下CO211.2L时转移2mol电子7．燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。

池相比，燃料电池有何优点与缺点？
优点： 1、能量转化效率高，现在燃料电池已从早期的能量密度50～80W·h/kg提高到
1000W·h/kg，比当前流行的锂离子电池能量密度150～300W·h/kg高出了许多； 2、清洁能源，对环境友好； 3、燃料来源广泛，副产物水和热可回收利用； 4、免充电、无火花、低噪音、无废弃物处理问题、高机动性等 5、循环寿命长，可持续补充活性物质
感谢您的观看
缺点： 1、燃料电池造价偏高，工艺要求高 2、对电池控制系统要求高 3、高温下存在安全隐患； 4、储氢难
2.哪些物质可以作为燃料电池的燃料？它们有何特点？
目前燃料电池中所广泛使用的燃料是氢气、天然气和甲醇。
特点： 1. 氢气燃料电池：氢气体积小，重量轻，使得电池功率密度大；有一定的不安全性，生产 成本高，如采用有机物转化产生的含氢燃料时，必需将 CO 除去，因CO会使Pt催化剂中毒。 2. 甲醇燃料电池：直接使用甲醇而勿需预先重整。甲醇在阳极转换成二氧化碳和氢，如同 标准的质子交换膜燃料电池一样，氢然后再与氧反应。 3.天然气燃料电池：通过蒸汽重整、部分氧化重整、自热催化重整以及催化裂解等方法重 整制氢，将甲烷转化为富含氢气的混合气，从而提供燃料电池的燃料。
3、燃料电池为何要用三相多孔电极？它的理论基础是什么？
使用三相多孔电极原因：燃料电池以气体为氧化剂和燃料，但是气体在液体电解质中的溶解度 很小，导致电池的工作电流密度极低。为此科学家提出了多孔气体扩散电极和电化学反应三相 界面的概念。气体反应的消耗以及产物的疏散都在气、液、固三相的界面处发生实现扩散。
气体扩散电极的理论基础是“薄液膜理论”。 气体扩散电极是一种有一定孔率和具有很高的比表面，并能形成稳定的气—液—固
三相界面系统的电极。氧电极的氧还原过程是气相的氧溶解到电解液中，而氧在常温常 压下，在水溶液中的溶解度小，且氧在水溶液中扩散速率很小。气相中的氢经过液相扩 散到电极表面并发生氧化反应，且氢经过薄液膜扩散的路程最短。因此，半浸没电极的 薄液膜层反应效率最高。半浸没电极的电流密度比全浸没电极的电流密度大得多。