第9章燃料电池

第1节能源的综合利用一、单选题1.下列有关石油的说法，错误的是（）A.属于混合物B.属于化石燃料C.只含碳元素D.属于不可再生能源2.下列关于氢气的说法错误的是（）A.氢气难溶于水B.点燃氢气时一定会发生爆炸C.在标准状况下，氢气的密度比空气小D.氢气属于清洁能源3.“西气东输”是我国一项重大工程，下列有关说法错误的是（）A.“西气东输”输送的是天然气B.它的主要成分是有机化合物C.加压使气体液化，其分子间的间隔不变D.天然气是一种不可再生能源4.具有良好发展前景的绿色能源是（）A.氢气B.煤C.木炭D.石油5.下列关于资源和能源的叙述中不正确的是（）A.空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、电光源等领域，是人类生产活动的重要能源B.地球上的淡水资源有限，而海水淡化的成本很高，目前尚不能推广C.可燃冰主要含有甲烷水合物，我国已经在南海海域对可燃冰进行试验性开采D.作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等6.据2020年全国能源工作会议数据，国内石油和天然气新增探明储量分别812亿吨、1.4万亿立方米，同比增长25%和68%。

下列关于能源的说法不正确的是（）A.氢气是21世纪的理想能源B.科技发展可促进能源的开发利用C.煤、石油和天然气都属于可再生能源D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型7.下列有关叙述错误的是（）A.乙醇、沼气和氢气都是可再生能源B.太阳能、风能、核能都属于新能源C.绿色能源都是新能源D.石油经加热炼制，可得到汽油、煤油、柴油等8.下列能源中，不属于新能源的是（）A.核能B.石油C.风能D.太阳能9.6月17日是世界防治荒漠化和干旱日。

近年来，我国成为全球防治荒漠化的典范，如内蒙古自治区乌兰布和沙漠治沙基地，利用“光伏+治沙”技术治沙，即光伏板吸收光照，实现“光伏板上发电，板下种草，板间养殖”，让荒漠变良田。

光伏电板使用过程中的能量转化是（）A.电能转化为光能B.光能转化为电能C.电能转化为化学能D.化学转化为电能10.下列关于资源、能源、环保方面的叙述正确的是（）A.空气中含量最多的化合物是水，体积分数最大的物质是氮气B.使用天然气、液化石油气、沼气过程中不会产生有毒、有害气体C.氢气被认为是理想的清洁、高能燃料，目前氢能源已被广泛应用于各个领域D.农业上改大水漫灌为喷灌或滴灌，可分别节水40%以上或70%以上11.页岩气与天然气的主要成分相同。

第九章电化学基础考点集训(二十七)第27课时原电池化学电源1．某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是A．装置Ⅰ，铜片上有O2逸出B．装置Ⅰ，锌片溶解，发生还原反应C．装置Ⅱ，电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuD．装置Ⅱ，外电路中，电子从铜电极流向锌电极2．将Al片和Cu片用导线相连，一组插入浓HNO3溶液中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成原电池，则在这两个原电池中，正极分别为A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片3．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。

特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式Li x C6＋Li1－x CoCO2放电C6＋LiCoCO2。

下列说法不正确．．．的是A．放电时Li＋从左边流向右边B．放电时，正极锂的化合价未发生改变C．放电时B电极反应式为：Li1－x CoO2＋x Li＋＋x e－===LiCoO2D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li＋进入石墨中而有利于回收4．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴加浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化) A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高5．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。

其中一种镁二次电池的反应为：x Mg＋Mo3S4放电Mg x Mo3S4，下列说法正确的是A．电池放电时，Mg2＋向负极迁移B．电池放电时，正极反应为：Mo3S4＋2x e－＋x Mg2＋===Mg x Mo3S4C．电池充电时，阴极发生还原反应生成Mo3S4D．电池充电时，阳极反应为x Mg－2x e－===x Mg2＋6．下图为两个原电池装置图，由此判断下列说法错误的是A．当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同B．两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动C．由此可判断能够发生2Cr3＋＋3Ni===3Ni2＋＋2Cr和Ni2＋＋Sn===Sn2＋＋Ni的反应D．由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn7．美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 ℃时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。

第九章自测题一、选择题1．下列两反应所对应电池的标准电动势分别为θ1E 和θ2E ：（1）)1()(21)(2122===+a HCl p Cl p H θθ （2）)()()1(222θθp Cl p H a HCl +===则两个θE 的关系为（ ）。

（a ）θ2E =2θ1E （b ）θ2E = -θ1E （c ） θ2E = -2θ1E （d ） θ2E =θ1E2．298K 时，要使下列电池成为自发电池，Na(Hg)(a 1)| Na +(aq)|Na(Hg)(a 2)则必须使两个活度的关系为（ ）。

（a ）a 1 < a 2 （b ）a 1 = a 2 （c ）a 1 > a 2 （d ）a 1和a 2可取任意值3．298K 时，已知V Fe Fe 771.023=++θϕ，V SnSn 150.024=++θϕ，则反应2Fe 3+ + Sn 2+==2Fe 2+ + Sn 4+ 的θ∆m r G 为（设活度因子均为1）（ ）。

（a ）-268.7kJ ⋅mol -1 （b ）-177.8kJ ⋅mol -1 （c ）-119.9kJ ⋅mol -1 （d ）119.9kJ ⋅mol -14．某电池在298K 和p θ压力下，可逆放电的热效应为Q R = -100J ，则该电池反应的m r H ∆值应为（ ）。

（a ）100J （b ）-100J （c ）>100J （d ）<-100J5．已知Tl 3+，Tl +| Pt 的电极电势V 250.11=θϕ，Tl + | Tl 的电极电势V 336.02-=θϕ，则电极Tl 3+| Tl 的电极电势θϕ3为（ ）。

（a ）0.305V （b ）0.721V （c ）0.914V （d ）1.586V6．298K 时有如下两个电池：（1）Cu(s) | Cu +(a 1)||Cu +(a 1), Cu 2+(a 2) | Pt（2）Cu(s) | Cu 2+(a 2)||Cu +(a 1), Cu 2+(a 2) | Pt两个电池的电池反应都可写成Cu(s)+ Cu 2+(a 2)==2Cu +(a 1)则两个电池的θE 和θ∆m r G 之间的关系为（ ）。

科学版九年级化学下册第九章学情评估可能用到的相对原子质量：H：1C：12O：16Cl：35.5Ca：40一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。

每小题的4个选项中只有1个符合题意)1. 下列物质不属于有机物的是()A．葡萄糖(C6H12O6) B．乙醇(C2H5OH)C．乙酸(CH3COOH) D．水(H2O)2．生活中的下列物品，主要是用合成材料制作的是()3．下列利用化学反应获得电能的是()A．风力发电B．水力发电C．火力发电D．太阳能发电4．《内经》记载“五谷为养、五果为助、五禽为益、五菜为充”。

“五禽”中主要富含的营养素是()A．蛋白质B．糖类C．维生素D．无机盐5．静静发现炒菜所用的食盐为加碘食盐。

经查阅资料可知碘元素在元素周期表中有下图所示信息。

下列说法正确的是()(第5题)A．缺碘易患贫血症B．碘在人体中属于常量元素C．x的值可能为7 D．加碘食盐中的“碘”指碘原子6．化学与生活密切相关。

下列做法对人体健康无害的是()A．食用铁强化酱油B．用甲醛浸泡海产品C．用霉变的花生榨油D．用亚硝酸钠腌制蔬菜7．化学与人类的生产及生活紧密相关。

下列说法错误的是() A．太阳能电池属于绿色环保电池B．医用口罩中的聚丙烯熔喷布属于有机合成材料C．大量使用农药消灭病虫害不会污染环境D．减少燃煤用量是防治酸雨的有效途径之一8．如图是某服装标签的部分内容，判断下列叙述不正确的是()(第8题)A．羊毛属于天然纤维B．涤纶属于合成纤维C．可用灼烧的方法鉴别羊毛和涤纶D．羊毛和涤纶都属于有机合成高分子材料9．对所学知识进行归纳总结，是提高学习效率的有效方法。

下列归纳总结完全正确的是()A.化学与生活B.化学与能源①用洗洁精除油污的原理是溶解过程②要多食用营养补品，补充微量元素③厨房里可用食醋清除水垢①化学电池是将化学能转化为电能的装置②太阳能、风能、地热能等属于新能源③理想的制氢方法是利用太阳能分解水制氢C.化学与健康D.化学与安全①人体缺铁会引起贫血症②霉变的大米煮熟后可以食用③缺乏维生素A，会引起夜盲症①皮肤沾上浓硫酸，先用水冲洗，再涂硼酸溶液②实验时酒精灯着火，立即用湿抹布盖灭③冬天用煤炉取暖时，一定要保证室内通风10.能量转化系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键。

【高考中的新型化学电源】之小船创作 命题分析：以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理是高考的热点；涉及的新型化学电源种类繁多，如储氢电池、高铁电池、海洋电池、锂离子电池等。

解答此类题，不要被新材料、新情境所吓倒，只要学会迁移运用常见化学电源工作原理，正确判断正负极，写出电极反应式就能破题。

1．正、负极的判断新型电池中⎩⎪⎨⎪⎧ 负极材料⎩⎪⎨⎪⎧元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质正极材料⎩⎪⎨⎪⎧ 元素化合价降低的物质发生还原反应的物质2．放电时正极、负极电极反应式的书写(1)首先分析物质得失电子的情况。

(2)然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。

(3)对于较为复杂的电极反应，可以利用“总反应式－较简单一极的电极反应式＝较复杂一极的电极反应式”的方法解决。

3．充电时阴极、阳极的判断(1)首先应搞明白原电池放电时的正、负极。

(2)再根据电池充电时阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。

(3)电极反应式：放电时的负极与充电时的阴极、放电时的正极与充电时的阳极分别互逆。

4．可充电电池的分析(1)“正正负负”——原电池的正极充电时要与外接电源的正极相连，原电池的负极充电时要与外接电源的负极相连。

(2)“颠颠倒倒”——原电池的正极反应倒过来，就是充电时电解池的阳极反应式。

原电池的负极反应倒过来，就是充电时电解池的阴极反应式。

[解析]该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件，A正确；该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，B错误；右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应，C正确；原电池中，内电路中H＋通过交换膜由负极区向正极区移动，D正确。

[答案]B(2019·广东汕头高三期末)我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置，利用如图装置可实现：H2S＋O2―→H2O2＋S。

2008年中考化学一轮复习第九章 化学与社会发展一、化学与能源1．目前， 是人类生产、生活的主要能源，其中包括 、 、 ，人们通过燃烧将其转化成热能以提供能量，同时它们是 的能源，是非常有限的，故对这些化石燃料须节约使用并要加强综合利用。

2．缓解“能源危机”可采取的措施： ； ； 。

3．我国在生产和日常生活中使用的电能，大多是通过燃烧化石燃料，由 能转变电能而来的。

这样做的缺点有： ， ， 。

4．化学电源是一种将 能直接转化成 的装置。

它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。

常见的电池大多是 电源。

5．用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜，用导线将铜片和锌片分别连接到电流计的正负极，然后把锌片和铜片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。

现象是： ，涉及的反应是： 。

6．随意丢弃废旧电池，会导致 对环境的污染。

7． 将成为21世纪的主要能源。

该能源的三大优点： ， ， 。

所以，被人们称为理想的“ ”。

8．如图所示的氢气发生装置，如何检查装置的气密性？方法1：；方法2：。

9．在点燃氢气前为什么要检验氢气的纯度？ 。

哪些气体在点燃之前要检验纯度？ 。

如何检验氢气的纯度？ 。

10．实验室制取氢气的原理是 。

为了不使用铁在实验室制取氢气？ 。

为何不用水通电分解的方法来获得氢气？。

制约氢气广泛应用于生产生活中的原因是。

二、化学与材料11．常用的材料有四种：、、、。

金属材料包括和。

无机非金属材料包括和、等。

合成材料一般包括、、。

复合材料是的材料。

12．不同的材料具有不同的性能：金属材料；无机非金属材料。

合成材料。

复合材料。

13．如何区别羊毛线、棉线、化纤布料？。

14．如何区别聚乙烯和聚氯乙烯：。

16．聚乙烯组成中只含有、元素，而聚氯乙烯的组成中除含有、元素外，还含有元素。

聚乙烯毒，聚氯乙烯毒，因此，聚乙烯能用于食品的包装，而聚氯乙烯不能。

17．废弃塑料的急剧增加，造成了新的环境污染——“”。

由于大多数塑料在自然条件下难以破坏、分解，而长期堆积又会破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物。

第九章 氧化还原反应本章总目标：1：牢固掌握氧化还原的基本概念，熟练掌握氧化还原反应式配平的方法。

2：理解标准电极电势的意义，能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱，氧化还原反应的方向和计算平衡常数3：会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响 各小节目标第一节：氧化还原反应与原电池1：掌握化合价、氧化数的概念，以及原电池的符号表示方法。

2：能判断原电池的正、负极以及会表示电池的电动势，可以配平电极反应式，书写电池反应方程式。

第二节：电池反应的热力学1：可以判断原电池反应的自发性：r mG zEF θ∆=-,E>0反应以原电池的方式进行。

2：掌握E θ和电池反应的K θ的关系的计算;2.303ln ln lg RT RTzE F RT K E K K zF zFθθθθθ=⇒==. 3：掌握利用能斯特方程来求算电极电势：。

0.059lg V E E z θ⎡⎤⎣⎦=+⎡⎤⎣⎦氧化型还原型 第三节：影响电极电势的因素学会运用能斯特方程来从酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面来讨论这些因素对电池电动势的影响。

第四节：化学电源与电解1：认识几种常见的化学电源---锌锰电池、银锌电池、铅蓄电池、燃料电池、镍氢电池、锂电池和锂离子电池。

2：了解分解电压和超电压的概念。

第五节：图解法讨论电极电势 1：会看元素电势图。

2;可以根据元素电势图判断酸性的强弱、计算电对的电极电势112212......n nn z E z E z E E z z z θθθθ+++=+++、判断某种氧化态的稳定性学会绘制和利用自由能-氧化数图。

习题一 选择题1.将反应K 2Cr 2O 7+HCl → KCl+CrCl 3+Cl 2+H 2O 完全配平后，方程式中Cl 2的系数是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. 1lB.2C.3D.42.下列化合物中，氧呈现+2价氧化态的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Cl 2 O 5B.Br O 7C.H Cl O 2D.F 2O3.将反应KMnO 4+ HCl → Cl 2+ Mn Cl 2+ KCl+H 2O 配平后方程式中HCl 的系数是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.8B.16C.18D.324.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y 的价态为+5，如果还原7.16×10-4mol YO(OH)2+溶液使Y 至较低价态，则需要用0.066 mol/L 的Na 2SO 3溶液26.98ml 。

2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第9章第1节原电池化学电源含答案第九章电化学基础第1节原电池化学电源［考试说明] 1.了解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和电池总反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理.[命题规律］本节内容是高考的常考点，其考查形式一般以新型能源电池或燃料电池为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子或电流的方向及溶液pH的变化等；原电池的应用主要考查原电池的设计、电化学腐蚀及解释某些化学现象等，主要以选择题、填空题形式出现.考点1原电池及其工作原理知识梳理1。

概念原电池是把错误!化学能转化为错误!电能的装置。

2．构成条件（1）有能自发进行的错误!氧化还原反应发生。

(2)错误!活泼性不同的两个电极。

（3）形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①错误!电解质溶液；②两电极直接或间接接触;③两电极插入错误!电解质溶液中。

3．工作原理(以铜一锌原电池为例)装置图电极材料负极：错误!锌片正极：错误!铜片电极反应错误!Zn－2e－===Zn2＋□，04Cu2＋＋2e－===Cu反应类型□05氧化反应错误!还原反应电子流向由错误!锌片沿导线流向错误!铜片电解质溶液中离子流向电解质溶液中，阴离子向错误!负极迁移,阳离子向错误!正极迁移电流方向由错误!铜片沿导线流向错误!锌片盐桥中离子流向盐桥中含有饱和KCl溶液，错误!K＋移向正极,错误!Cl－移向负极电池总反应式错误!Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu两类装置的不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能,造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，减少了能量损耗，故电流稳定，持续时间长（1）只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池.(2）活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。

（3）电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥和导线（即电子不下水，离子不上岸)。