10年高考化学试题分类汇编含2020专题31 化学电源之燃料电池(教师版)

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1.(2020·全国高考真题)一种高性能的--3-24VB +16OH -11e =VO +2B(O

A .负载通过0.04 mol 电子时,有

B .正极区溶液的pH 降低、负极

C .电池总反应为224VB 11O ++

D .电流由复合碳电极经负载、【答案】B 【解析】根据图示的电池结构,左侧干所示,右侧空气中的氧气发生得池的总反应方程式为4VB 2+11O 电子时,正极也通过0.04mol 电子标况下为0.224L ,A 正确;B .反极区OH -浓度减小pH 降低,B 错误+43-4VO ,C 正确;D

.电池中,电性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示,-

422B(OH)+4H O 该电池工作时,下列说法错误的是时,有0.224 L(标准状况)O 2参与反应

、负极区溶液的pH 升高

3244

1O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---

++=+载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极

左侧VB 2发生失电子的反应生成3-4VO 和B(OH),反

发生得电子的反应生成OH -,反应的电极方程式为11O 2+20OH -+6H 2O=8-4B(OH)+43-4VO ,据此分析。电子,根据正极的电极方程式,通过0.04mol 电子消.反应过程中正极生成大量的OH -使正极区pH 升高

错误;C .

根据分析,电池的总反应为4VB 2+11O 2+20中,电子由VB 2

电极经负载流向复合碳电极,电流流专题31 化学电源之燃料电池

其中在VB 2电极发生反应:的是 -

4),反应的电极方程式如题式为O 2+4e -+2H 2O=4OH -,电析。

A .当负极通过0.04mol 电子消耗0.01mol 氧气,在

升高,负极消耗OH -使负+20OH -+6H 2O=8-

4B(OH)电流流向与电子流向相反,化学电源之燃料电池

则电流流向为复合碳电极→2.(2020·山东高考真题)微生物脱盐电能,同时可实现海水淡化。现以CH 3COO -的溶液为例)。下列说法A .负极反应为-3CH COO O B .隔膜1为阳离子交换膜,隔膜C .当电路中转移1mol 电子时,模D .电池工作一段时间后,正、负【答案】B

【解析】据图可知a 极上CH 3COOˉ转化为正极。A .a 极为负极,CH 3CO CH 3COOˉ+2H 2O-8eˉ=2CO 2↑+7H 即a 极,则隔膜1为阴离子交换膜C .当电路中转移1mol 电子时,根移向正极,即除去1molNaCl ,质子产生氢气,电极反应式为2H 应式可知负极产生2mol 气体,物3.(2018·浙江高考真题)锂(Li)—

空气负载→VB 2电极→KOH 溶液→复合碳电极,D 正确;

脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物现以NaCl 溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置列说法错误的是

+

-22+2H O-8e =2CO +7H ,隔膜2为阴离子交换膜

时,模拟海水理论上除盐58.5g

正、负极产生气体的物质的量之比为2:1

转化为CO 2和H +,C 元素被氧化,所以a 极为该原COOˉ失电子被氧化成CO 2和H +,结合电荷守恒可+7H +,正确;B .为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯交换膜,钠离子需要移向正极,即b 极,则隔膜2为阳

时,根据电荷守恒可知,海水中会有1molClˉ移向负极,质量为58.5g ,正确;D .b 极为正极,水溶液为酸++2eˉ=H 2↑,所以当转移8mol 电子时,正极产生体,物质的量之比为4:2=2:1,正确;故答案为B 。空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确...

正确;故选B 。 微生物处理有机废水获得电

图装置处理有机废水(以含 为该原电池的负极,则b 极

守恒可得电极反应式为

中的氯离子需要移向负极,为阳离子交换膜,错误;向负极,同时有1molNa

+液为酸性,所以氢离子得电

产生4mol 气体,根据负极反

的是

A .金属锂作负极,发生氧化反应

B .Li +通过有机电解质向水溶液处

C .正极的电极反应:O 2+4e —==2

D .电池总反应:4Li+O 2+2H 2O==

【答案】C

【解析】A .在锂空气电池中,金属锂成了Li +

,会通过有机电解质向水成氢氧根,电极方程式为O 2O 2+4e -+2H 2O=4OH -,电池的总反应C 。

4.(2019·全国高考真题)利用生物燃料之间传递电子,示意图如下所示。A .相比现有工业合成氨,该方法B .阴极区,在氢化酶作用下发生C .正极区,固氮酶为催化剂,D .电池工作时质子通过交换膜由【答案】B

【解析】由生物燃料电池的示意图可知成MV 2+,电极反应式为MV +—MV +,反应的方程式为H 2

+2MV 化反应

溶液处移动

==2O 2—

O==4LiOH 金属锂失去电子,发生氧化反应,为负极,正确;B

质向水溶液处(正极)移动,正确;C .正极氧气得到

+4e -+2H 2O=4OH -,错误;D .负极的反应式为Li-e 的总反应则为4Li+O 2+2H 2O==4LiOH ,正确。综上所述

物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时

所示。下列说法错误的是

该方法条件温和,同时还可提供电能

下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +

剂,N 2发生还原反应生成NH 3

换膜由负极区向正极区移动

图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV +在负极失

e —= MV 2+,放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与

2MV 2+=2H ++2MV +

;右室电极为燃料电池的正极,