化学专题03 燃料电池-2019高考复习专题——电化学(原卷版)
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专题三燃料电池
1.在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3−)以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下:
下列说法不正确
...的是
A. Ir的表面发生反应:H2 + N2O == N2 + H2O
B. 导电基体上的负极反应:H2-2e− == 2H+
C. 若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物
D. 若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
2.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
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O2+4e -↓+2H2O==4OH-
3.某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,负极材料采用Pt,正极材料采用MnO2
(既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其
工作原理如图所示。下列说法不正确
...的是
A. 每消耗3mol H2O2,转移6mol e﹣
B. 电池工作时Na+从b极区移向a极区
C. a极上的电极反应式为:BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣═BO2﹣+6H2O
D. b极材料是MnO2,该电池总反应方程式:NaBH4 + 4H2O2===NaBO2 + 6H2O
4.新型液氨燃料电池示意图如图,下列有关说法不正确的是
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 氨气在电极1上发生氧化反应
C. 电子由电极2经负栽流向电极1
D. 电极2的反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
5.NO2是大气的主要污染物之一,某研究小组设计如图所示的装置对NO2进行回收利用,装置中a、b均为多孔石墨电极。下列说法不正确的是
A. a为电池的负极,发生氧化反应
B. 一段时间后,b极附近HNO3浓度减小
C. 电池总反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3
D. 电子流向:a电极→用电器→b电极→溶液→a电极
6.第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M表示储氢合金;汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态)。镍氢电池充放电原理的示意图如下:
其总反应式为。根据所给信息判断,下列说法错误的是
A. 混合动力汽车上坡或加速时,乙电极的电极反应式为:NiOOH+H2O+eˉ==Ni(OH)2+OHˉ
B. 混合动力汽车上坡或加速时,电解液中OHˉ向甲电极移动
C. 混合动力汽车下坡或刹车时,甲电极周围溶液的pH减小
D. 混合动力汽车下坡或刹车时,电流的方向为:甲电极→发动机→乙电极
7.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,下图是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]转化为对环境无害物质的装置。下列叙述错误的是( )
A. M电极有CO2和N2生成
B. H+透过质子交换膜由左向右移动
C. 微生物促进了反应中电子的转移
8.一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.下列有关说法不正确的是()
A. 检测时,电解质溶液中的H+向正极移动
B. 若有0.4 mol电子转移,则消耗2.24 L氧气
C. 正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应
D. 负极上的反应为:CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+
9.如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是( )
A. 正极反应式为
B. 微生物所在电极区放电时发生还原反应
C. 放电过程中,H+从正极区移向负极区
D. 若用该电池给铅蓄电池充电,MnO2电极质量减少8.7g,则铅蓄电池负极增重9.6g
10.微型直接甲醇燃料电池能量密度高,可应用于各类便携式电子产品,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 多孔扩散层可起到传导电子的作用
B. 负极上直接通入无水甲醇可提高电池的比能量
C. 当电路中通过3mol e-时,内电路中有3mol H+透过质子交换膜
D. 电池工作时,H+向阴极催化层迁移
11.乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO。现有人将该反应设计成如图所示的燃料电池,下列有关说法正确的
A. a为负极,发生还原反应
B. 电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
C. 放电时,电路中每转移0.4mol电子,溶液中就有0.4molH+向负极迁移
D. 该电池负极反应式为CH2=CH2+H2O-2eˉ=CH3CHO+2H+
12.一种新型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. 催化重整中CH4+H2O=3H2+CO,1 mol CH4参加反应转移2 mol电子
B. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
C. 电池工作时,CO32-向电极B移动
D. 电极B上的电极反应:O2+2CO2+4e- =2CO32-
13.《Nature》期刊曾报道一例CH3OH-O2原电池,其工作示意图如下。下列说法不正确的是
A. 电极A是负极,发生氧化反应
B. 电解质溶液中H+由A极流向B极