【題型一】 二次電池……………………………………………………………………………………1
【題型二】 燃料電池……………………………………………………………………………………6
二、最新?？碱}組練……………………………………………………………………………………………10
【題型一】 二次電池
【典例分析】
1．某種鈉離子的二次電池，其放電工作原理如圖所示。
下列說(shuō)法正確的是
A．放電時(shí)，石墨上的電勢(shì)比MnPO4上的高
B．充電時(shí)，石墨接直流電源的正極
C．充電時(shí)，Na+由右側(cè)經(jīng)過(guò)離子交換膜遷移到左側(cè)
D．放電時(shí)，正極反應(yīng)為NaMnPO4+e-=MnPO4+Na+
【答案】C
【分析】
該裝置為鈉離子的二次電池，根據(jù)放電工作原理的裝置以及原電池工作原理，左端電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Na－e－=Na＋，右端電極為正極，電極反應(yīng)式為MnPO4＋Na＋＋e－=NaMnPO4，據(jù)此分析；
【解析】
A．根據(jù)上述分析，石墨為負(fù)極，MnPO4為正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，即MnPO4電勢(shì)高于石墨，故A錯(cuò)誤；
B．二次電池充電時(shí)，電池正極接電源的正極，電池負(fù)極接電源的負(fù)極，石墨為負(fù)極，充電時(shí)，應(yīng)接電源的負(fù)極，故B錯(cuò)誤；
C．充電時(shí)，石墨電極反應(yīng)式為Na＋＋e－=Na，MnPO4電極反應(yīng)式為NaMnPO4－e－=Na＋＋MnPO4，Na＋從右側(cè)經(jīng)過(guò)離子交換膜遷移到左側(cè)，故C正確；
D．根據(jù)上述分析，放電時(shí)正極反應(yīng)式為MnPO4＋Na＋＋e－=NaMnPO4，故D錯(cuò)誤；
答案為C。
【提分秘籍】
二次電池
也稱可充電池(以鉛蓄電池為例)：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用
1．放電時(shí)的反應(yīng)：(原電池)
①負(fù)極反應(yīng)：__Pb(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)－2e－===PbSO4(s)__
②正極反應(yīng)：__PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)__
③總反應(yīng)：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)
2．充電時(shí)的反應(yīng)：(電解池)
①陰極反應(yīng)：__PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)__
②陽(yáng)極反應(yīng)：__PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)__
③總反應(yīng)：2PbSO4(s)＋2H2O(l)eq \(=====,\s\up7(通電))Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
放電時(shí)原電池的負(fù)極作充電時(shí)電解池的__陰__極。
3．二次電池的解題思路
4．二次電池電極反應(yīng)式的書寫方法
①先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。
②寫出一個(gè)比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)
③在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。
④充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過(guò)程相反。
【易錯(cuò)提醒】
(1)可充電電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。
(2)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。
(3)可充電電池在充電時(shí)，其負(fù)極連接外接電源的負(fù)極，正極連接外接電源的正極
【變式演練】
1．銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為：。下列說(shuō)法不正確的是
A．該電池屬于二次電池和堿性電池
B．電極是電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)
C．電池工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液的濃度保持不變
D．充電時(shí)，電池的正極應(yīng)與電源的正極相連
【答案】C
【解析】
A． 該電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，屬于二次電池，放電過(guò)程的產(chǎn)物有氫氧化鋅是堿性電池，故A正確；
B．放電時(shí)鋅從0價(jià)升高到+2價(jià)，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極是電池的負(fù)極， 故B正確；
C．根據(jù)電極反應(yīng)式可知，電池工作過(guò)程中生成水，電解質(zhì)溶液的濃度減小，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)原電池與電解池的關(guān)系，充電時(shí)，電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)與電源的正極相連，故D正確；
故答案為：C
2．磷酸鐵鋰電池是以磷酸鐵鋰為正極材料的一種鋰離子二次電池，電池總反應(yīng)為M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C，其原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是
A．放電時(shí)，石墨電極的電勢(shì)更高
B．充電時(shí)，Li+移向磷酸鐵鋰電極
C．充電時(shí)，磷酸鐵鋰電極應(yīng)與電源正極相連
D．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M
【答案】C
【分析】
從電池總反應(yīng)式可以分析出，放電時(shí)LiC6變?yōu)長(zhǎng)i+和6C，Li元素化合價(jià)升高被氧化，所以石墨電極是負(fù)極，另一側(cè)磷酸鐵鋰電極為正極，放電過(guò)程電解質(zhì)中Li+向磷酸鐵鋰電極方向移動(dòng)；
【解析】
A．根據(jù)分析，石墨電極為負(fù)極，故電勢(shì)更低，描述錯(cuò)誤，不符題意；
B．根據(jù)分析，放電時(shí)Li+移向磷酸鐵鋰電極，而充電時(shí)離子移動(dòng)方向相反，向石墨電極移動(dòng)，描述錯(cuò)誤，不符題意；
C．放電時(shí)，磷酸鐵鋰電極是正極，電子流入，充電時(shí)，該極需輸出電子，故要和電源正極相連，描述正確，符合題意；
D．根據(jù)電池模型，可以看到，放電時(shí)正極電極反應(yīng)式應(yīng)是M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4，描述錯(cuò)誤，不符題意；
綜上，本題選C。
【題型二】 燃料電池
【典例分析】
1．以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是
A．該裝置屬于電解池
B．放電過(guò)程中，H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移
C．電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為
D．在電池反應(yīng)中，每消耗氧氣，理論上能生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2
【答案】C
【解析】
A．該裝置是微生物燃料電池，屬于原電池，A不正確；
B．原電池在放電過(guò)程中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則H+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移，B不正確；
C．在電池負(fù)極，C6H12O6失電子產(chǎn)物與H2O反應(yīng)，生成CO2氣體和H+，電極反應(yīng)式為，C正確；
D．在電池反應(yīng)中，每消耗氧氣，得到4mle-，依據(jù)電極反應(yīng)式，理論上能生成22.4L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2，D不正確；
故選C。
【提分秘籍】
燃料電池
1．氫氧燃料電池是將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。
2．燃料電池的電極本身不參與反應(yīng)，燃料和氧化劑連續(xù)地由__外部__供給。對(duì)于燃料電池要注意燃料在負(fù)極反應(yīng)，O2在正極反應(yīng)，要注意電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)的影響，如堿性條件下，CO2以COeq \\al(2－,3)形式存在。
【易錯(cuò)提醒】
(1)熔融的金屬氧化物作介質(zhì)傳導(dǎo)O2－
負(fù)極：H2－2e－＋O2－===H2O；
正極：O2＋4e－===2O2－。
(2)碳酸鹽作介質(zhì)
負(fù)極：H2－2e－＋COeq \\al(2－,3)===H2O＋CO2；
正極：O2＋4e－＋2CO2===2COeq \\al(2－,3)。
(3)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫
總體思路：eq \x(\a\al(復(fù)雜電極,反應(yīng)式))＝eq \x(總反應(yīng)式)－eq \x(\a\al(較簡(jiǎn)單一極,電極反應(yīng)式))
遵循原理，信息優(yōu)先，用守恒直接書寫。
3．燃料電池的解題模板

4．書寫燃料電池電極反應(yīng)式的三大步驟
①先寫出燃料電池總反應(yīng)式
一般都是可燃物在氧氣中的燃燒反應(yīng)方程式。但由于燃燒產(chǎn)物還可能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的方程式與其相加得總反應(yīng)方程式。
②再寫出燃料電池正極的電極反應(yīng)式
由于燃料電池正極一般都是O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，基礎(chǔ)反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－。
A．電解質(zhì)為固體時(shí)，O2－可自由通過(guò)，正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－。
B．電解質(zhì)為熔融的碳酸鹽時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2COeq \\al(2－,3)。
C．當(dāng)電解質(zhì)為中性或堿性環(huán)境時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
D．當(dāng)電解質(zhì)為酸性環(huán)境時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
③最后寫出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式＝燃料電池總反應(yīng)式－燃料電池正極的電極反應(yīng)式。在利用此法時(shí)一要注意消去反應(yīng)中的O2，二要注意兩極反應(yīng)式和總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移相同。
【變式演練】
1．一種新型燃料電池，是將兩根金屬鉑作電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入N2H4和O2，下列說(shuō)法不正確的是
A．通入N2H4的電極為負(fù)極
B．隨著放電的進(jìn)行，負(fù)極附近溶液pH上升
C．每消耗1mlN2H4可以向外電路提供4mle-
D．通入氧氣的一極的電極反應(yīng)為2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
【答案】B
【解析】
A．在燃料電池中，通入燃料N2H4的電極為負(fù)極，A正確；
B．負(fù)極反應(yīng)式為，由于負(fù)極不斷消耗OH-離子，所以負(fù)極附近pH降低；B錯(cuò)誤；
C．負(fù)極反應(yīng)式為，可看出每消耗1mlN2H4可以向外電路提供4mle-，即可以向外電路提供4ml e－，C正確；
D．通入O2的一極為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為2H2O + O2 + 4e- = 4OH-，D正確；
答案選B。
2．NH3?O2燃料電池裝置如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．燃料電池能量之間的轉(zhuǎn)化是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．電池工作時(shí)，溶液中的Na+向電極b遷移
C．電池工作時(shí)，O2得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)
D．電極b上的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH－?6e－=N2+6H2O
【答案】B
【解析】
A．燃料電池能量之間的轉(zhuǎn)化主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；
B．電池工作時(shí)，根據(jù)圖中信息氨氣化合價(jià)升高變?yōu)榈獨(dú)?，作?fù)極，根據(jù)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)規(guī)律，溶液中的Na+向電極a遷移，故B錯(cuò)誤；
C．電池工作時(shí)，O2化合價(jià)降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；
D．電極b為負(fù)極，氨氣化合價(jià)升高變?yōu)榈獨(dú)猓姌O上的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH－?6e－=N2+6H2O，故D正確。
綜上所述，答案為B。
1．我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了-種室溫下可呼吸”的Na-CO2二次電池。該電池使用鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為： 2Na2CO3+C3CO2+4Na。下列說(shuō)法正確的是
A．該電池使用Na2CO3水溶液作為電解質(zhì)溶液
B．放電時(shí)，該電池正極反應(yīng)為：3CO2+4e-2CO+C
C．充電時(shí)，CO向Na電極移動(dòng)
D．使用鉛酸蓄電池為其充電時(shí)，Ni電極與Pb電極相連
【答案】B
【解析】
A．鈉能與水反應(yīng)，該電池不能使用水溶液作為電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)電池總反應(yīng)，放電時(shí)，二氧化碳在正極得電子生成單質(zhì)碳和碳酸根離子，正極反應(yīng)為3CO2+4e-2CO+C，故B正確；
C．充電時(shí)，Na電極是陰極，Ni電極是陽(yáng)極，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，CO向Ni電極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．充電時(shí)，Na電極是陰極，Ni電極是陽(yáng)極，使用鉛酸蓄電池為其充電時(shí)，Na電極與Pb電極相連、Ni電極與PbO2電極相連，故D錯(cuò)誤；
選B。
2．天津大學(xué)制備的一種新型水系可充電鋅錳電池的構(gòu)造簡(jiǎn)圖如下，放電時(shí)，電極反應(yīng)為：，電極上電極反應(yīng)為：。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．放電時(shí)，若電路轉(zhuǎn)移2ml電子，則有2ml向右通過(guò)離子交換膜a
B．交換膜a為陽(yáng)離子交換膜，交換膜b為陰離子交換膜
C．充電時(shí)，電池中溶液的導(dǎo)電性基本不變
D．充電時(shí)，電極X的質(zhì)量增大
【答案】C
【分析】
使用什么膜，這是該電池的最大特點(diǎn)。如果為陰膜，為陽(yáng)膜，則電池在不使用時(shí)，左邊的進(jìn)入中間區(qū)，與從右邊進(jìn)入中間區(qū)的發(fā)生中和反應(yīng)，所以，左邊必須為陽(yáng)膜，右邊為陰膜。
【解析】
A．放電時(shí)，若電路轉(zhuǎn)移電子，則有向右通過(guò)離子交換膜，A正確；
B．據(jù)分析交換膜為陽(yáng)離子交換膜，交換膜為陰離子交換膜，B正確；
C．充電時(shí)，電池中溶液的離子濃度增大，導(dǎo)電性不是不變而是增強(qiáng)，C錯(cuò)誤；
D．充電時(shí)，電極上反應(yīng)為、不斷析出，電極的質(zhì)量增大，D正確；
答案選C。
3．液流電池是電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能容量大、使用壽命長(zhǎng)。下圖為一種中性/液流電池的結(jié)構(gòu)及工作原理圖。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．充電時(shí)A電極連電源負(fù)極
B．放電時(shí)正極電極反應(yīng)為：
C．放電時(shí)負(fù)極區(qū)離子濃度增大，正極區(qū)離子濃度減小
D．充電時(shí)陰極電極反應(yīng)：
【答案】C
【分析】
由圖可知，放電時(shí)，電極A為液流電池的負(fù)極，鋅在溴離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四溴合鋅離子，電極反應(yīng)式為，電極B為正極，六氰合鐵酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成六氰合亞鐵酸根離子，電極反應(yīng)式為；充電時(shí)，A電極連電源負(fù)極，做電解池的陰極，四溴合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和溴離子，電極反應(yīng)式為，電極B與正極相連，做電解池陽(yáng)極，六氰合亞鐵酸根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成六氰合鐵酸根離子，電極反應(yīng)式為。
【解析】
A．由分析可知，充電時(shí)，A電極連電源負(fù)極，做電解池的陰極，故A正確；
B．由分析可知，放電時(shí)，電極B為正極，六氰合鐵酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成六氰合亞鐵酸根離子，電極反應(yīng)式為，故B正確；
C．由分析可知，放電時(shí)，電極A為液流電池的負(fù)極，鋅在溴離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四溴合鋅離子，電極反應(yīng)式為，由電極反應(yīng)式可知，放電時(shí)負(fù)極區(qū)離子濃度減小，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，充電時(shí)，A電極連電源負(fù)極，做電解池的陰極，四溴合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和溴離子，電極反應(yīng)式為，故D正確；
故選C。
4．某二次電池的充放電反應(yīng)為：，下列推斷錯(cuò)誤的是
A．放電時(shí)，為負(fù)極
B．充電時(shí)，為陽(yáng)極
C．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移電子，正極上有被氧化
D．充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為
【答案】C
【解析】
A．放電時(shí)相當(dāng)于是原電池，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，鐵為負(fù)極，A正確；
B．充電時(shí)相當(dāng)于是電解池，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，B正確；
C．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移電子，正極上有被還原，鐵被氧化，C錯(cuò)誤；
D．充電時(shí)，陰極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，反應(yīng)式為，D正確；
答案選C。
5．鉛蓄電池是應(yīng)用廣泛的二次電池，其工作原理可表示為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．Pb是電池的負(fù)極材料
B．放電時(shí)，SO移向Pb電極
C．充電時(shí)，PbO2電極接外電源負(fù)極
D．放電時(shí)，PbO2電極增重64g時(shí)，外電路理論上通過(guò)2NA個(gè)電子
【答案】C
【分析】
由總反應(yīng)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)可得，Pb失電子生成PbSO4，作負(fù)極；PbO2得電子作正極。
【解析】
A．Pb失電子，故作負(fù)極，故A正確；
B．放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，故SO移向Pb電極，故B正確；
C．充電時(shí)，原電池的正極外接電源的正極，故PbO2電極接外電源正極，故C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)PbO2(s)+2e-+4H++SO=PbSO4(s)+2H2O，每1mlPbO2(s)生成1mlPbSO4(s)，轉(zhuǎn)移2ml電子，增重64g，故D正確；
故選C。
6．化劑TAPP-Mn的應(yīng)用，使Li-CO2電池的研究取得了新的進(jìn)展。Li-CO2電池結(jié)構(gòu)和該催化劑作用下正極反應(yīng)可能的歷程如下圖所示。
下列說(shuō)法正確的是
A．Li-CO2電池可使用水溶液作電解液
B．充電時(shí)，Li+由I極向II極遷移
C．放電時(shí)，正極反應(yīng)為
D．*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物
【答案】C
【分析】
由圖示轉(zhuǎn)化流程知，Li電極在反應(yīng)中失去電子作負(fù)極，即電極I為負(fù)極，則電極Ⅱ?yàn)檎龢O，CO2在正極得電子結(jié)合Li+最終轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3和C，對(duì)應(yīng)電極反應(yīng)為：3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C。
【解析】
A．Li是活潑金屬能與水發(fā)生反應(yīng)，因此不能采用水溶液作為電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；
B．由分析知，電極I為負(fù)極，充電時(shí)連接電源負(fù)極作陰極，電極Ⅱ?yàn)檎龢O，充電時(shí)作陽(yáng)極，Li+由陽(yáng)極（電極Ⅱ）移向陰極（電極I），B錯(cuò)誤；
C．由分析知C正確；
D．由正極的反應(yīng)歷程圖示可知，C為最終的產(chǎn)物，不是中間產(chǎn)物，D錯(cuò)誤；
故答案選C。
7．世界首款石墨烯鋰離子電池產(chǎn)品已發(fā)布，可在-30℃-80℃環(huán)境下工作，電池循環(huán)壽命高達(dá)3500次左右，充電效率是普通充電產(chǎn)品的24倍。它是利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性制作的一種新型二次電池。其工作原理如圖所示，
電池反應(yīng)式為。
下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是
A．充電時(shí)，移向石墨烯
B．充電時(shí)，轉(zhuǎn)移電子理論上陰極材料質(zhì)量增加3.5g
C．放電時(shí)，極發(fā)生的電極反應(yīng)為
D．對(duì)廢舊的該電池進(jìn)行“放電處理”，讓從石墨烯中脫出有利于回收
【答案】C
【解析】
A．根據(jù)得到放電時(shí)石墨烯為負(fù)極，則充電時(shí)，石墨烯為陰極，移向陰極(石墨烯)，故A正確；
B．充電時(shí)，移向陰極(石墨烯)，電極反應(yīng)式為，轉(zhuǎn)移電子理論上陰極材料質(zhì)量增加0.5ml×7 g?ml?1＝3.5g，故B正確；
C．放電時(shí)，正極(極)發(fā)生的電極反應(yīng)為，故C錯(cuò)誤；
D．對(duì)廢舊的該電池進(jìn)行“放電處理”，讓從石墨烯中脫出有利于回收，故D正確；
綜上所述，答案為C。
8．氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池在使用時(shí)負(fù)極反應(yīng)如下：2H2+4OH–-4e-=4H2O，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A．產(chǎn)物為無(wú)污染的水，屬于環(huán)境友好電池
B．在使用過(guò)程中，電解質(zhì)溶液濃度會(huì)降低
C．正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．電池使用過(guò)程中，負(fù)極材料的活性一定比正極材料大
【答案】D
【解析】
A．氫氧燃料電池的電池總反應(yīng)為2H2+O2═2H2O，產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，且能量轉(zhuǎn)化率高，屬于環(huán)境友好電池，故A正確；
B．氫氧燃料電池的電池總反應(yīng)為2H2+O2═2H2O，產(chǎn)物是水，所以工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的濃度會(huì)降低；故B正確；
C．氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，工作時(shí)，通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液，所以O(shè)2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正確；
D．氫氧燃料電池的兩極材料可以選擇石墨電極，即正極和負(fù)極均可選擇石墨電極，所以負(fù)極材料的活性不一定比正極材料大，故D錯(cuò)誤；
答案為D。
9．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是
A．a(chǎn)為CH4，b為CO2
B．CO向正極遷移
C．此電池在常溫下也能工作
D．正極的電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO
【答案】D
【分析】
從電子在電路中的流向可以確定左邊電極是負(fù)極，所以a處通入的就是燃料甲烷，則右邊電極是正極。
【解析】
A．a(chǎn)處通入的就是燃料甲烷，則右邊電極是正極，b處充入的是氧化劑氧氣，不是二氧化碳，故A錯(cuò)誤；
B．原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以CO向負(fù)極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．此電池是用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，只能是在高溫下進(jìn)行工作，故C錯(cuò)誤；
D．正極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2CO，故D正確。
正確答案：D。
10．霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項(xiàng)組成，它們與霧氣結(jié)合在一起，讓天空瞬間變得陰沉灰暗，若選擇乙醇(H2SO4)燃料電池將霧霾中的NO、SO2轉(zhuǎn)化為硫酸銨，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的回收再利用，其回收利用裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A．b電極發(fā)生的反應(yīng)式為：
B．通入NO的電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)
C．該裝置實(shí)際工作過(guò)程中不通入也能達(dá)到相同的效果
D．當(dāng)消耗46g乙醇時(shí)(不計(jì)算電解過(guò)程中的能量損耗)，則通入的的物質(zhì)的量為
【答案】D
【分析】
c極二氧化硫被氧化，是陽(yáng)極，a極是正極，d極NO得電子被還原，是陰極，b極是負(fù)極。
【解析】
A． b電極發(fā)生的反應(yīng)式為： ,故A錯(cuò)誤；
B．通入NO的電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．電池的總反應(yīng)為,產(chǎn)生硫酸銨需要通入，故C錯(cuò)誤；
D．由C 得，又因?yàn)?，由電子守恒可得，所以?dāng)消耗46g乙醇時(shí)，則通入的的物質(zhì)的量為，故D正確；
故答案為：D
11．熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池，具有效率高、燃料多樣化、余熱利用價(jià)值高等諸多優(yōu)點(diǎn)。圖示熔融碳酸鹽燃料電池以、為電解質(zhì)，以為燃料。下列說(shuō)法正確的是
A．a(chǎn)為，b為B．向正極移動(dòng)
C．此電池在常溫下也能工作D．正極的電極反應(yīng)式為
【答案】D
【解析】
電極反應(yīng)式：負(fù)極：CH4-8e-＋4CO=5CO2＋2H2O
正極：2O2＋8e-＋4CO2=4CO。根據(jù)圖示中電子的移向，可以判斷a處通入甲烷，b處通入空氣。
A．a(chǎn)為 CH4 ，b為 空氣，A錯(cuò)誤；
B．應(yīng)移向負(fù)極，B錯(cuò)誤；
C．電解質(zhì)是熔融鹽，因此此電池在常溫下不能工作，C錯(cuò)誤；
D．正極的電極反應(yīng)式為 O2+2CO2+4e-=2，D正確；
故選D。
12．以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，分別組成、、清潔燃料電池，下列說(shuō)法正確的是
A．放電過(guò)程中，OH-均向正極移動(dòng)
B．放電過(guò)程中，KOH物質(zhì)的量均減小
C．消耗等質(zhì)量氧氣時(shí)，燃料電池的理論放電量最大
D．消耗等物質(zhì)的量燃料時(shí)，燃料電池的理論放電量最大
【答案】D
【解析】
A．放電過(guò)程為原電池工作原理，所以氫氧根離子均向負(fù)極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．、、的總反應(yīng)分別為：，，，其中、清潔燃料電池總反應(yīng)中未消耗KOH，所以此時(shí)KOH的物質(zhì)的量不變，故B錯(cuò)誤；
C．理論放電量與轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān)，根據(jù)總反應(yīng)，當(dāng)消耗的氧氣一樣多時(shí)，放電量一樣，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)總反應(yīng)，等物質(zhì)的量的燃料時(shí)，CH3OH消耗的氧氣是最多的，所以放電量最大，故D正確；
故選D。
13．燃料電池以熔融的金屬氧化物為電解質(zhì)、CH4為燃料，裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A．b極加入的物質(zhì)為空氣(O2)，發(fā)生還原反應(yīng)
B．O2—向a極移動(dòng)
C．正極電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e—=2H2O
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗11.2L甲烷，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA
【答案】C
【分析】
由圖中電子的移動(dòng)方向可知， a極為燃料電池的負(fù)極，甲烷在氧離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為CH4+ 4O2——8e—=CO2+2H2O，b極為正極，空氣中的氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，電極反應(yīng)式為O2+4e—=2 O2—。
【解析】
A．由分析可知，b極加入的物質(zhì)為空氣，空氣中的氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，故A正確；
B．由分析可知，a極為燃料電池的負(fù)極，b極為正極，燃料電池工作時(shí)，陰離子O2—向負(fù)極a極移動(dòng)，故B正確；
C．由分析可知，b極為正極，空氣中的氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，電極反應(yīng)式為O2+4e—=2 O2—，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，a極為燃料電池的負(fù)極，甲烷在氧離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為CH4+ 4O2——8e—=CO2+2H2O，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗11.2L甲烷，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為×8×NAml—1=4NA，故D正確；
故選C。
酸性
堿性
負(fù)極反應(yīng)式
__2H2－4e－===4H＋__
__2H2－4e－＋4OH－===4H2O__
正極反應(yīng)式
__O2＋4e－＋4H＋===2H2O__
__O2＋4e－＋2H2O===4OH－__
總反應(yīng)式
2H2＋O2===2H2O

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