2012高三化学备考-燃料电池
文档属性
| 名称 | 2012高三化学备考-燃料电池 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 22.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-11-18 13:56:16 | ||
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文档简介
燃料电池
1.镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是
A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)
2.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A．放电时负极反应为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
3.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是
A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4
C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li
4.锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：
负极反应：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是
A. 锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－x
B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小
C. 锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动
D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi＋＋xe—＝C6Li
5.甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是
A、负极反应式为CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O
B、正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-
C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变
D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
6.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是
A. 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极
B. 电池的总反应是：2C4H10＋13O2 8CO2＋10H2O
C. 通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e-＝2O2-
D. 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e-＋13O2-＝4CO2＋5H2O
7.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
⑴放电时：正极的电极反应式是 ；
电解液中H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
⑵在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。
8.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。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，同时向一个电极通入空气。
试回答下列问题：
⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是 。
⑵此电池的正极发生的电极反应是 ；
负极发生的电极反应是 。
⑶电解液中的H+离子向 极移动；向外电路释放电子的电极是 。
⑷比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是 。
9.某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO3-）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。试回答下列问题：
⑴写出该燃料电池的化学反应方程式。
⑵写出该燃料电池的电极反应式。
⑶为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是什么，它从哪里来？
11.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO＋2CO4CO2＋4e－
正极反应式： 。
总电池反应式： 。
12.某原电池中盛有KOH浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：
可燃性气体 正极反应 负极反应 电池总反应 pH变化
(1) H2
(2) H2S
(3) CO
(4) CH4
(5) C2H4
(6) C2H2
13.甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，
负极发生的反应：
负极的电极反应式为：
正极发生的反应有：
所以总反应为： 。
14.我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。
电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。
负极的电极反应式为： ；
正极的电极反应式为：
总反应式为：
1.镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是
A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)
2.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A．放电时负极反应为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
3.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是
A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4
C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li
4.锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：
负极反应：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是
A. 锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－x
B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小
C. 锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动
D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi＋＋xe—＝C6Li
5.甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是
A、负极反应式为CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O
B、正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-
C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变
D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
6.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是
A. 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极
B. 电池的总反应是：2C4H10＋13O2 8CO2＋10H2O
C. 通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e-＝2O2-
D. 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e-＋13O2-＝4CO2＋5H2O
7.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
⑴放电时：正极的电极反应式是 ；
电解液中H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
⑵在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。
8.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。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，同时向一个电极通入空气。
试回答下列问题：
⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是 。
⑵此电池的正极发生的电极反应是 ；
负极发生的电极反应是 。
⑶电解液中的H+离子向 极移动；向外电路释放电子的电极是 。
⑷比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是 。
9.某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO3-）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。试回答下列问题：
⑴写出该燃料电池的化学反应方程式。
⑵写出该燃料电池的电极反应式。
⑶为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是什么，它从哪里来？
11.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO＋2CO4CO2＋4e－
正极反应式： 。
总电池反应式： 。
12.某原电池中盛有KOH浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：
可燃性气体 正极反应 负极反应 电池总反应 pH变化
(1) H2
(2) H2S
(3) CO
(4) CH4
(5) C2H4
(6) C2H2
13.甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，
负极发生的反应：
负极的电极反应式为：
正极发生的反应有：
所以总反应为： 。
14.我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。
电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。
负极的电极反应式为： ；
正极的电极反应式为：
总反应式为：