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2014年高二化学人教版选修四 20燃料电池练习卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等

氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能这一中间形式,已用于宇宙飞船及潜艇中,其电极反应为:

负极:2H2+4OH--4e-满分5 manfen5.com4H2O

正极:O2+2H2O+4e-满分5 manfen5.com4OH-

所产生的水还可作为饮用水,今欲得常温下1 L,则电池内电子转移的物质的量约为(  )

A.8.9×10-3 molB.4.5×10-2 molC.1.1×102 molD.5.6×10 mol

 

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2. 难度:中等

质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是(  )

正极反应为:O2+4H++4e-满分5 manfen5.com2H2O

负极反应为:2H2-4e-满分5 manfen5.com4H+

总的化学反应为:2H2+O2满分5 manfen5.com2H2O

氢离子通过电解质向正极移动

A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④

 

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3. 难度:中等

美国加州Miramar海军航空站安装了一台250 kWMCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700 ,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3。该电池的总反应为:2H2+O2满分5 manfen5.com2H2O,负极反应为:H2+C-2e-满分5 manfen5.comH2O+CO2。则下列推断中正确的是(  )

A.正极反应:4OH--4e-满分5 manfen5.com2H2O+O2

B.当电池生成1 mol H2O,转移4 mol电子

C.放电时C向负极移动

D.放电时C向正极移动

 

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4. 难度:中等

有四种燃料电池:A固体氧化物燃料电池B碱性氢氧化物燃料电池C质子交换膜燃料电池D熔融盐燃料电池,下面是工作原理示意图,其中正极反应生成水的是(  )

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5. 难度:中等

固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极ab均不参与电极反应。下列判断正确的是(  )

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A.O2放电的a极为电池的负极

B.H2放电的b极为电池的正极

C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-满分5 manfen5.com4OH-

D.该电池的总反应方程式为2H2+O2满分5 manfen5.com2H2O

 

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6. 难度:中等

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O满分5 manfen5.comCH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是(  )

A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动

B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4. 48 L氧气

C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2满分5 manfen5.comCH3COOH+H2O

D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O满分5 manfen5.com4OH-

 

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7. 难度:中等

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是(  )

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A.该电池能够在高温下工作

B.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-满分5 manfen5.com6CO2↑+24H+

C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移

D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体L

 

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8. 难度:中等

据报道,摩托罗拉公司研制了一种有甲醇和氧气,以及强碱作电解质的手机电池,电量可达到镍氢电池的10,有关此电池的叙述错误的是(  )

A.溶液中的阳离子移向正极

B.负极反应式:CH3OH+8OH--6e-满分5 manfen5.comC+6H2O

C.电池在使用过程中,电解质溶液的c(OH-)不变

D.当外电路通过6 mol电子时,理论上消耗1.5 mol O2

 

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9. 难度:中等

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-。下列对该燃料电池的说法中正确的是(  )

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满分5 manfen5.com8CO2+10H2O

C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O满分5 manfen5.com4OH-

D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10-26e-+13O2-满分5 manfen5.com4CO2+5H2O

 

二、填空题
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10. 难度:中等

可以将氧化还原反应2H2+O2满分5 manfen5.com2H2O设计成原电池。

(1)利用氢气和氧气、氢氧化钾溶液构成燃料电池,则负极通的气体应是       ,正极通的气体就是    ,电极反应为:正极       ,负极         

(2)如果把KOH改为稀硫酸作电解质,则电极反应为:正极:      ,负极:         

(3)(1)(2)的电解质溶液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?           

(4)如把H2改为甲烷,KOH溶液作电解质溶液,则电极反应为:正极:          ,负极:           

 

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