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1、选择题 下图为一种新型的生物燃料电池,它有两个涂覆着酶的电极,处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中,由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜。下列对其工作原理叙述正确的是

[? ]
A.该电池工作过程中,H+浓度不断增大
B.该电池在高温环境下能提供更好的动力
C.该电池负极反应为H2+2e-=2H+
D.该电池正极反应为O2+4e-=2O2-
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一种由甲醇、氧气和强碱溶液(作电解质)组成的新型手机电池,可持续使用一个月,其电池反应为:
,则有关说法正确的是
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B.放电时负极的电极反应为CH3OH+8OH-→CO+6H2O+6e-
C.标准状况下,通入5.6 L O2并完全反应后,有0.5 mol电子转移
D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低
参考答案:B
本题解析:根据总反应可看出,甲醇被氧气氧化
正极氧气得电子发生还原反应:O2+4e-+2H2O=4OH-
甲醇在负极失电子被氧化:CH3OH+8OH-→CO32—+6H2O+6e-(总反应减去负极反应即可得到)
由正极电极反应可知,标准状况下,通入5.6 L O2(0.25mol)并反应后,有1mol电子转移,在正极处生成了OH-,碱性增强,pH升高
故答案为B
本题难度:一般
3、选择题 氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下:
2H2+4OH--4e-==4H2O O2+2H2O+4e-==4OH-,下列说法错误的是
[? ]
A.氢气通入正极,氧气通入负极
B.燃料电池的能量转化率不能达到100%
C.供电时的总反应为:2H2+O2==2H2O
D.产物为无污染的水,属于环境友好电池
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 燃料电池能量利用率可高达80%,下列有关燃料电池的说法错误?的是( )
A.燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,产物为水经过处理之后可供宇航员使用
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2O
D.H2SO4作电解质,甲烷燃料电池的正极反应为O2+4H++4e-=2H2O
参考答案:A、燃料电池中,燃料做负极,负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质,故A正确;
B、航天飞行器中氢氧燃料电池的产物是水,经过处理之后可供宇航员使用,故B正确;
C、乙醇燃料电池的电解质用KOH时,生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐,负极发生反应C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O,故C错误;
D、在酸性环境下,燃料电池中正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,故D正确.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,右图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______,在导线中电子流动方向为(用a、b表示)______.
(2)负极的电极反应式为______.
(3)电极表面镀铂粉的原因为______.
(4)关于该电池的说法错误的是______
A.氢气在负极发生氧化反应?B.供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池?D.燃料电池的能量转化率可达100%
(5)在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是______


参考答案:(1)该装置是把化学物质中的能力转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是?由a到b.
故答案为:化学能转变为电能;?由a到b.
(2)该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O.
故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O或 H2+2OH--2e-═2H2O.
(3)电极表面镀铂粉,增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数,使反应物的浓度增大,反应物浓度增大,反应速率加快.
故答案为:增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率.
(4)A氢气在负极上失电子发生氧化反应,故A正确.
B、该装置的电池反应式为2H2+O2=2H2O,所以供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O,故B正确.
C、产物为无污染的水,属于环境友好电池,故C正确.
D、燃料不可能完全燃烧,所以转化率不可能为100%,故D错误.
故选D.
(5)原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
A、电极材料相同,故A错误.
B、符合原电池的构成条件,故B正确.
C、乙醇为非电解质,不能进行氧化还原反应,故C错误.
D、符合原电池的构成条件,故D正确.
E、符合原电池的构成条件,故E正确.
F、不能形成闭合回路,故F错误.
故选BDE.
本题解析:
本题难度:一般