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1、填空题 燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
(1)完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
①甲烷与氧气反应的化学方程式为:
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
③随着电池不断放电,电解质溶液的碱性 (填“增大”、“减小”或“不变”)
④通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 ; (填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
(2)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-。
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变)。
2、选择题 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH???
下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应为:3Zn-6e-+6OH-═3Zn(OH)2
B.放电时正极反应为:2FeO42-+6e-+8H2O═2Fe(OH)3+10OH-
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原
D.放电时正极附近溶液的碱性减弱
3、选择题 如下图所示是某太空空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液,下列有关说法中正确的是
[???? ]
A. 该能量转化系统工作时,需不断补充H2O
B. 该转化系统的能量本质上来源于太阳能
C. 水电解系统中的阴极反应:O2+2H2O+4e-==4OH-
D. 燃料电池放电时的负极反应:H2-2e-==2H+
4、简答题 有一种MCFC型燃料电池,该电池所用原料为H2和空气,电解质为熔融的K2C03.电池总反应为:2H2+02=2H20,负极反应为H2+C032--2e-=H20+CO2.下列说法中正确的是( )
A.正极反应为40H--4e-=2H20+02?t
B.电池放电时,电池中CO32-的物质的量将逐渐减少
C.放电时C032-向负极移动
D.电路中的电子经正极、负极、熔融K2C03后再回到正极,形成闭合回路
5、选择题 将用导线连接的两根铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,形成燃料电池,其电池反应为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.下列叙述正确的是( )
①通入CH4的电极为正极;②正极的电极反应是?O2+2H2O+4e-=4OH-;③通入氧气的电极为正极;④通入CH4的电极的反应是CH4+O2+4e-=CO2+2H2O;⑤负极的电极反应是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;⑥电池工作时溶液中的阳离子向负极移动;⑦电池工作时溶液中的阴离子向负极移动;⑧电池工作时电子从通入甲烷的一极由外电路流向通入氧气的一极.
A.②③⑤⑦⑧
B.②③⑤⑥⑧
C.①②⑤⑦⑧
D.①②③④⑦