（鲁京津琼）2020版新高考化学第六章微考点46新型化学电源——燃料电池微生物电池（含解析）.docx

新型化学电源燃料电池，微生物电池题型一燃料电池及其应用1(2018邢台二中高三月考)以氨作为燃料的燃料电池，具有能量效率高的特点，另外氨气含氢量高，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。NH3O2燃料电池的结构如图所示，下列说法正确的是()Aa极为电池的正极B负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2OC当生成1molN2时，电路中通过的电子的物质的量为3molD外电路的电流方向为从a极流向b极2(2018衡阳八中高三月考)CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO尾气分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇氧化钠，其中O2可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法中错误的是()A负极的电极反应式为COO22e=CO2B工作时电极b作正极，O2由电极a向电极b移动C工作时电子由电极a通过传感器流向电极bD传感器通过的电流越大，尾气中CO的含量越高3(2018长沙市明德中学月考)某传感器工作原理如图所示。利用该传感器可以测定空气中NO、CO、NH3、SO2等有害气体的含量。下列说法正确的是()A若M为熔融KOH，X为NH3，Y为N2，则负极的电极反应式为2NH36e=N26HB若M是含O2的固体电解质，X为NO，则正极的电极反应式为O24e=2O2C传感器工作中，电子由Pt()极经电流仪传到Pt()极D若X为CO，M为KOH溶液，则电池总反应为2COO2=2CO24NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图。该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物Y。下列说法正确的是()A若将该电池中的熔融NaNO3换成NaOH溶液，则不可能产生电流B电子从石墨电极流向石墨电极C石墨电极的电极反应式为NO2NOe=N2O5DNO2只有还原性没有氧化性5(2018烟台一模)LED系列产品是一类新型节能产品，图甲是NaBH4/H2O2燃料电池，图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是()A电池A极区的电极反应式为H2O22e=2OHB电池放电过程中，Na从负极区向正极区移动C每有1molNaBH4参加反应转移电子数为4NAD要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a应与图甲中的B极相连题型二微生物电池及其应用6酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是()A该电池可以在高温条件下使用BH通过交换膜从b极区移向a极区C电极a是正极D电池负极的电极反应式为C6H12O6H2O2e=C6H12O72H7(2018昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是()A该电池不宜在高温下工作B若该电池为酸性介质，正极反应式为O24e4H=2H2OC放电过程中，电池内阳离子向正极迁移D若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H8(2018长沙质检)最近国外研究发现一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化为电能的装置，其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。如图为有机污水处理的实验装置。下列说法正确的是()A为加快处理速度，装置可在高温环境中工作B若污水中主要含有葡萄糖，则负极反应式为C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，H从正极室向负极室移动D放电过程中，溶液的酸性逐渐增强9(2019成都调研)一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是()Aa电极发生还原反应BH由右室通过质子交换膜进入左室Cb电极反应式为2NO10e12H=N26H2OD电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极10(2018六安第一中学月考)甲醇(CH3OH)是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如下。下列说法正确的是()A该装置将电能转化为化学能Ba电极发生的电极反应为CH3OH6eH2O=CO26HC当电路中有1mol电子转移时，有1molH移向a电极区D将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流答案精析1B2.B3B由于M是熔融的KOH，即使放电生成H也会与OH反应生成水，所以负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O，A错误；若M是含O2的固体电解质，则负极的电极反应式为2NO4e2O2=2NO2，正极的电极反应式为O24e=2O2，B正确；题述装置属于原电池，Pt()极为正极，Pt()极为负极，电子由负极经外电路流向正极，C错误；若X为CO，M为KOH溶液，则负极的电极反应式为CO2e4OH=CO2H2O，电池总反应为2CO4KOHO2=2K2CO32H2O，D错误。4CNO2能与NaOH发生氧化还原反应，反应过程中有电子转移，故可产生电流，A项错误；根据电池工作示意图，石墨电极上O2得电子发生还原反应，为电池正极，石墨电极为电池负极，电子从石墨电极流向石墨电极，B项错误；石墨电极上，NO2失去电子与NO结合转化为N2O5，C项正确；NO2既有氧化性又有还原性，D项错误。5C根据图甲知，双氧水得电子发生还原反应，则A电极为正极，正极电极反应式为H2O22e=2OH，故A项正确；电池放电过程中，阳离子移向正极，Na从负极区向正极区移动，故B项正确；负极发生氧化反应生成BO，电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O,1molNaBH4参加反应时转移电子数为8NA，故C项错误；要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a(阴极)应与图甲中的B极(负极)相连，故D项正确。6D酶的主要成分为蛋白质，在高温条件下变性，丧失催化作用，A项错误；由图示电子的移动方向可知a为电池的负极，发生氧化反应：C6H12O6H2O2e=C6H12O72H，b为电池的正极，发生还原反应：H2O22e2H=2H2O，H通过交换膜从a极移向b极，D项正确，B、C项错误。7D酶在高温下会失去生理活性，A项合理；若该电池为酸性介质，则H会在正极与O2发生反应，正极反应式为O24e4H=2H2O，B项合理；根据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，C项合理；若该电池为碱性介质，则负极反应式为C6H12O636OH24e=6CO24H2O，D项不合理。8B细菌在高温下不能存活，A错误；污水中主要含有葡萄糖时，负极发生的反应为C6H12O66H2O24e=6CO224H，B正确；H在负极产生，从负极室向正极室移动，C错误；负极产生的H与正极产生的OH恰好结合成水，故溶液的酸性不会增强，D错误。9Cb极的硝酸根得到电子生成氮气，发生还原反应，是正极，A错误；燃料电池中阳离子向正极迁移，即H由左室通过质子交换膜进入右室，B错误；图中有质子交换膜，说明是酸性介质，硝酸根离子得到电子生成氮气，根据电荷守恒可知反应物中还有氢离子参与反应，C正确；电池工作时，电流从正极(b极)流向负极(a极)，D