北京市第四中学2020届高考化学二轮复习 电化学 1 原电池和化学电源学案（无答案）

原电池和化学电源一、原电池1能量的转化原电池：将_能转变为_能的装置。电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。2、Cu-Zn原电池工作原理3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的_反应（2）装置 要有电极材料 电解质溶液 组成闭合回路（外、内）电解质溶液：电解质中阴离子向_极方向移动，阳离子向_极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。 4几种常见的电池电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。碱性锌锰电池 构成：负极是_，正极是_，电解质是KOH 负极：_正极：_总反应式：_特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。(2)二次电池铅蓄电池放电电极反应：_负极：_正极：_总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l) 镍一镉碱性蓄电池负极：Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH 总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 (3)燃料电池 电池 电极反应 酸性电解质 碱性电解质 氢氧燃料电池 负极 正极 总反应 甲烷燃料电池 负极 正极 总反应 甲醇燃料电池 负极 正极 总反应 除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。燃料电池的能量转化率高于80，远高于燃烧过程（仅30左右），有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。5原电池原理的应用(1)制造各类电池(2)金属的腐蚀与防护(3)判断金属的活泼性(4)加快反应速率例1、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见右图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e4OH C每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 DH+由a极通过固体酸电解质传递到b极例2、右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A该系统中只存在3种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为： O2+2H2O+4e4OH C装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化例3、某燃料电池所用的原料为H2和空气(含一定量的CO2)，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，负极反应为：H2+CO32-2e= H2O+CO2。下列说法中正确的是A正极反应为：4OH4e=2H2O+O2 B电池放电时，电解质中CO32-的物质的量将减小C放电时，电解质中CO32向负极移动D电池工作时，电子从正极经外电路流向负极例4、肼（N2H4）空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。电池总反应为：N2H4O2N22H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是A负极的电极反应式是：N2H44OH4e4H2ON2 B正极的电极反应式是：O24H4e2H2O C溶液中阴离子向正极移动D溶液中阴离子物质的量基本不变 例5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为： 2MnO