化学二轮题型必练——微生物燃料电池

2020届高考化学二轮题型对题必练微生物燃料电池1. 一种微生物化学成分表示为Cm(H2O)n燃料电池的结构如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A. 电池工作时,电子由a流向bB. 微生物所在电极区放电时发生还原反应C. 放电过程中,H+从正极区移向负极区D. 正极反应式为MnO2+4H+2e=Mn2+2H2O2. 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 ( ) A. 该电池能够在高温下工作B. 电池的负极反应为C6H12O6+6H2O24e=6CO2+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22.4/6L3. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,则有0.45molH+通过质子交换膜B. 电子从b流出,经外电路流向aC. 如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D. HS在硫氧化菌作用下转化为SO42的反应为：HS+4H2O8e=SO42+9H+4. 微生物燃料电池具有广阔的应用前景。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池反应原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( )A. 该电池工作时电能转化为化学能B. 该电池中电极b是正极C. 外电路中电子由电极a通过导线流向电极bD. 该电池的总反应：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O5. 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（ ）A. a电极发生还原反应B. 每反应1 mol乙酸 ,电路中转移4 mol电子C. H+由右室通过质子交换膜进入左室D. b电极反应式为2NO3+10e+12H+=N2+6H2O6. 一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如下图所示，图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。有关说法正确的是 A. b电极为该电池的负极B. b电极附近溶液的pH减小C. a电极反应式：C6H10O524e+7H2O=6CO2+24H+D. 中间室：Na+移向左室,Cl移向右室7. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中Cr2O72离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是（） A. M为电源正极,有机物被氧化B. N电极生成Cr3+的电极反应：Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2OC. 电池工作时,N极附近溶液c(H+)增大D. Cr2O72离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活8. 沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）A. 碳棒b的电极反应式为：O2+4e+4H+=2H2OB. 光照强度对电池的输出功率有影响C. 外电路的电流方向：碳棒a碳棒bD. 酸性增强不利于菌落存活,故工作一段时间后,电池效率降低9. 微生物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题，利用微生物电池电解饱和食盐水的工作原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）A. 电池正极的电极反应：O2+2H2O+4e4OHB. 电极M附近产生黄绿色气体C. 若消耗1molS2,则电路中转移 8moleD. 将装置温度升高到60,一定能提高电池的工作效率10. 下图是利用微生物燃料电池处理工业含酚废水的原理示意图，下列说法 不 正 确的是 A. 该装置可将化学能转化为电能B. 溶液中H+由a极移向b极C. b极附近的pH降低D. a极反应式是：6CO2+28H+11. 如图所示的微生物燃料电池在净化废水的同时能回收能源或得到有价值的化学产品下列有关说法不正确的是（）A. b极为正极,发生还原反应B. 负极的电极反应式为CH3CHO10e+3H2O=2CO2+10H+C. 理论上处理1molCr2O72时有 14molH+从交换膜左侧向右侧迁移D. 放电时,交换膜右侧生物菌周围溶液的pH增大12. 已知某种微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A. 电流的流动方向：B极极B. 溶液中的H+由B极区移向A极区C. 在高温下,该微生物燃料电池的工作效率更高D. A极的电极反应式为CH3COOH8e+8OH=2CO2+6H2O13. 利用微生物燃料电池进行废水处理可实现碳氮联合转化，其工作原理如下图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是（） A. 负极的电极反应为CH3COO8e+2H2O=2CO2+7H+B. 电池工作时,H+由M极移向N极C. 相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3:2D. 好氧微生物反应器中发生的反应为NH4+2O2=NO3+2H+H2O14. 微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：下列说法正确的是 A. 该电池中外电路电子从B极流向AB. 电极附近甲醇发生的电极反应为CH3OH+H2O6e=6H+CO2C. 工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将增大(溶液体积变化忽略不计)D. H+通过质子交换膜从正极区移向负极区15. 某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺H2N（CH2）2NH2氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。下列分析正确的是 A. a电极发生反应：H2NCH2CH2NH2+16e+4H2O=2CO2+N2+16H+B. 质子交换膜处H+由右向左移动C. 该电池在微生物作用下将化学能转化为电能D. 开始放电时b极附近pH不变16. 如图所示的微生物燃料电池在净化废水的同时能回收能源或得到有价值的化学品。下列说法错误的是 A. b极为正极,发生还原反应B. 负极的电极反应式为C6H630e+12H2O=6CO2+30H+C. 理论上处理1molCr2O72时有14molH+从交换膜左侧向右侧迁移D. 交换膜右侧生物菌周围溶液的pH增大17. 如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（） A. 放电过程中,H+从正极区移向负极区B. 分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类C. 微生物所在电极区放电时发生还原反应D. 左边电极反应式为：MnO2+4H+2e=Mn2+2H2O18. 既能处理污水又能提供电能的三室微生物燃料电池装置如图所示：下列有关说法中正确的是（ ）A. b为电池的负极,发生氧化反应B. 电池工作时,电子流向：a负载b极咸水aC. 若废水中的有机物用C6H12O6表示,则电极a的反应式为：C6H12O624e+6H2O=6CO2+24H+D. 为了能使电池持续工作,交换膜a应是阳离子交换膜19. 一种双室微生物燃料电池，以苯酚（C6H6O）为燃料，同时消除酸性废水中的硝酸盐。下列说法正确的是（ ）A. a为正极B. 左池电极反应式为：C6H6O+11H2O28e=6CO2+28H+C. 若右池产生0.672L气体(标况下),则转移电子0.15molD. 左池消耗的苯酚与右池消耗的NO3的物质的量之比为28:520. 利用环境中细菌对有机质的催化降解能力，科学家开发出了微生物燃料电池，其装置如图所示，a、b为惰性电极。利用该装置可将污水中的有机物(以C6H12O6为例)经氧化而除去，从而达到净化水的目的。下列说法不正确的是() A. a为负极,电极反应式为：C6H12O6+6H2O24e=6CO2+24H+B. 反应过程中产生的质子透过离子交换膜扩散到好氧区C. 该装置可把电能转化为生物质能D. 装置中的离子交换膜是阳离子交换膜21. 一种新型微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A. a为电池的正极B. 海水淡化的原理是：电池工作时,Na+移向左室,Cl移向右室C. 处理NO3的电极反应为：2NO3+6H2O+10e=N2+12OHD. 若用C6H12O6表示有机废水中有机物,每消耗1molC6H12O6转移6mole22. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是（）A. HS在硫氧化菌作用下转化为SO42的反应为：HS+4H2O8e=SO42+9H+B. 电子从a流出,经外电路流向bC. 如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不变D. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,则有0.4molH+通过质子交换膜23. 最近我国科学家设计了一种微生物燃料电池(MFC)。它是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合去除的氮转化系统原理示意图。当该装置工作时，下列有关叙述正确的是 A. 温度越高,该装置的转化效率越高B. 电极A上的电势比电极B上的高C. 该系统的总反应：4CH3COONH4+11O2=8CO2+2N2+14H2OD. MFC电池的阳极反应式为2NO3+10e+12H+=N2+6H2O24. 微生物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题，其工作原理如图所示（A，B，M，N均为惰性电极）。下列说法正确的是 A. 该电池负极发生了一个化学反应B. 电极M附近产生黄绿色气体C. 消耗1molC6H12O6,转移24molH+D. 升高温度一定能增大电流25. 微生物燃料电池能将废水中的尿素(H2NCONH2)转化成环境友好的物质，工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）A. 该电池的电解质溶液为酸性溶液B. a电极反应式为H2NCONH2+H2O6e=CO2+N2+6H+C. b电极附近溶液的pH在开始放电时变大D. H+经质子交换膜由右向左移动26. 最近发现的一种三室微生物燃料电池，可用于处理污水，原理如图所示，图中有机废水中的有机物可以用C6H10O5表示。下列说法正确的是() A. a极是电池的正极B. b极附近的溶液pH减小C. a极的电极反应式为C6H10O524e+7H2O=6CO2+24H+D. 若反应中转移的电子数为20NA,则生成N2的体积为44.8L答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】本题考查新型电池的知识，是高考常考题型，题目难度不大，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极。【解答】A.微生物所在电极区发生氧化反应，b是负极，a是正极，电子由b向a，故A错误；B.形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，故B错误；C.原电池工作时，阳离子氢离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C错误；D.MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O，故D正确。故选D。2.【答案】B【解析】【分析】本题从两个角度考查原电池反应（反应原理、电极方程式的书写、离子的移动方向）；有关化学方程式的计算，难度不大。【解答】A.高温条件下微生物会变性，故A错误；B.负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，故B正确；C.原电池内部阳离子应向正极移动，故C错误；D.正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，对比负极反应可知，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，故D错误。故选B。3.【答案】D【解析】【分析】由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子，负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；正极上是氧气得电子的还原反应4H+O2+4e-=2H2O，根据原电池的构成和工作原理知识来回答。本题考查原电池工作原理以及应用知识，注意知识的迁移应用是解题的关键，难度中等。【解答】A.根据电子守恒，若该电池有0.4mol电子转移，有0.4molH+通过质子交换膜，故A错误；B.b是电池的正极，a是负极，所以电子从a流出，经外电路流向b，故B错误；C.如果将反应物直接燃烧，高温下微生物被杀死，效率更低，故C错误；D.负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，故D正确。故选D。4.【答案】D【解析】【分析】本题考查了燃料电池，侧重于原电池原理的考查，题目难度不大，注意对应反应原理的把握，根据相关知识对于反应正负极的判断是解题的关键。【解答】由题可知a电极上氧气得到电子化合价降低被还原，所以a电极为正极，则b电极上葡萄糖发生氧化反应，b电极为负极，依此回答即可。A.燃料电池工作时，将化学能转化为电能，故A错误；B.燃料电池中，负极上失电子发生氧化反应，通入葡萄糖的电极是负极，所以b电极是负极，故B错误；C.外电路中电子由负极到正极，所以由电子由b极通过导线流向电极a，故C错误；D.燃料电池的正负极反应物分别为氧气和葡萄糖，该电池的总反应：，故D正确。故选D。5.【答案】D【解析】【分析】本题考查原电池的工作原理以及电极反应方程式的书写，难度中等。【解答】一种微生物燃料电池如图所示，通入乙酸的一极发生氧化反应是原电池的负极，通入NO3-的发生还原反应，为原电池的正极。A.a电极发生氧化反应，故A错误；B.每反应1 mol 乙酸，C元素由0价升高到+4价，电路中转移8mol 电子，故B错误；C.H+作为阳离子由左室通过质子交换膜进入右室，故C错误；D.b电极反应式为2NO3-10e12H+N26H2O ，故D正确。故选D。6.【答案】C【解析】【分析】本题考查了化学电源新型电池，为高频考点，根据N元素化合价的变化确定正负极，难点是电极方程式的书写，题目难度中等。【解答】A.该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极b是正极，A项错误；B.右边装置中电极b是正极，电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，H+参加反应导致溶液的pH增大，B项错误；C.左边装置电极a是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应有机物在厌氧菌作用下生成CO2，电极反应式为C6H10O524e7H2O=6CO224H，C项正确；D.放电时，电解质溶液中阳离子Na+移向正极(右室)，阴离子Cl-移向负极(左室)，D项错误。故选C。7.【答案】D【解析】【分析】本题考查原电池工作原理及电极反应的书写。应掌握好正负极的判断，电极反应的书写。【解答】A.由图可知，该电池中有机物在微生物作用下发生氧化反应生成二氧化碳，M电极为负极；氧气和Cr2O72-被还原，N电极为正极，所以M为电源负极，有机物被氧化，故A错误；B .N电极生成Cr3+的电极反应:,故B错；C .由上述电极反应可知，电池工作时,N极附近溶液c(H+)减小。故C错；D.由图可知，Cr2O72-离子浓度较大时，其去除率几乎为0，因为其有强氧化性和毒性，可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活，故D正确。故选D。8.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查的是新型电源的工作原理和电极反应，掌握原电池的工作原理是解题的关键。【解答】A.碳棒b上氧气在酸性条件下放电，电极反应为O24e4H2H2O，故A正确；B.光照强度高，产生的氧气多，从而使电池的输出功率提高，故B正确；C.外电路电流方向由正极到负极，即碳棒b碳棒a，故C错误；D.电池工作一段时间，酸性增强，不利于菌落存活，电池效率降低，故D正确。故选C。9.【答案】C【解析】【分析】本题考查原电池和电解池的工作原理及其应用，明确原电池和电解池原理及离子的放电规律是解答该题的关键，题目难度中等。【解答】A.酸性介质中，电池正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4H+4e=2H2O，故A错误；B.电极M连接燃料电池的负极，则M是电解池的阴极，所以Cl-在N极放电，故B错误；C.电池负极S2在微生物作用下转化为SO42，电极反应为：S2+4H2O-8e=SO42+8H+，所以消耗1 mol S2，电路中转移8 mol e，故C正确；D.该电池在高温下微生物被杀死，效率降低，故D错误。故选C。10.【答案】C【解析】【分析】本题考查化学电源新型电池，为高频考点，明确基本概念及原电池原理是解本题关键，把握电极反应式的书写方法、离子移动方向、正负极的判断，题目难度不大。A.原电池是将化学能转化为电能的装置；B.放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动；C.b电极氧气得电子和氢离子反应生成水；D.a电极上苯酚失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子。【解答】A.根据图知，该装置没有外接电源，是原电池，是将化学能转化为电能装置，故A正确；B.放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，根据电子流向知，a是负极、b是正极，所以溶液中H+由a极移向b极，故B正确；C.b电极氧气得电子和氢离子反应生成水，导致溶液中氢离子浓度降低，溶液的pH升高，故C错误；D.a电极上苯酚失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为C6H6O-28e-+11H2O微生物6CO2+28H+，故D正确。故选C。11.【答案】C【解析】【分析】本题考查原电池知识，侧重学生的分析能力的考查，答题时注意把握题给信息，结合氢离子的定向移动判断原电池的正负极，注意有机物中C元素化合价的判断，难度中等。【解答】由电解池装置图可知H+向右移动，则b电极为正极，发生还原反应，Cr2O72-得电子生成Cr3+，a极发生氧化反应，CH3CHO被氧化生成CO2，为原电池的负极，A.由分析可知，b电极为正极，发生还原反应，故A正确；B.负极上CH3CHO被氧化生成CO2，负极的电极反应式为CH3CHO-10e-+3H2O=2CO2+10H+，故B正确；C.正极反应为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O，所以理论上处理1mol Cr2O72-时转移6mol电子，则有6mol H+从交换膜左侧向右侧迁移，故C错误；D.交换膜右侧生物菌周围，正极反应为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O，氢离子浓度减小，所以溶液的pH增大，故D正确。故选C。12.【答案】A【解析】【分析】本题以一种新型电池-某种微生物燃料电池为例，考查了原电池的工作原理，解答本题的关键是能够分析电池两极的物质变化，难点是电极反应式书写，题目难度一般。【解答】该电池工作时，B极物质氧气得电子，化合价降低，发生还原反应生成水，为正极，A极物质乙酸在微生物作用下，化合价升高，发生氧化反应生成二氧化碳，为电池负极，电解质溶液显酸性，据此解答。.B极为电池正极，A极为电池负极，电流的流动方向：外电路电流从B极移向A极，故A正确；.电解质溶液显酸性，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，消耗，溶液中H+由A极区移向B极区，故B错误；.在高温下，微生物因为是蛋白质，所以会发生变性，故燃料电池的工作效率降低，故C错误；.电池总反应式为CH3COOH+2O22CO2+2H2O，结合B选项，可知A极反应式为：CH3COOH-8e+2H2O=2CO2+8H+，故D错误。故选A。13.【答案】C【解析】【分析】本题考查原电池原理，涉及电极反应的书写，原电池计算及电解质中离子移动方向等知识，题目难度中等。【解答】A.负极失电子，由图可知，M为负极，CH3COO在负极反应生成二氧化碳，其电极反应为CH3COO8e2H2O2CO27H，故A正确；B.原电池工作时，阳离子由负极移向正极，所以H由M极移向N极，故B正确；C.NO3-在N极反应生成氮气，其电极反应为：.2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，由两极反应可知，相同条件下，M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为5：2，故C错误；D.由图可知，好氧微生物反应器中发生的反应为NH4+2O2=NO3-+2H+H2O，故D正确。故选C。14.【答案】B【解析】【分析】本题考查原电池，y以微生物电池为背景考查电子的流向，电极反应式，pH的变化，要求学生能够掌握原电池的基本知识，难度不大。【解答】本装置是甲醇微生物燃料电池，甲醇在负极反应，即A为负极，氧气在正极反应，即B为正极，A.该电池中外电路电子从负极A极流向正极B，故A错误；B.电极附近甲醇发生的电极反应为CH3OHH2O6e=6HCO2，故B正确；C.B极正极电极反应：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O，H+来自负极，工作结束后，B电极室溶液的pH变化不大，故C错误；D.H+通过质子交换膜从负极区移向正极区，故D错误。故选B。15.【答案】C【解析】【分析】 本题考查原电池的原理，侧重于学生的分析能力的考查，明确原电池正负极上得失电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向即可解答，难度中等。【解答】图中装置是将化学能转化为电能的原电池，b极通入空气、乙二胺被氧化为环境友好的物质，则b是正极、a是负极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，A.H2N(CH2)NH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2N(CH2)NH2+4H2O-16e-=2CO2+N2+16H+，故A错误；B.a是负极，b是正极，质子透过离子交换膜由负极移向正极，即由左向右移动，故B错误；C.该电池在微生物作用下将化学能转化为电能，故C正确；D.开始放电时b极电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，b极附近c(H+)减小，pH变大，故D错误。故选C。16.【答案】C【解析】【分析】 本题考查原电池知识，侧重学生的分析能力的考查，答题时注意把握题给信息，结合氢离子的定向移动判断原电池的正负极，注意有机物中 C元素化合价的判断。【解答】由电解池装置图可知 H+向右移动，则b电极为正极，发生还原反应，Cr2O72-得电子生成Cr3+，a极发生氧化反应，CH3CHO被氧化生成CO2，为原电池的负极。 A.由分析可知，b电极为正极，发生还原反应，故A正确； B.负极上苯被氧化生成CO2，负极的电极反应式为 C6 H630e 12H2 O6CO2 30H，故B正确； C.正极反应为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O，所以理论上处理l molCr2O72-时转移6mol电子，则有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移，故C错误； D.交换膜右侧生物菌周围，正极反应为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O，氢离子浓度减小，所以溶液的pH增大，故D正确。 故选 C。 17.【答案】D【解析】【分析】 本题考查新型电池，为高频考点，题目难度不大，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极。【解答】A.原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则H+从负极区移向正极区，故A错误；B.分子组成为Cm（H2O）n的物质不一定为糖类，如甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质，故B错误；C.据图知微生物所在电极区被氧化生成二氧化碳，发生氧化反应，故C错误；D.左边为MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O，故D正确。故选 D。18.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查燃料电池的工作原理及相关电极反应式的书写，难度一般。【解答】A.b为电池的正极，发生还原反应，故A错误；B.电池工作时，电子流向：a负载b极，故B错误；C.若废水中的有机物用C6H12O6表示，则电极a的反应式为：C6H12O624e6H2O6CO224H，故C正确；D.为了能使电池持续工作，交换膜a应是阴离子交换膜，故D错误。故选C。19.【答案】B【解析】【分析】本题考查化学电源新型电池，侧重考查学生获取信息、分析推断能力，根据N元素化合价变化确定正负极，难点是电极反应式的书写，且原电池和电解池原理是高考高频点，要熟练掌握。【解答】该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极b是正极，电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，左边装置电极a是负极，负极上C6H6O失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为C6H6O+11H2O-28e-=6CO2+28H+，A.该原电池中，左边装置电极a是负极，故A错误；B.左边装置电极a是负极，负极上C6H6O失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为C6H6O+11H2O-28e-=6CO2+28H+，故B正确；C.右边装置中电极b是正极，电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，产生0.672L气体（标况下），则转移电子0.672L22.4L/mol10=0.3mol，故C错误；D.放电时，右边装置中电极b是正极，电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，左边装置电极a是负极，电极反应式为C6H6O+11H2O-28e-=6CO2+28H+，根据得失电子守恒，则消耗的苯酚与右池消耗的NO3-的物质的量之比为5：28，故D错误。故选B。20.【答案】C【解析】【分析】本题考查了新型燃料电池，侧重于原电池原理的应用的考查，题目难度不大，注意电极方程式的书写及离子移动方向。【解答】A.该燃料电池中葡萄糖在负极反应失电子生成二氧化碳，其电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，故A正确；B.根据装置图，质子透过阳离子交换膜扩散到好氧区，故B正确；C.该装置为原电池原理，将生物质能转化为电能，故C错误；D.根据装置图，质子透过阳离子交换膜扩散到好氧区，所以装置中的离子交换膜是阳离子交换膜，故D正确。故选C。21.【答案】C【解析】【分析】本题考查原电池的工作原理及电极方程式书写，难度不大。【解答】A.a极是有机物变为二氧化碳失电子发生氧化反应，为电池的负极，故A错误；B.右室硝酸根生成氮气发生还原反应，右室为正极，Cl移向左室，Na+移向右室，故 B错误；C.右室为正极，正极上发生的电极反应：2NO3-6H2O10e=N212OH，故C正确；D.若有机废水中有机物用C6H12O6表示，每消耗1 mol C6H12O6转移24 mol电子，故D错误。故选C。22.【答案】C【解析】【分析】本题考查原电池工作原理以及应用知识，注意知识的迁移应用是解题的关键，难度中等。【解答】由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子，负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；正极上是氧气得电子的还原反应：4H+O2+4e-=2H2O。A.负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，故A正确；B.b是电池的正极，a是负极，电子从电极a流出，经外电路流向电极b，故B正确；C.直接燃烧会有大量的热量损失，利用率降低，故C错误；D.根据电子守恒，若该电池有0.4mol电子转移，有0.4molH+通过质子交换膜，故D正确。故选C。23.【答案】C【解析】【分析】本题主要的是新型电池的工作原理，意在考查学生的分析能力和知识应用能力，理解图中所含信息的含义和根据电极反应物的变化正确判断电池的正负极是解题的关键。【解答】A.微生物燃料电池要依靠微生物工作，温度过高，微生物不能存活，电池的工作效率会降低，故A错误；B.A电极上醋酸根离子转化为二氧化碳，C元素化合价升高，为电池的负极，则电极B为电池的正极，故电极A上