2019 2020第二学期人教版化学选修4跟踪训练42 化学电源答案解析

1、2019-2020学年第二学期人教版化学选修4： 化学电源跟踪训练 1电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( ) A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B氢氧燃烧电池可将热能直接转变为电能 C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 解析：锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，A错；原电池将化学能直接转变为电能，B错；氢氧燃料电池氢气在负极被氧化，C正确；太阳能电池采用硅材料制作，D错。 答案：C 2.(2019年大连二模)如图是NO和O形成的原电池装置。下列说22法不正确的是(

2、) A石墨做正极，O发生还原反应 2 NOB该电池放电时，从右侧向左侧迁移3 时，电解质中转移4 mol eC当消耗1 mol NO2=NO eD石墨附近发生的反应为NONO5232【解析】 负极上二氧化氮失电子和硝酸根离子反应生成五氧化二氮，在石墨附近发生氧化反应，所以石墨做正极，O发生还原2NOA正确；放电时，电解质中阴离子向负极移动，所以反应，故3向石墨电极迁移，即从右侧向左侧迁移，故B正确；由负极电极反=NO知，当消耗1 mol NOe时，导线中转移NO1 应式为NO22325=NONO错误；负极电极反应式为NOemol e，所以，故C5223=NO，故De正确。 石墨附近发生的反应为

3、NONO5223【答案】 C 3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反x1)。C(下列关于该电池的说法不CoO应为LiLiC=LiCoOxx66221正确的是( ) 在电解质中由负极向正极迁移Li A放电时，xxCCLie =B放电时，负极的电极反应式为Lix66x g 7)充电时，若转移1 mol e电极将增重，石墨(CC6xxLiCoOe=LiD充电时，阳极的电极反应式为LiCoOx221 【解析】 A项，放电时，阳离子在电解质中向正极移动，故正确；B项，放电时，负极失去电子，故正确；C项，充电时，石墨(C)6xx=LiC，则石墨(CLiCe)，电极反应式为：CLi电极变

4、成xx6666mol 1 就增重，emol 1 所以转移电极增重的质量就是锂离子的质量，x项，充电时阳极失去电子，为7D gLi，故错误；，即7 g而不是 原电池正极的逆向反应，故正确。C 【答案】Li与4一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O2x。下列说法正确的是0或(在多孔碳材料电极处生成LiO1)x22) ( A放电时，多孔碳材料电极为负极 B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 向多孔碳材料区迁移C充电时，电解质溶液中Lix (1)O=2LiD充电时，电池总反应为LiOx2222在此获得电子，O，O解析：根据电池工作原理，多孔碳材料吸附22锂放电时电子从负极(所以多孔碳

5、材料电极为电池的正极，A项错误；Li多孔碳材料电极)，B项错误；)电极流出，通过外电路流向正极(项错误；)迁移，C锂电极带正电荷，充电时，应该向电解池的阴极(x ，)O(1=2LiOLi充电时，电池总反应为D项正确。x2222D 答案：5下列说法正确的是( ) A氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B反应4Fe(s)3O(g)=2FeO(s)常温下可自发进行，该反应322为吸热反应 C3 mol H与1 mol N混合反应生成NH，转移电子的数目小于32223 1066.02D在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快 解析：本题考查燃料电池、反应自发性、阿伏加德罗常数的应用及酶的活

6、性与温度的关系。氢氧燃料电池放电过程中，化学能除转化为电能外，还有热能的产生，A错误；4Fe(s)3O(g)=2FeO(s)322是一个熵减反应，而该反应常温下能自发进行，则该反应必为放热反应，B错误；N与H合成NH的反应为可逆反应，故3 mol H与1 mol 222323，C正确；6.0210NHN不能完全转化为，转移电子的数目小于632酶的活性与温度有关，温度过高，使酶失去生理活性，D错误。 答案：C 6全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S材料，电池反应为16Li8xx) ( 。下列说法错误的是S=8LiS8)(2x28 =3LiS2e2Li

7、S2Li A电池工作时，正极可发生反应：4226B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D电池充电时间越长，电池中LiS的量越多 22向正极移动，则aLi为正极，正解析：A对：原电池工作时，=LiS2Li、2eS极上发生还原反应，a极发生的电极反应有882=3LiS、Li2LiS2e2Li3LiS2Li2eS=4Li、2LiS4422286622=2LiS等；B2e对：电池工作时，外电路中流过0.02 mol电22子时，氧化Li的物质的量为0.02 mol，质量为0.14 g；C对：石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高

8、电极a的导电性；D错：电池，随充电时2LiLiSS发生反应：2Li2e= 充电时同，电极a4222间的加长，电池中LiS的量减少，当电池充满电时，电池中LiS2222的量趋于不变。 答案：D 7锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶2。下列说2HO2ZnKOH液为溶液，反应为4OHO=2Zn(OH)422法正确的是( ) 向阳极移动K A充电时，电解质溶液中c)逐渐减小B充电时，电解质溶液中 (OH2 2eC放电时，负极反应为：Zn4OH=Zn(OH)4D放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况) 解析：A.充电时阳离子向阴极移动，故错误；B.充电时总反应为

9、：2 2HO O 4OH2Zn(OH)，则充电时生成氢氧化钾，=2Zn 242c)增大，故错误；C.(OH放电时，Zn溶液中的在负极失去电子，故正确；D.标准状况下22.4L氧气的物质的量为1 mol，对应转移4 mol电子，故错误。 答案：C 8.金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程nnHO=4M(OH)2 式为：4MOn22 已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( ) A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 B比较

10、Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高 nnnne44MHOO2MC空气电池放电过程的正极反应式：22=4M(OH) nD在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)，宜采用中2性电解质及阳离子交换膜 【解析】 A多孔电极可以增加氧气与电极的接触，使氧气充分反应，故正确；B.24克镁失去2摩尔电子，27克铝失去3摩尔电子，65克锌失去2摩尔电子，所以铝空气电池的理论比能量最高，nnHO=4M(OH)，氧气O2故正确；C.根据题给放电的总反应4Mn22n不能透过交换膜，故正极M在正极得电子，由于有阴离子交换膜，故错误；D.4OH负极是金属，失去电子2HO4eO反应式为2

11、2生成金属阳离子，因为镁离子或铝离子或锌离子都可以和氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀，说明应采用中性电解质或阳离子交换膜，防止正极产生的氢氧根过来反应，故正确。 【答案】 C 9.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(YO)的氧化锆(ZrO)晶体，在熔融状态下能传导2322) ( 。下列对该燃料电池说法正确的是O2 A在熔融电解质中，O由负极移向正极 O4e=4OHB通入空气的一极是正极，电极反应为O2H22213O26e通入丁烷的一极是负极，电极反应为CCH104O 5H=4CO22氧气，理论上能生成标准状况1 molD在电池反应中，每消耗179.2气体L 下

12、CO213【解析】 原电池中阴离子移向负极，A项错误；正极反应为O222=4CO13OH26e4e=2OC，B项错误；负极反应为21045HO，C项错误；根据得失电子数相等，D项正确。 2【答案】 D ，其基本固体为电解质传递H10某固体酸燃料电池以CsHSO4结构见下图，电池总反应可表示为：2HO=2HO，下列有关说法222正确的是( ) A电子通过外电路从b极流向a极 =4OHOO极上的电极反应式为：2H4ebB22C每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H 2由a极通过固体酸电解质传递到b极DH 解析：燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，则a是负极，通入氧化剂的电极b是正极，电子

13、从负极a沿导线流向正极b，A错=2HO，4eB4H错误；温度和误；b是正极，电极反应式为O22压强未知，导致气体摩尔体积未知，所以无法计算氢气体积，C错误；放电时，a是负极、b是正极，阳离子氢离子从负极a通过固体酸电解质传递到b极，D正确。 答案：D 11用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时的总反应为：CH2KOH42O=KCO3HO，下列说法错误的是( ) 2232A通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极 B放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高 C放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化 27H8eO =COD通甲烷的电极反应式是

14、：CH10OH243解析：由电池放电的总反应可知，通甲烷的一极为负极，电极反27H=CO应为CH10OHO8e，通氧气的一极为正极，电极反243，故A、B、8e4H2OOD=8OH正确；反应过程消耗了KOH，应为22故KOH的物质的量减少，C错。 答案：C 12生产铅蓄电池时，在两极板上的铅锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是：PbO24 2PbSO2HO2HSO，下列对铅蓄电池的说法错误的是Pb2424) ( A需要定期补充硫酸 B工作时铅是负极，PbO是正极 22=PbSO2e 工作时负极上发生的反应是：CPbSO44D工作时电解质溶液的密度减小 解析：铅蓄电池工作时相当于原电池，负极是Pb，电极反应是2=PbSO，PbO是正极，B2e、CPbSO正确；由总反应式可知，244在工作放电时，硫酸被消耗，硫酸的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小，但在充电时，生成的硫酸与放电时消耗的硫酸相等，故不需要定期补充硫酸，A错，D正确。 答案：A 13熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用LiCO和NaCO的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO22233的混合气为阴极助燃气，制得