高三化学每天练习20分钟-基于有机物、微生物、熔融盐等的燃料电池（有答案和详细解析）

1、高三化学每天练习20分钟基于有机物、微生物、熔融盐等的燃料电池（有答案和详细解析）一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1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1 mol电子转移时，有1 mol H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2(2020南昌模拟)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2NOeq oal(,3)1

2、0e12H=N26H2OD电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极3NO2、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NO2NOeq oal(,3)e=N2O5DNO2只有还原性没有氧化性4(2019大连调研)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电子从b流出，经外电路流向aBHS在硫氧化菌作用下转化为SOeq oal(2,4)的反应

3、是HS4H2O8e=SOeq oal(2,4)9HC如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.5 mol H通过质子交换膜5(2019河北邢台质检)宇宙飞船配备的高效MCPC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O，负极反应为H2COeq oal(2,3)2e=CO2H2O，则下列推断中，正确的是()A电池工作时，COeq oal(2,3)向负极移动B电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极C正极的电极反应：4OH4e= O22H2OD通氧气的电极为正极，发生

4、氧化反应二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 左右时供电，电池总反应：C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图所示。下列说法中正确的是()A电池工作时，质子向电池的负极迁移B电池工作时，电子由b极沿导线流向a极Ca极上发生的电极反应：C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应：4HO24e=2H2O7(2019贵州贵阳模拟)化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，下列有关描述正确的是()A电池工作时H移向负极B该电

5、池用的电解质溶液是KOH溶液C甲电极反应式：CO(NH2)2H2O6e=CO2N26HD电池工作时，理论上每净化1 mol CO(NH2)2，消耗33.6 L O28(2015江苏，10改编)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A反应CH4H2Oeq o(=,sup7(催化剂),sdo5()3H2CO，每消耗1 mol CH4转移6 mol电子B电极A上H2参与的电极反应为H22OH2e=2H2OC电池工作时，COeq oal(2,3)向电极B移动D电极B上发生的电极反应为O22CO24e=2COeq oal(2,3)三、非选择题9直接乙醇燃料电池(DEFC)具

6、有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_(填名称)。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为_，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断降低，其原因是_。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为_，通过质子交换膜的离子是_。(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，COeq oal(2,3)向电极_(填“a”或“b”)移动，电极b上发生的电极反应式为_。102018天津，10(3)O2辅助的AlCO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是

7、重要的化工原料。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O26e=6Oeq oal(,2) 6CO26Oeq oal(,2)=3C2Oeq oal(2,4)6O2反应过程中O2的作用是_。该电池的总反应式：_。答案精析1B该装置为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故A错误；a电极是负极，发生的电极反应为CH3OHH2O6e=CO26H，故B正确；当电路中有1 mol电子转移时，有1 mol H移向正极区即b电极区，故C错误；将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪还是原电池，同样可以产生电流，故D错误。2Cb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

8、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错误。3C4Bb电极通入氧气，是正极，a电极是负极，电子从a流出，经外电路流向b，A错误；a电极是负极，发生失去电子的氧化反应，即HS在硫氧化菌作用下转化为SOeq oal(2,4)，电极反应是HS4H2O8e=SOeq oal(2,4)9H，B正确；如果将反应物直接燃烧，会有部分化学能转化为光能或热能，因此能量的利用率会变化，C错误；若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，根据

9、电荷守恒可知有0.4 mol H通过质子交换膜与0.1 mol氧气结合转化为水，D错误。5A6CD根据图示，a为负极，b为正极，电池工作时，质子向电池的正极迁移，A项错误；电子由负极a极沿导线流向正极b极，B项错误；b极上发生的电极反应为4HO24e=2H2O，D项正确。7CA项，原电池中阳离子向正极移动，则电池工作时H移向正极，错误；B项，该原电池是酸性电解质，质子交换膜只允许氢离子通过，错误；C项，负极上是CO(NH2)2失电子生成二氧化碳和氮气，则负极反应式：CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H，正确；D项，电池的总反应式：2CO(NH2)23O2=2CO22N24H2O，每净化1 mol CO(NH2)2，消耗1.5 mol O2，则在标准状况下氧气为33.6 L，由于没说明是标准状况，所以氧气的体积不能求算，错误。8ADA项，eq o(C,sup6(4)H4eq o(C,sup6(2)O，则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，正确；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A电极即负极上H2参与的电极反应为H2CO2COeq oal(2,3)4e=H2O3CO2，错误；C项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B极是正极，错误；D项，B电极即正极上O2参与的电极反应为O24e2CO2=2COeq oal(2,3)，正确。9(1)氧气(2)