2026版高考化学一轮复习第10章微题型91　液流电池

微题型91液流电池1.“容和一号”液流电池为北京冬奥会持续稳定存储、提供清洁电能超过5万千瓦时。质子交换膜只允许氢离子和水分子通过，如图为该电池放电时的工作原理示意图。下列有关说法正确的是()A.还原性：Cr3+>Fe2+B.右侧是该电池的正极C.外电路转移1mol电子，左侧离子总数目减少1molD.电池工作时，右侧发生的电极反应为Cr2+-e-=Cr3+答案D解析由图可知，左侧电极Fe3+得到电子变为Fe2+，则左侧电极为正极，右侧电极Cr2+失去电子变为Cr3+，则右侧电极为负极，总的电极反应式为Fe3++Cr2+=Fe2++Cr3+，Cr3+为氧化产物，Fe2+为还原产物，无法比较两者的还原性，A、B错误。2.(2025·广州高三上阶段练习)全钒液流电池具有响应速度快、操作安全、使用寿命长等优点，被广泛应用于各领域，原理如图所示。下列有关说法正确的是()A.放电时，A极为负极，发生还原反应B.放电时，B极反应式为VO2++2H++e-=VO2+C.充电时，电流移动方向为A极→隔膜→B极D.充电时，A极反应式为V2+-e-=V3+答案B解析放电时，A极为负极，发生氧化反应，A错误；放电时，氢离子向B极移动，故B极为正极，电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，B正确；充电时，A为阴极，B为阳极，故内电路中电流移动方向为B极→隔膜→A极，C错误；充电时，A极为阴极，电极反应式为V3++e-=V2+3.(2024·四川德阳一模)一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是()A.连接负载时，电极A为正极B.连接负载时，电极A的电极反应式为2S22--2e-C.连接电源时，电路中每通过2NA个电子，生成NaOH的质量为80gD.膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜答案B解析连接负载时为原电池，电极B为正极，电极A为负极，发生氧化反应，电极反应式为2S22--2e-=S42-，A错误，B正确；连接电源时为电解池，电极B的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电极A的电极反应式为S42-+2e-=2S22-，不产生NaOH，4.(2024·辽宁葫芦岛高三上期末)高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法不正确的是()A.放电时，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-B.放电时，正极区溶液的pH减小C.充电时，1molFQH2转化为FQ转移2mol电子D.充电时，中性电解质NaCl的浓度减小答案B解析放电时为原电池，金属Zn为负极，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，正极反应式为FQ+2e-+2H+=FQH2，氢离子被消耗，即正极区溶液的pH增大，故A正确，B错误；充电时为电解池，阳极反应为FQH2-2e-=FQ+2H+，则1molFQH2转化为FQ时转移2mol电子，故C正确；充电时装置为电解池，阴极电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，阴极区溶液阴离子增多，为平衡电荷，Na+向左侧移动，同理可知，Cl-向右侧移动，即电解质NaCl的浓度减小，故D正确。5.(2024·四川南充高三下阶段练习)科学家发明了一种生物质燃料电池，工作原理如图所示，以两种不同的多金属含氧酸盐(POM)作电解质溶液，左槽充满POM①和生物质(成分是纤维素)，右槽持续通入氧气，电池在光照下就可以放电。下列说法正确的是()A.n>m，a>bB.电池总反应方程式可以表示为(C6H10O5)nC.每转移4mol电子，消耗生物质27gD.中间的交换膜可以是阴离子交换膜答案C解析左槽中纤维素失去电子，发生氧化反应，所以n<m，右槽中氧气得到电子，发生还原反应，所以b<a，故A错误；总反应为(C6H10O5)n+6nO2=6nCO2+5nH2O，B错误；由负极的反应(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-=6nCO2+246.液流电池可以实现光伏发电和风力发电电能的储存和释放。一种非金属有机物液流电池的工作原理如图。下列说法不正确的是()A.放电时，正极反应式为Br2+2e-=2Br-B.放电时，物质a为AQDSH2C.充电时，AQDS/AQDSH2储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室D.增大储液罐体积，可提高液流电池的储能容量答案C解析放电时，右侧电极为正极，Br2得电子生成Br-，正极反应式为Br2+2e-=2Br-，AQDSH2失电子生成AQDS和H+，则物质a为AQDSH2，A、B正确；充电时，AQDS+2e-+2H+=AQDSH2，H+被消耗，则AQDS/AQDSH2储液罐中的pH增大，H+从溴极室(右侧)通过质子交换膜到达碳极室(左侧)，C不正确；增大储液罐体积，储存的反应物增加，可提高液流电池的储能容量，D正确。7.(2024·广东汕尾高三上期末)科学家研制了以CO2为活性材料的水系液流电池，充电时其工作原理如图所示。已知Nafion膜是一种特殊的质子交换膜，具有较高的质子传导率。下列说法不正确的是()A.放电时，电极N是负极B.放电时，总反应为2Mn3++HCO2-=2Mn2++CO2C.充电时，阴极室中溶液pH逐渐增大D.充电时，若电极N上产物分别为HCO2-和HC2O4-，则电路中转移相同数目的电子消耗CO答案C解析放电时，电极N上的HCO2-转化为CO2，HCO2-失电子，发生氧化反应，则电极N是负极，A正确；放电时，电极M上的Mn3+转化为Mn2+，电极N上的HCO2-转化为CO2，所以总反应是2Mn3++HCO2-=2Mn2++CO2↑+H+，B正确；充电时，由于Nafion膜具有较高的质子传导率，阳极的H+可以透过Nafion膜进入阴极室和CO2反应生成HCO2-，则阴极室的pH保持不变，C错误；充电时，电极N上1molCO2生成1molHCO2-同时转移2mol电子，1molCO2生成0.5mol8.(2024·河北沧州模拟)一种新型酸碱混合锌铁液流电池放电时的工作原理如图所示。已知X和Y分别为阳离子膜和阴离子膜，①、②、③区电解质溶液的酸碱性不同。下列说法正确的是()A.放电时，a电极的反应为Zn-2e-+4H2O=Zn(OH)4B.放电时，Cl-由②区向③区迁移C.充电时，②区电解质溶液的浓度减小D.充电时，③区溶液的酸性减弱答案C解析放电时，a极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)42-，电极反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，A错误；放电时，b极为正极，Fe3+发生得电子的还原反应生成Fe2+，为保持电解质溶液呈电中性，溶液中阴离子透过阴离子交换膜移向②区，B错误；充电过程中，a电极发生电极反应：Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-，b电极发生电极反应：Fe2+-e-=Fe3+，结合离子交换膜种类及电解质溶液保持电中性，Na+移向①区，9.(2024·山东淄博一模)基于Br-辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是()A.充电时，H+向电极A迁移B.放电时，在该环境下的氧化性：Cd2+<Mn3+C.放电时，电极B上还可能发生：2Br--2e-=Br2D.可利用Br-及时清除电极B上的“死锰”(MnO2)，提高充放电过程的可逆性答案C解析充电时，阳