《化学能与电能的转化》.

《化学能与电能的转化》

班级________ 姓名____________

1 ?将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。

燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80% （一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（）

A ?上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质

B ?氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇

航员使用

C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH —12e「= 2CO2 T+ 3H2O

D .甲烷燃料电池的正极反应为：O2+ 2H2O + 4e—= 4OH

2 ?固体氧化物燃料电池是由美国西屋（West-i nghouse ）公司研制开发的。它以固体氧化锆一

氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2—）在其间通过。该电池的工

作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（

）

A . O2—向电池的负极移动

B .有H2放电的b极为电池的正极

C. a极对应的电极反应为C b+2H2O+4e =4OH

D .该电池的总反应方程式为2H2+O2輕2H2O

3.类推是在化学学习和研究中常用的思维方法，但类推出的结论最终要经过实践的检验才能

决定其正确与否，下列几种类推结论中不正确的是（

）

A .钠、镁都是活泼金属，由金属钠和镁引起火灾都不能用干冰灭火器灭火

B. NaHSO3溶液能与NaAIO2反应生成白色沉淀，NaHCO3溶液也能与NaAIO 2反应生成白色沉淀

C. NH4CI、NH4I结构相似，将两种固体分别加热，都分解生成HX和NH3

D .原电池中通常是活泼金属做负极，不活泼金属做正极，用铜和铝与浓硝酸构成原电池

时，铝是负极

4 .一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通人乙烷和

氧气，其总反应为：2C2H6+7O2+8KOH = 4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是

A .负极反应为：14H2O+7O2+28e-= 28OH-（

）

B .放电一段时间后，负极周围pH升高

C.每消耗1 mol C2H6，则电路上转移的电子为14 mol

D .放电过程中KOH的物质的量浓度不变

5.燃料电池是利用燃料（如H2、CO、CH4等）跟氧气或空气反应，将化学能转化成电能的装

置，电解质是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是（）

A .负极反应为O2+2H2O+4e = 4OH"

B. 负极反应为 CH 4+10OH —— 8e==CO 32— +7H 2O

C. 放电时溶液中的阴离子向负极移动；

D.

随放电的进行，溶液的 pH 不变。

6 ?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。锌一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)+2MnO 2(S )+H 2O(I) = Zn(OH) 2(s)+Mn 2O 3(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 2(s)+H 2O(1)+2e —=Mn 2O 3(s)+2OH — (aq)

C .电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D .外电路中每通过 O.2mol 电子，锌的质量理论上减小 6.5g

7 .高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电 电压。高

铁电池的总反应为 下列叙述不正确的是

3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O

3Zn(OH) 2 + 2Fe(OH) 3 + 4KOH

A .放电时负极反应为:

B ?充电时阳极反应为:

C .放电时每转移3 mol

Zn — 2e +2OH = Zn(OH) 2 — — 2

Fe(OH) 3 — 3e + 5 OH = FeO 4 + 4H 2O

电子，正极有 1mol K 2FeO 4被氧化

D .放电时正极附近溶液的碱性增强 8、关于如图所示装置的叙述，

A 、 铜是阳极，铜片上有气泡产生

B 、 铜片质量逐渐减少

C 、 电流从锌片经导线流向铜片

D 、 氢离子在铜片表面被还原

9. 2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在

200o C

左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出

32倍且更安全。电池总反应为：

C 2H 5OH +3O 2

=2CO 2 +3H 2O ，电池示意如图，下列说法不正确.的是 A. a 极为电池的负极

B .电池工作时电流由b 极沿导线经灯泡再到 a 极 C. 电池正极的电极反应为：

4H + + O 2 + 4e = 2H 2O

电极反应

为：

Zn + 2OH — 2e = Zn(OH) 2、Ag 2O + H 2O + 2e = 2Ag + 2OH ，总反应式为:

A.电流由锌经外电路流向氧化银

B.锌是阴极，氧化银是阳极

金属导践

正确的是

(

)

10.电子计算器中所用纽扣式电池为银锌电池，

其电极分别为Ag 2O 和Zn,电解质溶液为KOH 。

Ag 2O + H 2O + Zn = Zn(OH) 2+ 2Ag 。下列叙述正确的是

C.锌是负极。氧化银是正极

D.工作时，负极区溶液pH减小，正极区pH增大

11. 据报道，最近摩托罗拉公司研制了一种甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电

池，电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍。有关此电池的叙述错误的是（

）

A. 正极电极反应式：02+ 2H2O+ 4e_= 4OH —

B. 负极电极反应式：CH3OH + 60H ——6e「= CO2+ 5H2O

C?电池在使用过程中，电解质溶液的pH降低

D.当外电路通过1.2 mol电子时，理论上消耗甲醇 6.4 g

D?工作时，负极区溶液pH减小，正极区pH增大

12. Zn —Ag原电池常用作电子表的电源，其工作原理为：Zn + Ag 2O+ H2O= 2Ag + Zn（OH）2,

下列说法正确的为（

）

A、电解质溶液PH变小

B、OH —向负极作定向移动

C、正极的氧化产物为Ag

D、电解质溶液质量增大

13. 燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能。

氢氧燃料电池的基本反应是：X极：1/2O2（g）+ H20（l）+ 2e ===2OH「Y极：H2（g）+ 2OH =2H2O（l）+ 2e—下列判断正确的是（

）

A .两电极的电极材料不能相同

B .该电池工作时会产生蓝色火焰

C ?工作一段时间后电解质溶液pH增大

D ?工作时负极区附近pH变小

14. 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确.的是（）

A. a电极是负极

B. b电极的电极反应为：40H 4e 2H 2O O2

C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

氫吒人口氧弋人口

+ 2H2SO4= 2PbSO4+ 2H2O,下列结论正确的是( )

A、Pb为正极被氧化

B、溶液的PH值不断减小

C、SO 4只向PbO2处移动

D、电解质溶液的密度不断减小

16. 电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液

为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn + 2OH -- --2e-- == Zn(OH) 2;氧化银电极上的反

应式为：Ag2O + H2O + 2e-- == 2Ag QOH--，总反应式为：Ag2O + H2O + Zn == Zn(OH) 2 + 2Ag。下列说法正确的是( ) A.锌是负极，氧化银是正极 B .锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应

C.溶液中OH —向正极移动，K+、H +向负极移动

D ?随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH逐渐增大

17. 一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H6 + 7O2 + 8KOH = 4K 2CO3+ 10H2O，有关此电池的推断正确的是

A. 正极反应为14H2O+ 7O2 + 28e ====28OH ( )

B. 放电一段时间后，负极周围的pH升高

C. 每消耗1 mol C2H6，则电路上转移的电子为14 mol

D. 放电过程中KOH的物质的量浓度不变

18. 熔融盐燃料电池具有高的电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与以O2的混合气体为阴极助燃气，制是在650C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：

阳极反应式：2CO + 2CO32「= 4CO2 + 4e「

阴极反应式：________________________________________

总电池反应式：_________________________________________

19. 锌一锰干电池是普遍使用的化学电池，其中含有MnO2、NH4CI、ZnCI2等糊状物。以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。工作时反应方程式是：

+ — 2 +

Zn+2MnO 2 + 2NH 4 = Zn +Mn 2O3 +2 NH 3 + H2O

(1)试写出干电池放电时的正、负电极反应式：

正极： ___________________________________ 负极：____________________________________

干电池用久了就会变软，其原因是__________________________________________________________ 。

(2)正极反应中，前后经历下列反应：2NH Z + 2e = 2NH 3+ H2；2Mn O 2+ H2= Mn2O3 +

H2O，如果没有MnO 2参与，干电池将难于持续稳定工作。

试说明理由：_______________________________________________________________________ 。