资源描述：
《2019-2020年高中化学 4.2.2燃料电池同步练习（含解析）新人教版选修4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中化学4.2.2燃料电池同步练习（含解析）新人教版选修4一、非标准1.氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能这一中间形式,已用于宇宙飞船及潜艇中,其电极反应为:负极:2H2+4OH--4e-4H2O正极:O2+2H2O+4e-4OH-所产生的水还可作为饮用水,今欲得常温下1L水,则电池内电子转移的物质的量约为( )A.8.9×10-3molB.4.5×10-2molC.1.1×102molD.5.6×10mol解析:正负极反应合并得:2H2+O22H2O,若转移4mol电子,则生成2molH2O,欲生成1L水即mol,转移电子为×2m
2、ol≈1.1×102mol。答案:C2.质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是( )①正极反应为:O2+4H++4e-2H2O②负极反应为:2H2-4e-4H+③总的化学反应为:2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④解析:燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的,故③错。因为导电离子是H+,且向正极移动,所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O,电子由负极通过外电路流向正极。答案:C3.美国加州Miramar海
3、军航空站安装了一台250kW的MCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3。该电池的总反应为2H2+O22H2O,负极反应为H2+C-2e-H2O+CO2。则下列推断中正确的是( )A.正极反应:4OH--4e-2H2O+O2↑B.当电池生成1molH2O时,转移4mol电子C.放电时C向负极移动D.放电时C向正极移动解析:总反应减去负极反应求得正极反应为:O2+4e-+2CO22C,故A项错误;由总反应知每生成1mol水,转移2mol电子,故B项错误;放电时,C向负极移动,C项正确;D项错误。答案:C4
4、.有四种燃料电池:A.固体氧化物燃料电池 B.碱性氢氧化物燃料电池 C.质子交换膜燃料电池 D.熔融盐燃料电池,下面是工作原理示意图,其中正极反应生成水的是( )解析:A项,正极反应生成O2-;B项,正极反应生成OH-;C项,正极反应生成H2O;D项,正极反应生成C。答案:C5.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—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.有O2放电的a极为电池的负极B.有H2放电的b极为电池
5、的正极C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-D.该电池的总反应方程式为2H2+O22H2O解析:固体介质允许O2-通过,说明为非水体系,因此a极反应不正确,这种表达是水溶液中进行的反应,a极反应应该是:O2+2e-O2-,b极反应:H2-2e-2H+,总反应方程式是H2+O2H2O。答案:D6.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为:C
6、H3CH2OH+O2CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O4OH-解析:结合题意,该电池总反应即是乙醇的氧化反应,不消耗H+,故负极产生的H+应向正极移动,A项错误;酸性溶液中,正极电极反应为O2+4e-+4H+2H2O,D项错误;转移0.4mol电子时,消耗O20.1mol,即标准状况下为2.24L,B项错误;正极反应与负极反应相加可得电池反应为CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O,C正确。答案:C7.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:C6H12
7、O6+6H2O-24e-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1mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体L解析:微生物主要成分是蛋白质,高温条件下蛋白质失去活性,A不正确。通入燃料C6H12O6的极为负极,负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+(能放出CO2应该是酸性,所以右边写H+。不能在左边加OH-、右边写H2O),B项正确。正极反应为:6O2+24H++24e-12H2O,从两极反应可知:负极生成
