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1、(江苏专用)年高考化学一轮复习微考点新型电池开发与利用(一)试题 作者： 日期：2 个人收集整理，勿做商业用途内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯微考点49 新型电池开发与利用（一）一、单项选择题1科学家开发出一种新型锂氧电池，其能量密度极高，效率达90%以上。电池中添加碘化锂(LiI)和微量水，工作原理如图所示，总反应为O24LiI2H2O=2I24LiOH对于该电池的下列说法不正确的是()A放电时负极上I被氧化B充电时Li从阳极区移向阴极区C充电时阴极反应为LiOHe=LiOHD放电时正极反应为O22H2O4Li4e=4LiOH2(2017昆山中学高三月考)NO2、O2和熔融KNO3可制作
2、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，Y可循环使用。下列说法正确的是()AO2在石墨附近发生氧化反应B该电池放电时NO向石墨电极迁移C石墨附近发生的反应：3NO2 2e=NO 2NOD相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为413(2017宿迁高三零诊)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是 Y2O3Na2O，O2可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是()A瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b 流向电极
3、aB电极b 是正极，O2由电极 a流向电极bC电极a的反应式为CH44O28e=CO22H2OD当固体电解质中有1 mol O2 通过时，电子转移 4 mol 4光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl (s)Ag (s)Cl(AgCl)，Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面，接着Cl(AgCl)e=Cl (aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是 ()A光照时，电流由X流向YB光照时，Pt电极发生的反应为2Cl2e=Cl2C光照时，Cl向Pt电极移动D光照时，电池总反应为AgCl (s)Cu(aq)Ag(s
4、)Cu2 (aq)Cl(aq)5(2016江苏宜兴一中等十校高三3月联考)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，是将太阳能转化为电能B铜电极为正极，电极反应式为CO28e8H=CH42H2OC电池内部H透过质子交换膜从左向右移动D为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量盐酸6(2016南通一中高三十模)H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g) O2(g )=S2 (s)2H2O(l)H632 kJ mol1。下图为质子膜H2S燃料电池的示意图
5、。下列说法正确的是()A电极a为电池的正极B电极 b 上发生的电极反应为O24H 4e=2H2OC该装置是一种将热能转化为电能的装置DH经质子膜进入a极区7熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点，是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是()ALi、K移向左侧电极B外电路中电子由右侧电极移向左侧电极C通入1 mol气体A时，左侧电极上生成5 mol CO2D相同条件下通入气体B与气体C的体积比为21二、不定项选择题8(2016南
6、京高三下学期二模)近年来AIST报告正在研究一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列说法不正确的是()A放电时，Li透过固体电解质向Cu极移动B放电时，负极的电极反应式为Cu2OH2O2e=2Cu2OHC通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD整个反应过程中，铜相当于催化剂9将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积V L。则下列说法正确的是()AOH由A端移向B端B0V22.4 L时，电池总反应的化学方程式为CH4 2O2
7、 KOH=KHCO3 2H2OC22.4 LV44.8 L时，负极电极反应为CH4 8e 9CO3H2O=10HCODV33.6 L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO )c(HCO )c(OH)10有一种新颖的固体氧化物型燃料电池(SOFC)，该电池工作时，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在高温熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中，O2由正极移向负极B电池的总反应式：2C4H1013O28CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应式：O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应式：C4H102
8、6e13O2=4CO25H2O11Harbermann等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可连续运行5年。该电池的负极反应式为S24H2O8e=SO8H。有关该电池的下列说法中正确的是()A若有1.12 L氧气参与反应，则有0.2 mol电子发生转移B质子由正极移向负极C该电池的总反应为S22O2=SOD正极的电极反应式为2O28e4H2O=8OH答案精析1C放电时，负极上发生失电子的氧化反应，元素的化合价升高，根据总反应，得到I被氧化，A正确；充电时，电解质里的阳离子移向阴极，B正确；充
9、电时阴极发生得电子的还原反应，应该是碘单质得电子的还原反应，C错误；放电时，正极上发生得电子的还原反应，正极反应为O22H2O4Li4e=4LiOH，D正确。2D3C电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错误；电极b氧气得电子，生成O2，而电极a需要O2作为反应物，故O2由正极(电极b)流向负极(电极a)，B错误；甲烷所在电极a为负极，电极反应为CH44O28e=CO22H2O，C正确；1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2，故当固体电解质中有1 mol O2通过时，电子转移2 mol，D错误。4B该装置中氯原子在银电极上得电子发生还原反应，所以银作正极、铂作负极。光照
10、时，电流从正极银X流向负极铂Y，A正确；光照时，Pt电极作负极，负极上亚铜离子失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu(aq)e=Cu2(aq)，B错误；光照时，该装置是原电池，银作正极，铂作负极，电解质中氯离子向负极铂移动，C正确；光照时，正极上氯原子得电子发生还原反应，负极上亚铜离子失电子，所以电池反应式为AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)，D正确。5D根据图示可知，该装置中将太阳能转化为电能的过程，A正确；根据电子流向知，Cu是正极，正极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲烷，电极反应式为CO28e8H=CH42H2O，B正确；放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，
11、所以装置中的H由左向右移动，C正确；可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有HCl气体，应加入硫酸，D错误。6B7C该原电池为甲烷燃料电池，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，负极反应式为CH44CO8e=5CO22H2O，正极反应式为O22CO24e=2CO，负极上产生的二氧化碳可以为正极所利用，所以A是负极，B是正极。燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，原电池放电时，阳离子向正极移动，Li、K向右侧电极移动，A错误；外电路中电子由负极流向正极，即从左侧电极移向右侧电极，B错误；负极反应式为CH44CO8e=5CO22H2O，正极反应式
12、为O22CO24e=2CO，通入1 mol甲烷气体时，左侧电极上生成5 mol CO2，C正确；相同条件下通入气体B与气体C的体积比为12，D错误。8B因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以Li透过固体电解质向Cu极移动，A正确；该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电流，由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电，正极反应为Cu2OH2O2e=2Cu2OH，B错误；放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；由C项分析知：铜先与氧气反应生成Cu2O，放电时Cu2O重新生成Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，D正确。9C燃料电池中，通入CH4
13、的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，n(KOH)2 molL11 L2 mol，可能先后发生反应CH42O2=CO22H2O，CO22KOH=K2CO3H2O，K2CO3CO2H2O=2KHCO3，在原电池中阴离子向负极移动，OH由B端移向A端，A错误；当0V22.4 L时，0n(CH4)1 mol，则0n(CO2)1 mol，只发生反应，且KOH过量，则电池总反应式为CH42O22KOH=K2CO33H2O，B错误；当22.4 LV44.8 L，1 moln(CH4)2 mol，则1 moln(CO2)2 mol，发生反应，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH48e9CO3H2O=10HCO，C正确；当V33.6 L时，n(CH4)1.5 mol，n(CO2)1.5 mol，则电池总反应式为3CH46O24KOH=K2CO32KHCO37H2O，则得到0.5 mol K2CO3和1 mol KHCO3的溶液，则c(HCO)c(CO)c(OH)，D错误。10AB由题意可知，通入丁烷的电极是负极，发生氧化反应，通入空气的电极是正极，发生还原反应。熔融电解质中，O2由正极移向负极，A、B正确；电极反应式为O24e=2O2，C错误；通入丁烷的一极应是
