实验活动5 制作简单的燃料电池 知识点题库
一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2﹣ ． 下列对该燃料电池说法不正确的是（ ）
A . 在熔融电解质中，O2﹣移向负极
B . 电池的总反应是：2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
C . 通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e﹣=2O2﹣
D . 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e﹣+13O2﹣=4CO2↑+5H2O
如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图．M、N两电极的质量相同，其中一个为银电极一个为铁电极．
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（1） 写出通入甲烷的铂电极上的电极反应式为．
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（2） 若一段时间后M与N两电极的总质量不变，则N电极是．此时两电极质量差为5.4g，甲池中理论上消耗氧气 mL（标准状况）
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（3） 若一段时间后M与N两电极的总质量增加4g，N电极质量变化为克．
氮及其化合物在工农业生产生活中应用广泛，请解决下列问题．
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（1） 硫酸铜溶液时白磷引起中毒的一种解毒剂：
P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4 ， 若6molH3PO4生成，则被CuSO4氧化的P4的物质的量为．
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（2） 氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点．以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=﹣159.47kJ•mol﹣1
②NH2CO2NH4（s）=CO （NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJ•mol﹣1
③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=﹣86.98kJ•mol﹣1
则a为．
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（3） 如图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl﹣NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式．生产中可分离出的物质A的化学式为．
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（4） 常温下，向0.1mol/L氨水中加入少许N2O5 ， 使溶液中c（NH3•H2O）：c（NH4+）=5：9，此时溶液的pH=．（25℃时，NH3•H2O的电离常数Kb=1.8×10﹣5）
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（5） SiO2溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水，经分析该酸由3种元素组成，其中氟严肃的质量分数为79.17%．请写出SiO2溶于氢氟酸的离子方程式
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，高铁电池的总反为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述不正确的是（ ）
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述不正确的是（ ）
A . 放电时负极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2
B . 放电时每转移3mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原
C . 充电时阴极附近溶液的碱性增强
D . 放电时正极反应式为：Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O
熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视．某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2﹣和HCO﹣3）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极．该燃料电池负极电极反应式为：2C4H10+26CO32﹣﹣52e﹣═34CO2+10H2O．
试回答下列问题：
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（1） 该燃料电池中发生氧化反应的物质是．
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（2） 该燃料电池的化学反应方程式为；
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（3） 某学生想用该燃料电池电解饱和食盐水，写出反应的离子方程式．
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（4） 当电路中通过0.26NA的电子时，消耗的氧气的体积（标况）为；此时电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是；若此时溶液体积为200ml，则生成的NaOH的物质的量浓度为．
如图是氢氧燃料电池构造示意图．关于该电池的说法不正确的是（ ）
A . a极是负极
B . 正极的电极反应是：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C . 电子由a通过灯泡流向b
D . 氢氧燃料电池是环保电池
用疏松多孔的活性炭插入KOH溶液作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成燃料电池，有关该电池的描述错误的是（ ）
A . 电池总反应：CH4+2O2+2OH﹣═CO32﹣+3H2O
B . 负极反应式：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O
C . 正极反应式：O2+4H++4e﹣═2H2O
D . CH4燃料电池比CH4直接燃烧能量利用率高
如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（ ）
A . 正极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O
B . 微生物所在电极区放电时发生还原反应
C . 放电过程中，H+从正极区移向负极区
D . 若用该电池给铅蓄电池充电，MnO2 电极质量减少8.7g，则铅蓄电池阴极增重9.6g
如图为某高效锂硫电池．关于该电池的说法正确的是（ ）
A . 电子流向：B电极→用电器→A电极→电解质→B电极
B . A电极上发生的一个电极反应为：2Li++S8+2e﹣═Li2S8
C . 若用该电池在铁器上镀锌，电路中转移2 moI电子时，电镀池两电极质量差为65 g
D . 若用该电池电解精炼铜，负极减少7g时阳极减少质量为32 g
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)＋2MnO2(s)＋H2O(l)=Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。以下说法正确的是( )。
A . 电池工作时，MnO2失去电子
B . 电池工作时，电子由锌经外电路流向MnO2
C . 从反应方程式来看，不使用氢氧化钾，也不影响电流大小
D . 电池的正极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－=Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A . 负极反应式为Mg-2e－= Mg2＋
B . 正极反应式为Ag＋+ e－= Ag
C . 也能被KCl 溶液激活
D . 镁电极也会与水发生反应
如图是一个电化学过程的示意图，回答下列问题：
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（1） 甲池将能转化为能，乙装置中电极A是极。
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（2） 甲装置中通入CH4一极的电极反应式为
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（3） 一段时间，当丙池中产生112mL(标准状况)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的pH=(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500mL)。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入(写化学式)。
一种用于驱动潜艇的液氨 
液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是( )
液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是( ) 
A . 该电池工作时，每消耗22.4LNH3转移3mol电子
B . 电子由电极A经外电路流向电极B
C . 电池工作时，OH-向电极B移动
D . 电极B上发生的电极反应为： 
H2O
H2O
微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，下图为其工作原理及废水中 
离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是( )
离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是( ) 
A . 正极反应式是 +7H2O+6e-=2Cr(OH)3+8OH-
B . 电池工作时，N极附近溶液pH减小
C . 处理1 mol 时有6 mol H+从交换膜右侧向左侧迁移
D . 离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活
+7H2O+6e-=2Cr(OH)3+8OH-
B . 电池工作时，N极附近溶液pH减小
C . 处理1 mol 时有6 mol H+从交换膜右侧向左侧迁移
D . 离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活
化学与生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A . 将适量SO2添加于红酒中可以起到杀菌和抗氧化作用
B . 氢氧燃料电池符合绿色化学理念
C . CO2、SO2大量排放都会形成酸雨
D . 84消毒液、医用酒精等都可以用于新冠病毒的消毒
从化学看生活，你认为下列说法合理的是（ ）
A . 绿色食品就是指颜色为绿色的食品
B . 汽车尾气中的氮氧化物主要是汽油燃烧的产物
C . “煤改气”“煤改电”等清洁燃料改造工程有利于减少雾霾的形成
D . 燃料电池是一种高效、环境友好型的发电装置，其能量转化率可达100%
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
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（1） 锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，锌锰干电池的负极材料是，负极发生的电极反应方程式为。若反应消耗16.25 g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为mol。
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（2） 目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池总反应式可以表示为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
2Ni(OH)2＋Cd(OH)2 ， 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是________。
A . Cd是负极 B . Ni(OH)2是正极 C . 充电时化学能转变为电能 D . 放电时化学能转变为电能 -
（3） 如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知X极为电池的(填“正”或“负”)极，Y极的电极反应为(填“氧化”或“还原”)反应。
硼烯是指由硼元素构成的二维平面结构，具有优异的电学、力学、热学等属性，将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材料”。科学家已成功合成多种结构的硼烯，如图为“皱褶”式硼烯的结构，下列说法错误的是（ ）
A . “皱褶”式硼烯中每个硼原子共用3对电子
B . “皱褶”式硼烯中硼原子达到8电子稳定结构
C . 硼烯中的硼原子之间以共价键相结合
D . 硼烯有望代替石墨烯作硼烯——锂离子电池的负极材料
电转甲烷储能技术是通过电解反应将水分解成氧气和氢气，然后将氢气和CO2反应合成甲烷，以化学能形式存储和输运电能的储能技术(如下图所示)。
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（1） 水是一种极弱的电解质，电解水制氢环节可以加入增强水的导电性。
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（2） 0.1Mpa，n(H2)：n(CO2)=4时，CO2加氢甲烷化各产物平衡含量随温度的变化见下图，主要副反应为：CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g)∆H=+41.2kJ/mol
从上图可知，CO2加氢甲烷化反应：4H2(g)+CO2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)∆H<0，请从平衡常数角度解释CO2加氢甲烷化反应是放热反应的原因。
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（3） 甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ， 电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和NaCl溶液的实验，如下图所示。回答下列问题。
①甲烷燃料电池工作时，其负极的电极反应式为。
②闭合开关K后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是，电解NaCl溶液的总反应方程式为。
③若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，同时同流速且完全反应，则理论上最多能产生氯气的体积为L(标准状况)。
甲池是一种常见的氢氧燃料电池，如下图所示。一段时间乙池内，D中进入10mol混合气体其中苯的物质的量分数为20%(杂质不参与反应)，C出来的气体中含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2 ， 该条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法错误的是（ ）
A . 甲池中A处通入O2 ， E处有O2放出，且体积一样(标况下测定)
B . 甲池中H+由G极移向F极，乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极
C . 乙池中惰性电极上发生：
+6H++6e-= 
D . 导线中共传导12mol电子
+6H++6e-=
D . 导线中共传导12mol电子
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