化学选择性必修1第四章 化学反应与电能实验活动5 制作简单的燃料电池当堂检测题

这是一份化学选择性必修1第四章 化学反应与电能实验活动5 制作简单的燃料电池当堂检测题，共3页。试卷主要包含了6 L，4 L,D项错误等内容，欢迎下载使用。

1.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C6H12O6+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1 ml氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体33.6 L
答案:B
解析:微生物中的蛋白质在高温条件下变性,失去活性,A项错误;通入燃料C6H12O6的一极为负极,负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+(能放出CO2,应该是酸性溶液,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H+,正极消耗H+,即通过质子交换膜从负极到正极传导H+,C项错误;从总反应C6H12O6+6O26CO2+6H2O可知,每消耗1 ml氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体22.4 L,D项错误。
2.乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,电池总反应为C2H5OH+3O22CO2+3H2O,电池示意图如图所示。下列说法中正确的是( )。
A.电池工作时,质子向电池的负极迁移
B.电池工作时,电子由b极沿导线流向a极
C.a极上发生的电极反应:C2H5OH+3H2O+12e-2CO2+12H+
D.b极上发生的电极反应:O2+4H++4e-2H2O
答案:D
解析:该燃料电池放电时,质子是阳离子,向正极移动,A项错误;该燃料电池放电时,电子从通入乙醇的负极a沿导线流向通入氧气的正极b,B项错误;该燃料电池中,a极上乙醇失去电子发生氧化反应,C项错误;该燃料电池中,正极上O2得电子与H+反应生成水,D项正确。
3.锌-空气燃料电池可作电动车的动力电源,电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+2H2O+4OH-2[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是( )。
A.放电时,电解质溶液中K+移向负极
B.放电时,电解质溶液的pH不变
C.充电时,阴极的反应为[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH-
D.充电时,当有4.48 L O2(标准状况下)释放出来时,则析出固体Zn为13 g
答案:C
解析:放电时,溶液中阳离子向正极移动,即K+向正极移动,A项错误;放电时,消耗氢氧根离子,溶液碱性减弱,pH减小,B项错误;充电时,阴极上发生还原反应:[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH-,C项正确;充电时,阳极产生O2,阴极析出固体Zn,根据Zn~2e-,O2~4e-,即2Zn~O2,当阳极产生4.48 L O2(标准状况下)即产生0.2 ml O2时,阴极析出固体Zn 0.4 ml,质量为0.4 ml×65 g·ml-1=26 g,D项错误。
4.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.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
答案:B
解析:根据题意,电池总反应式为Mg+2AgClMgCl2+2Ag。负极反应式为Mg-2e-Mg2+,A项正确;正极反应式为2AgCl+2e-2Cl-+2Ag,B项错误;原电池中,阴离子移向负极,C项正确;由于镁是活泼金属,常温下能与水缓慢发生反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑,D项正确。
5.有一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的可充电高效燃料电池,充一次电可以连续使用一个月。已知该电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O。
(1)放电时,负极的电极反应式为 。
(2)充电时,原电池的负极与外电源的 极相连,电极反应式为 。
(3)若在常温、常压下,6.4 g CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出约145.3 kJ的热量,表示该反应燃烧热的热化学方程式为 。
答案:(1)CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O
(2)负 CO32-+6H2O+6e-CH3OH+8OH-
(3)CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·ml-1
解析:(1)该燃料电池中,负极上CH3OH发生氧化反应,因电解质为KOH,CH3OH的氧化产物不是CO2而是CO32-,所以电极反应式为CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O。
(2)该电池在充电时,作为燃料电池的负极应连接外电源的负极,此时燃料电池的负极作阴极,得电子发生还原反应,电极反应式为CO32-+6H2O+6e-CH3OH+8OH-。
(3)书写表示该反应燃烧热的热化学方程式要以1 ml CH3OH(l)作基准。