2019届二轮复习 新型电池分析 作业（全国通用） 练习

新型电池分析

一、单选题

1．近几年，具有超常性能的铝离子电池成为研究热点，其可在一分钟内完成充放电。铝与石墨为电极，内部用AlCl4－和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是

A. 放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动

B. 放电时，正极的电极反应式为：Cn[AlCl4]+e－=Cn+AlCl4－

C. 充电时，每生成1mol铝，同时消耗4molAl2Cl7－

D. 充电时铝电极接电源负极，该极有Cn[AlCl4]生成

2．新型锂-空气电池具有能量密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是

A. Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液

B. 放电时，当外电路中有1 mol e－转移时，水性电解液离子总数增加NA

C. 应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g，理论上将消耗11.2 L O2

D. 放电时，负极反应式：Li－e－＋OH－＝LiOH

3．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是

A. 电池工作时，能量的转化形式至少有三种

B. 放电时，I-和I3-的浓度均减小

C. Y 电极为电池的正极，发生的反应为:I3-+2e-=3I-

D. 电池工作时，X 电极上发生氧化反应

4．下图是采用新能源储能器件将CO2 转化为固体产物，实现CO2 的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li-CO2电池组成为钌电极/CO2-饱和LiClO4-DMSO电解液/锂片。下列说法正确的是

A. Li -CO2 电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到

B. CO2 的固定中，每转移8 mole-，生成3mol气体

C. 过程Ⅱ中电能转化为化学能

D. 过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑

5．某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同

B. 光照时， H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移

C. 光照时，b极的电极反应式为  VO2+-e－+H2O=VO2++2H+

D. 夜间无光照时，a极的电极反应式为V3++e－=V2+

6．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图一所示，工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。图二为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法一定正确的是

A. 图一电池放电时，C1-从负极穿过选择性透过膜移向正极

B. 图一电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+浓度降低0.1mol/L

C. 用图二电池给图一装置充电时，图二中电极a接图一的正极

D. 用图二电池给图一装置充电时，每生成1molS2(s)，图一装置中就有4molCr3+被还原

7．一种新型太阳光电化学电池贮能时电解质溶液中离子在两极发生如下图所示的转化。

下列说法正确的是（    ）

A. 贮能时，电能转变为化学能和光能

B. 贮能和放电时，电子在导线中流向相同

C. 贮能时，氢离子由a极区迁移至b极区

D. 放电时，b极发生：VO2++2H++e-=VO2++H2O

8．我国科学家将用毛笔书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性且可折叠的可充电锂—空气电池，工作原理如图所示。下列有关说法正确的是

A. 放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的正极材料

B. 放电时，每转移2 mol 电子，消耗11.2 L O2

C. 给锂电池充电时，金属锂接直流电源正极

D. 充电时，阳极的电极反应式为Li2O2−2e−2Li++O2↑

9．我国研究锂硫电池获得突破，电池的总反应是16Li+S8 8Li2S ，充放电曲线如图所示，下列说法不正确的是(      )

A. 充电时，电能转化为化学能

B. 放电时，锂离子向正极移动

C. 放电时，1mol Li2S6转化为Li2S4得到2mole-

D. 充电时，阳极总电极反应式是8S2- -16e- = S8

10．某科研机构以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池另一极为金属锂和石墨的复合材料，电解质只传导锂离子，通过在宝温条件下对锂离于电池进行循环充放电，成功实现了对磁性的可逆调控(见图)。下列说法正确的是

A. 电解质可以用Li2SO4溶液

B. 充电时，Fe作为阴极，电池不被磁铁吸引

C. 放电时，正极反应 为Fe2O3+6Li++6e-==2Fe+3Li2O

D. 充电时，阴极反应为: Li2O +2e-==2Li+O2-

11．一种钌(Ru)配合物光敏太阳能电池工作原理及电池中发生的反应如下所示。下列说法正确的是（ ）

A. 电极X为电池的正极

B. 电池工作时，光能→化学能→电能

C. 电池工作时，I-在电极Y上得电子

D. 电池电解质溶液中I-和I3-的浓度不断减少

12．石墨烯锂硫电池放电时的工作原理示意图如图，电池反应为：2Li + nS＝Li2Sn，有关该电池说法正确的是（    ）

A. 放电时，Li+ 向负极迁移

B. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

C. 当外电路有2mol电子通过时，有1mol Li+通过阳离子交换膜

D. 该电池可以选用盐酸作为电解质增强溶液导电性

13．以熔融Na2CO3为电解质，H2和CO混合气为燃料的电池原理如图所示。下列说法正确的是（    ）

A. b是电池的负极

B. 该电池使用过程中需补充Na2CO3

C. a、b两级消耗气体的物质的量之比为2:1

D. 电极a上每消耗22.4L原料气体，电池中转移电子数约为2NA

14．2017 年9 月我国科学家对于可充放电式锌一空气电池研究取得重大进展。电池装置如图所示，该电池的核心是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER)，KOH溶液为电解质溶液，放电的总反应方程式为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-。下列有关说法正确的是

A. 可逆锌一空气电池实际上是二次电池，放电时电解质溶液中K+ 向负极移动

B. 在电池产生电力的过程中，空气无阻挡地进入电池，发生ORR 反应，并释放电荷

C. 发生OER 反应的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+

D. 放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)

15．锌-铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌-铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材料,不参与电极反应。下列有关说法正确的是

A. 放电时，电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+

B. 充电时，a极发生氧化反应，b极发生还原反应

C. 充电时,当电路中通过0.1mol电子时,b极增加14g

D. 选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过

16．LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是（     ）  

A. 电路中的电子从负极经外电路到正极，再经过KOH溶液回到负极，形成闭合回路

B. a处通入氢气， b处通氧气，该装置将化学能最终转化为电能

C. 电池放电后， OH－的物质的量浓度减小

D. 通入O2的电极发生反应：O2 + 4e－ ＝ 2O2－

17．H2S是一种剧毒气体，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图，可对H2S废气资源化利用。下列叙述错误的是

A. a是负极，电池工作时，电子的流动力向是：电极a-负载一电极b-质子膜一电极a

B. 电池工作时，化学能转化为电能和热能

C. 电极b上发生的电极反应式为O2+ 4e-+4H+=2H2O

D. 当电路中通过4mol电子时，有4molH+经质子膜进入正极区

18．如图是一种锂钒氧化物热电池装置，电池总反应为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。已知：Li熔点181℃，LiCl-KCl共晶盐熔点352℃．下列说法正确的是（     ）

A. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能

B. 放电时LiV3O8一极反应为：Li1+xV3O8-xe‾═LiV3O8+xLi+

C. 外电路中有NA个电子发生转移时，有7.0gLi+移向Li-Si合金一极

D. Li-Si合金熔点高于352℃

19．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)△H=－632kJ·mol-1。下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（   ）

A. 电池在工作时，电流从电极a经过负载流向电极b

B. 电极a上发生的电极反应为： 2H2S - 4e- = S2 + 4 H+

C. 当反应生成64gS2时，电池内部释放632kJ热量

D. 当电路中通过4mol电子时，有4mol H+经质子膜进入负极区

20．某锂离子电池工作原理如下图所示，电池反应为：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。下列说法不正确的是

A. 放电时，电子从b极经用电器流向a极

B. 放电时，若转移1mol e－，碳材料将增重7 g

C. 充电时，锂离子通过隔膜进入右室

D. 充电时，a极反应：LiCoO2－xe－= Li1-xCoO2＋xLi+

21．最近科学家利用下图装置成功地实现了CO2和H2O合成CH4，下列叙述错误的是

A. 电池工作时，实现了将太阳能转化为电能

B. 铜电极为正极，电极反应式为CO2+8eˉ+8H+=CH4+2H2O

C. 电池内H+透过质子交换膜从右向左移动

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稀硫酸

22．我国学者研制了一种纳米反应器，用于催化草酸二甲酯（DMO）和氢气反应获得EG。反应过程示意图如下：

下列说法不正确的是

A. Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子

B. DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂

C. 反应过程中生成了MG和甲醇

D. EG和甲醇不是同系物

23．微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是

A. M为电池正极，CH3COOH被还原

B. 外电路转移4mol电子时，M 极产生22.4LCO2

C. 反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降

D. Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活

24．如图为一种固体离子导体电池与湿润KI试纸AB连接，Ag+可以在RbAg4I5晶体中迁移，空气中的氧气透过聚四氯乙烯膜与AlI3反应生成I2，Ag与I2作用形成电池。下列说法中正确的是（    ）

A. 试纸B端发生氧化反应    B. Ag+从石墨电极移向银电极

C. 试纸A端发生反应： 2I--2e-=I2    D. 若该电池转移1mol电子，则滤纸上生成8gO2

25．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池，某种锂离子电池的结构示意图如下，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是

A. Li+透过膜除允许Li+通过外，还允许H2O分子通过

B. 充电时，电池内部发生的总反应为Li++Fe2+Li+Fe3+

C. 充电时，钛电极与外电源的负极相连

D. 放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应方程式为: S2O82-+Fe2+=Fe3++2SO42-

参考答案

1．D

2．A

3．B

4．D

5．C

6．D

7．D

8．D

9．C

10．C

11．B

12．B

13．C

14．B

15．A

16．C

17．A

18．D

19．B

20．B

21．C

22．B

23．D

24．C

25．B