1、第 1 页，共 16 页 2020届高考化学二轮题型对题必练届高考化学二轮题型对题必练 非水燃料电池（强化练）非水燃料电池（强化练） 1. 某固体燃料电池以固体氧化铝、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。下列判断不正确的是( ) A. 在电池内部氧离子(O2)向负极移动 B. a 电极反应式为：O2+ 4e= 2O2 C. b 电极反应式为：C3H8+ 10O2 20e= 3CO2+ 4H2O D. 若该电池工作时转移 5 mol电子,则理论上消耗标况下11.2LC3H8 2. 某固体酸燃料电
2、池以 CsHSO4固体为电解质传递 H+， 其基本结构如图所示， 电池总 反应可表示为 2H2+O2=2H2O，下列说法正确的是： A. 电子从 b 极通过外电路流向 a 极 B. b 极上的电极反应为O2+ 2H2O + 4e= 4OH C. 每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2 D. H+由 a 极通过固体酸膜传递到 b 极 3. 固体氧化物燃料电池（SOFC）以固体氧化物作为电解质，O2可以在其内部自由通 过其工作原理如图所示下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是（） 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 16 页 A. 电极 b 为电池负极,电极反应式为O2+ 4e= 2
3、O2 B. 固体氧化物的作用是让电子在电池内通过 C. 若H2作为燃料气,则接触面上发生的反应为H2+ 2OH 4e= 2H+ H2O D. 若C2H4作为燃料气,则接触面上发生的反应为C2H4+ 6O2 12e= 2CO2+ 2H2O 4. 瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪（图甲）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，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是 Y2O3-Na2O（O2-可以 在其中自由移动）。下列有关叙述正确的是 A. 电极 b 是正极,发生氧化反应 B. 瓦斯分析仪工作时,O2由电极 a 流向电
4、极 b C. 电极 a 的反应式为：CH4+ 4O2 8e= CO2+ 2H2O D. 当固体电解质中有1molO2通过时,电子转移 4mol 5. 科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料，空气为氧化 剂，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导 O2；该电池的总反应是 C3H8 5O23CO24H2O，负极反应为 C3H820e10O23CO24H2O下列关于该燃 料电池的说法中正确的是（ ） A. 在熔融电解质中,O2由负极移向正极 B. 电池的正极通入丙烷 C. 电路中每通过 5mol电子,约有5.6L标准状况下的丙烷被完全氧化 D. 在电池正极的电极反应为O2 4e
5、= 2O2 6. 设计出燃料电池使汽油 （设其成分为 C5H12） 氧化直接产生电流是 21世纪最富有挑 战性的课题之一。最近有人设计了一种固体燃料电池，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）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。下列判断不正确的是 第 3 页，共 16 页 A. 有O2放电的 a极为电池的负极 B. b 极对应的电极反应式为：C5H12+ 16O2 32e= 5CO2+ 6H2O C. 该电池的总反应方程式为：C5H12+ 8O2= 5CO2+ 6H2O D. 汽油燃料电池最大的技术障碍是氧化反应不完全,产生炭
6、粒堵塞电极的气体通 道,从而使输电效能减弱 7. 有一种瓦斯分析仪（如图甲所示）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过 传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙 所示，其中的固体电解质是 Y2O3Na2O，O2可以在其中自由移动。下列叙述正确 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 a B. 电极 a 的电极反应式为CH4+ 5O2 8e= CO3 2 + 2H2O C. 电极 b是正极,O2由电极 a流向电极 b D. 当固体电解质中有1molO2通过时,转移 4mol电子 8. 瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通
7、过传感器显示。工作原理 类似燃料电池，其装置如图所示，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 a B. 电极 b是正极 ,O2由电极 a 流向电极 b C. 电极 a 的反应式为：CH4+ 4O2 8e= CO2+ 2H2O D. 当固体电解质中有1molO2通过时 ,电子转移 4 mol 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 16 页 9. 近年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、 低成本”锂 铜空气燃料电池。该电池放电时的反应过程为 2Li + Cu2O + H2O = 2
8、Cu + 2Li+ + 2OH，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. 整个反应过程中,铜相当于催化剂 C. 通空气时,铜被氧化,表面产生Cu2O D. Li电极减轻 7 g 时,至少需消耗空气5.6L(标准状况) 10. 如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新 型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达 700900 时,O2-可在该固体氧 化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电极甲为正极 B. 正极的电极反应：O2+ 2H2O + 4e= 4OH C. 当甲电极上
9、有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被氧化 D. 电池内的O2由电极乙移向电极甲 11. 近年来 AIST 报告正在研制一种“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，整个反应过程中，铜相当于催化剂，装置如图 所示。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,正极的电极反应式为O2+ 4e+ 2H2O = 4OH C. 空气的作用是把铜表面氧化为Cu2O D. 锂电极减轻1.4g时 ,至少需通入空气约5.6L(标准状况下) 第 5 页，共 16 页 12. 有四种燃料电池，A固体氧化物燃料电池 B碱性氢
10、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 （） 13. 2017年 5 月 18日，我国海域天然气水合物试采成功，下列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。下列有关叙述不正确的是 （ ） A. 该分析仪工作时,电极 b 为正极 B. 电极 a 的反应式为：CH4+ 10OH 8e= CO3 2 + 7H2O C. 当固体电解质中有1molO2通过时,电子转移 2mol D. 该分析仪可用于分析空气中的天然气的含量 14. 有一种新型的固体氧化物型燃料
11、电池，装置如图所示，在两极上分别通入甲烷和空 气，电解质是掺杂了 Y2O3的 ZrO3固体。在高温熔融状态下能传导 O2-。下列说法 正确的是 （ ） A. a 处通入的甲烷 B. 工作时,在熔融电解质中,O2移向 d电极 C. c 电极为正极,发生氧化反应 D. d 电极的电极反应式：O2+ 4e= 2O2 15. 某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定 CO的浓度,其装置如图所示,该电池 中电解质为氧化钇-氧化钠,其中 O2-可以在固体介质 NAMCON 中自由移动。 下列说 法中正确的是( ) A. 传感器中通过的电流越大,CO的含量越低 B. 工作时电子由电极 a 通过固体介质 NA
12、MCON 流向电极 b C. 工作时电极 b作正极,由电极 a流向电极 b D. 当固体电解质中有1molO2通过时,电子转移 2 mol 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 16 页 16. 用以葡萄糖为燃料的生物燃料电池甲与盛有足量硫酸铜溶液的装置乙相连， 起始电 路接入状况如图以电流强度 0.1A，通电 10min 后，将电池的正、负极互换接入， 移动滑动变阻器：以电强度 0.2A，继续通电 10min，结束实验。下列有关说法正确 的是（ ） A. 葡萄糖在装置甲的正极参加反应,氧气在负板参加反应 B. 在该电池反应中,每消耗 1mol氧气理论上能生成标准状况下二氧化碳11.2L
13、 C. 电池工作 20min 时,乙装置电极析出固体和电极上产生气体的质量比为 2：1 D. 电池工作 15 分钟时,乙装置中铜棒的质量与起 始通电前相等 17. 新华网报道：我国固体氧化物燃料电池技术研发取 得新突破科学家利用该技术实现了 H2S废气资源 回收能量，并得到单质硫的原理如图所示下列说 法正确的是（ ） A. 电极 b 为电池的负极 B. 电路中每流过 4 mol电子,正极消耗44.8 L H2S C. 电极 b上的电极反应为：O2+ 4e+ 4H+= 2H2O D. 电极 a上的电极反应为：2H2S + 2O2 4e= S2+ 2H2O 18. 新型电池的开发与使用在现代社会中
14、已很普遍， 一种水煤气燃料电池的能量转化率 可达 90%以上。下列说法正确的是（ ） A. 电路中通过 4 mol电子,正极消耗22.4 L(标准状况)空气 B. 负极反应为H2 2e= 2H+、CO 2e+ H2O = CO2+ 2H+ C. 有机固体中的H+在放电时向正极移动,造成正极 pH减小 D. 若该电池的能量利用率为90%,则若通入 224L水煤气(CO：H2= 1：1),则电路 中可产生电子 9mol 第 7 页，共 16 页 19. 以氨作为燃料的固体氧化物（含有 O 2-）燃料电池，具有固态结构、能量效率高的 特点， 另外氨气含氢量高， 不含碳， 易液化， 方便运输和贮存，
15、是很好的氢源载体 其 工作原理如图所示，下列关于氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是（ ） A. 电极 a为电源的阴极 B. 固体氧化物作为电池工作的电解质,其作用是让电子在电池内移动 C. 电池工作时,在 a电极接触面上发生的电极反应为2NH3+ 3O2 6e= N2+ 3H2O D. 外电路的电流方向为从电极 a 流向电极 b 20. 某氢氧固体酸燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，其基本结构如图所示： 下列有关说法不正确的是（ ） A. 电子通过外电路从 a极流向 b 极 B. H+由 a极通过固体酸电解质传递到 b 极 C. 电池工作时每转移0.1 mol电子,消耗1.12 LH
16、2 D. b 极上的电极反应式为：O2+ 4H+ 4e= 2H2O 21. 某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定 CO的浓度，其装置如图所示，该电 池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中 O2-可以在固体介质 NAMCON中自由移动下 列说法中正确的是（ ） A. 传感器中通过的电流越大,CO的含量越低 B. 工作时电子由电极 a 通过固体介质 NAMCON 流向电极 b C. 工作时电极 b作正极,电流由电极 a流向电极 b D. 当固体电解质中有 1 mol O2通过时,电子转移 2 mol 22. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 第! !异常的公式结尾异常
17、的公式结尾页，共 16 页 A. 催化重整反应中每消耗1molCH4转移 12mol 电子 B. 电极 A 上 CO 发生的电极反应为：CO 2e+ CO3 2 = 2CO2 C. 电池工作时,CO3 2向电极 B移动 D. 电极 B 上发生的电极反应为：O2+ 2H2O + 4e= 4OH 23. 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以 肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH 作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述正确的是（） A. 电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B. 负极发生的电极反应式为：N2H4 4e= N
18、2+ 4H+ C. 该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面 的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触 D. 该燃料电池持续放电时.K+从负极向正极迁移,因而离子交换膜需选用阳离子交 换膜 24. 化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水 中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，下列有关 描述正确的是( ) A. 电池工作时H+移向负极 B. 该电池用的电解质溶液是 KOH溶液 C. 甲电极反应式：CO(NH2)2+ H2O + 6e= CO2+ N2+ 6H+ D. 电池工作时,理论上每净化1molCO(NH2
19、)2,消耗标况下氧气33.6LO2 第 9 页，共 16 页 答案和解析答案和解析 1.【答案】D A.燃料电池中，电解质中的阴离子移向负极，即在电池内部氧离子（O2-）向负极移动， 故 A 正确； B.该电池属于固体燃料电池，以掺杂了氧化钇的固体氧化锆为电解质，通氧气的电极 a 是正极，正极上反应为 O2+4e-=2O2-，故 B 正确； C.燃料电池中， 燃料做负极， 发生失电子的氧化反应， 即： C3H8+10O2-20e-=3CO2+4H2O， 故 C 正确； D.用该燃料电池电解硫酸铜，每消耗 1molC3H8时，转移电子是 20mol，若该电池工作 时转移 5 mol电子，则理论上
20、消耗标况下 5.6L C3H8 ，故 D错误。 故选 D。 2.【答案】D 由题意和图中酸膜可以看出这是一个酸性燃料电池， 可以在总反应方程式中标化合价升 降，也可以直接看出 O2只能得电子降价，故通 O2的一定为正极（这点无论在酸性燃料 电池还是碱性燃料电池都一样，通 O的为正极），所以该题 b 极为正极，a 极为负极。 A.电子通过外电路从负极流向正极，电流通过外电路从正极流向负极，因 a为负极，这 样电子应该是通过外电路由 a极流向 b，故 A错误； B.b极为正极， 电极反应为： O2+4e-+4H+=2H2O ， a极为负极， 电极反应为： 2H2-4e-=4H+， 故 B 错误；
21、C.因没有说明是否为标准状况，则气体的体积不一定为 1.12L，故 C 错误； D.原电池中，阳离子向正极移动，所以 H+由 a极通过固体酸电解质传递到 b极，故 D 正确。 故选 D。 3.【答案】D A.燃料电池都是燃料在负极失电子，氧气在正极得到电子，所以 b电极为正极，故 A错 误； B.在电池内部阴离子向负极移动，而不是电子移向负极，故 B错误； C.若氢气做燃料气，则在负极接触面上氢气失去电子发生反应生成氢离子，而氢离子与 正极移动来的氧离子结合为水，所以电极反应为 2H2+2O2-4e-=2H2O，故 C错误； D.若 C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为 C2H4+6O2
22、-12e-=2CO2+2H2O，故 D正 确。 故选 D。 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 16 页 4.【答案】C A.正极发生还原反应，故 A不符合题意； B.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），故 B 不符合题意； C.甲烷所在电极 a为负极，电极反应为：CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O，故 C 符合题意； D.1mol O2得 4mol电子生成 2molO2-，故当固体电解质中有 1mol O2-通过时，电子转移 2mol，故 D 不符合题意。 故选 C。 5.【答案】C A.在
23、原电池工作过程中，电解质中的阴离子向负极移动，即由正极 O2-移向负极，故 A 错误； B.原电池工作时，丙烷在负极被氧化，因此电池的负极通入丙烷，故 B 错误； C.C3H8被氧化为 CO2，每摩尔丙烷转移 20mol电子，若参加反应的丙烷的物质的量 = 5.6L 22.4L/mol =0.25mol，则转移电子的物质的量为 0.25mol 20=5mol，故 C正确； D. 氧气在正极被还原，电极反应式为 O2 +4e- =2O2-，故 D错误。 故选 C。 6.【答案】A A.通氧气的电极 a 是正极，通入燃料的电极 b 是负极，故 A 错误； B.通入燃料 C5H12的电极 b是负极，
24、负极上发生失电子的氧化反应，即 C5H12+16O2-32e-=5CO2+6H2O，故 B 正确； C.该电池的总反应方程式为：C5H12+8O2=5CO2+6H2O，故 C正确； D.燃料电池相对于汽油直接燃烧，具有较高的能量利用率，但是最大的技术障碍是氧化 反应不完全，产生炭粒堵塞电极的气体通道，从而使输电效能减弱，故 D 正确。 故选 A。 7.【答案】B A.电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故 A 错误； B.甲烷所在电极 a为负极，电极反应为：CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O，故 B正确； C.电极 b 氧气得电子，生成 O2-，而电极 a 需要 O2-作为反应
25、物，故 O2-由正极（电极 b） 流向负极（电极 a），故 C错误； 第 11 页，共 16 页 D.1mol O2得 4mol电子生成 2molO2-，故当固体电解质中有 1mol O2-通过时，电子转移 2mol，故 D错误。 故选 B。 8.【答案】C A.电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故 A 错误； B.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），故 B错误； C.甲烷所在电极 a为负极，电极反应为：CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O，故 C正确； D.1mol O2得 4mol电子生
26、成 2molO2-，故当固体电解质中有 1mol O2-通过时，电子转移 2mol，故 D错误。 故选 C。 9.【答案】D 放电时，锂失电子作负极，Cu上 O2得电子作正极，负极上电极反应式为 Li-e-=Li+，正 极上电极反应式为 Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离 子向负极移动， A.放电时，阳离子向正极移动，则 Li+透过固体电解质向 Cu极移动，故 A正确； B.通空气时， 铜被腐蚀， 表面产生 Cu2O， 放电时 Cu2O转化为 Cu， 则整个反应过程中， 铜相当于催化剂，故 B 正确； C.放电过程为 2Li+Cu2O+H2O=2Cu
27、+2Li+2OH-，通空气时，铜被氧化产生 Cu2O，故 C 正确； D.Li 电极减轻 7g，转移 1mol电子，由电子守恒可知需要 O2的物质的量为 0.25mol，标 准状况下体积为 5.6 L，但不是空气体积，故 D 错误。 故选 D。 10.【答案】D A.N2H4中 N原子的化合价为-2 价，反应生成氮气，故负极上通入 N2H4，失电子发生氧 化反应，电极甲为负极，故 A 错误； B.正极的电极反应：O2+4e-=2O2-，故 B错误； C.当甲电极上有 1molN2H4消耗时，乙电极上有 1molO2被还原，故 C 错误； D.电池内的 O2-由电极乙移向电极甲，故 D正确。 故
28、选 D。 11.【答案】B 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 16 页 A.放电时，阳离子向正极移动，则 Li+透过固体电解质向 Cu极移动，故 A正确； B.放电时，正极的电极反应式为 Cu2O+H2O+2e=2Cu+2OH，故 B错误； C.放电过程为 2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O，故 C 正确； D.电子守恒和电极反应计算，Li-e-=Li+，4Cu+O2=2Cu2O，O2+4e-+2H2O=4OH-，Li电极 减轻 7g时物质的量= 1.4g 7g/mol=0.2mol，消耗氧气 0.05mol，至少需消耗空气
29、 0.05mol 22.4L/mol/20%=5.6L，故 D正确。 故选 B。 12.【答案】C A.在该固体氧化物燃料电池中，固体氧化物作介质，正极上 O2+4e-=2O2-，故 A错误； B.碱性燃料电池中，正极上发生 O2+2H2O+4e-=4OH-，故 B错误； C.质子交换膜燃料电池，正极上发生 4H+O2+4e-=2H2O，故 C 正确； C.熔融盐燃料电池中，正极反应是 2CO2+O2+4e-=2CO32-，故 D错误。 故选 C。 13.【答案】B A.电极 b 氧气得电子，生成 O2-，电极 b为正极，故 A 正确； B.甲烷所在电极 a为负极，电极反应为：CH4+5O2-
30、8e-=CO32-+2H2O，故 B错误； C.1molO2得 4mol电子生成 2molO2-，故当固体电解质中有 1molO2-通过时，电子转移 2mol，故 C正确； D.甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示，该分析仪可用于分析空气中的天然 气的含量，故 D正确。 故选 B。 14.【答案】B A.由电子流向可知，d为负极、c为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，则 b 为甲烷、a 为空气，故 A错误； B.原电池工作时，阴离子 O2-离子移向负极 d，故 B正确； C.c电极为正极，发生还原反应，故 C错误； D.d 为负极，发生氧化反应，甲烷在负极失去电子与 O2-结合生
31、成二氧化碳与水，电极 反应式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，故 D 错误。 故选 B。 15.【答案】D A.传感器中通过的电流越大,CO的含量越高，故 A错误； 第 13 页，共 16 页 B.工作时电子由电极 a通过传感器流向电极 b，故 B错误； C.工作时电极 b作正极,由电极 b 流向电极 a，故 C错误； D.当固体电解质中有 1 mol O2-通过时,电子转移 2 mol，故 D正确。 故选 D。 16.【答案】D 【解析】解：A原电池中葡萄糖在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳，氧气在正 极得到电子发生还原反应，故 A错误； BC6H12O6变化为 CO2碳元素
32、化合价 0价变化为+4价，电子转移 24e-，1mol 氧气转移 电子 4mol，电子守恒得到，6mol氧气反应生成 6mol二氧化碳，每消耗 1mol氧气理论 上能生成标准状况下二氧化碳 22.4L，故 B 错误； C铜棒为电解池的阳极，碳棒为电解池的阴极，电解硫酸铜溶液，阳极是铜失电子发 生氧化反应，阴极是铜离子放电生成铜，结合电子守恒计算； D开始电解池中铜为阳极参与反应，碳棒镀铜，铜棒质量减少，反结电源变成铜棒上 镀铜，由于电流强度增大到原来的 2 倍，经过 5min（10-15min）就会将刚刚镀到碳棒上 的铜耗尽，铜棒上又析出相同量的铜，则电池工作 15 分钟时，乙装置中铜棒的质量
33、与 起始通电前相等，故 D 正确； 故选：D。 A原电池中葡萄糖在负极失电子发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应； BC6H12O6变化为 CO2碳元素化合价 0价变化为+4价，电子转移 24e-，1mol 氧气转移 电子 4mol，据此计算； C铜棒为电解池的阳极，碳棒为电解池的阴极，电解硫酸铜溶液，阳极是铜失电子发 生氧化反应，阴极是铜离子放电生成铜，结合电子守恒计算分析； D开始电解池中铜为阳极参与反应，碳棒镀铜，铜棒质量减少，反接电源变成铜棒上 镀铜，就会电流强度分析 15min 时的电解情况； 本题考查了原电池和电解原理、电镀原理等知识点，主要是反接电源后的电解特征分析 判断
34、，掌握基础是解题关键，题目难度中等。 17.【答案】D 【解析】解：A正极 O2即电极 b得电子发生还原反应，则电极 b为电池的正极，故 A 错误； B气体存在的条件未知，不能确定体积大小，故 B错误； C电极 b为 O2得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e-=2O2-，故 C错误； D电极 a失电子发生氧化反应，则电极反应为：2H2S+2O2-4e-=S2+2H2O，故 D 正确。 故选：D。 根据 2H2S（g）+O2（g）=S2（s）+2H2O反应，得出负极 H2S 即电极 a 失电子发生氧化 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 16 页 反应，电极反应为：2H2S+2O2
35、-4e-=S2+2H2O，正极 O2即电极 b得电子发生还原反应， 电极反应为：O2+4e-=2O2-，以此解答该题 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握原电池工作原 理，结合氧化还原反应从化合价变化的角度分析，难点是电极反应式的书写，题目难度 不大 18.【答案】B 【解析】解：A、电路中通过 4 mol电子，正极消耗的是氧气，消耗氧气失 1mol，消耗 22.4 L 5=112L（标准状况）空气，故 A 错误； B、 水煤气燃料电池的负极上通入的是燃料： 一氧化碳和氢气， 发生失电子的氧化反应， 负极电极反应为：H2-2e-=2H+、CO-2e-+H2O=CO2
36、+2H+，故 B正确； C、有机固体中的 H+在放电时向正极移动，但是氧气在正极上得电子会消耗氢离子得到 水，正极 pH增大，故 C错误； D、负极电极反应为：H2-2e-=2H+、CO-2e-+H2O=CO2+2H+，若通入 224L即 10mol水煤 气（CO：H2=1：1），转移电子是 20mol，该电池的能量利用率为 90%，则电路中可产 生电子 18mol，故 D 错误。 故选：B。 水煤气燃料电池的负极上通入的是燃料：一氧化碳和氢气，发生失电子的氧化反应，在 正极上是氧气发生得电子的还原反应，阳离子移向正极，根据电极反应式确定电子转移 的数目并进行计算即可。 本题考查学生燃料电池的
37、工作原理知识，在负极上是燃料失去电子的氧化反应，注意知 识的迁移应用是关键，难度不大。 19.【答案】C 燃料电池是原电池，失电子的电极是负极、得电子的电极是正极，该燃料电池中，电池 反应式为 2NH3+3O2=N2+6H2O，负极反应式为 2NH3+3O2-6e-=N2+3H2O、正极反应式为 O2+4e-=2O2-，放电时，电子从负极沿导线流向正极，电流与电子流向相反，据此分析解 答。 A该燃料电池中，氨气失电子发生氧化反应，所以负极上通入氨气，则 a为负极，故 A错误； B电子不进入电解质，故 B 错误； C负极上氨气失电子发生氧化反应，负极反应式为 2NH3+3O2-6e-=N2+3H
38、2O，故 C 正 确； Da是负极、b 是正极，电流从正极沿导线流向负极，所以外电路的电流方向为从电极 b 流向电极 a，故 D 错误。 故选 C。 20.【答案】C 【解析】解：根据电池总反应：2H2+O2=2H2O可知：通入氢气的一极为电池的负极， 发生氧化还原反应， 反应为 H2-2e-=2H+， 通入氧气的一极为电池的正极， 发生氧化反应， 反应为 O2+4e-+4H+=2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从 a 极流 向 b极，电解质中阳离子向正极移动，即 H+由 a极通过固体酸电解质传递到 b 极；每转 第 15 页，共 16 页 移 0.1mol电子，消耗 0.
39、05mol的 H2，生成 0.05mol 水， Aa 为负极，b 是正极，则电子应该是通过外电路由 a极流向 b，故 A正确； B原电池中，阳离子向正极移动，所以 H+由 a极通过固体酸电解质传递到 b极，故 B 正确； C每转移 0.1mol电子，消耗 0.05mol的 H2，但气体存在的条件未知，体积不一定为 1.12 L，故 C 错误； D该电池为酸性电池，所以正极电极反应为 O2+4e-+4H+=2H2O，故 D正确。 故选：C。 根据电池总反应：2H2+O2=2H2O 可知：通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化还原 反应，反应为 H2-2e-=2H+，通入氧气的一极为电池的正极，发生
40、氧化反应，反应为 O2+4e-+4H+=2H2O； 电池工作时， 电子通过外电路从负极流向正极， 即从 a 极流向 b极， 电解质中阳离子向正极移动， 即 H+由 a 极通过固体酸电解质传递到 b极； 每转移 0.1mol 电子，消耗 0.05mol 的 H2，生成 0.05mol水，以此解答该题 该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题侧重考查学生灵活运用原电池原理解 决实际问题的能力学习中要明确原电池电子以及离子的定向移动问题，要能正确判断 原电池的正负极，以及电极反应式的书写等问题 21.【答案】D 【解析】解：A、一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，所以传感器中 通过的电
41、流越大，CO 的含量越高，故 A 错误； B、电子不能通过介质，故 B 错误； C、工作时电极 b作正极，电流由正极流向负极，所以电流由电极 b 流向电极 a，故 C 错误； D、负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为 CO-2e-+O2-=CO2，所以当固体 电解质中有 1 molO2-通过时，电子转移 2 mol，故 D正确； 故选 D A、一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大； B、电子不能通过介质； C、工作时电极 b作正极，电流由正极流向负极； D、负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为 CO-2e-+O2-=CO2 本题是对 CO-O2型燃料电池原理的考查
42、， 根据原电池正负极上得失电子及反应类型、 离 子的移动方向等来分析解答，难度不大 22.【答案】B A.反应CH4+ H2O = 催化剂 3H2+ CO中，1molCH4CO，化合价由-4价+2，上升 6价， 则 1molCH4参加反应共转移 6mol电子，故 A错误； B.CO在负极上失电子生成二氧化碳，则电极 A 上 CO参与的电极反应为： CO+CO32-2e-=2CO2，故 B正确； C.原电池中阴离子向负极移动，A 通入燃料，则 A 为负极，所以 CO32-向电极 A 移动， 故 C 错误； D.电极 B上氧气得电子发生还原反应，则电极 B 上发生的电极反应为： 第! !异常的公式
43、结尾异常的公式结尾页，共 16 页 O2+2CO2+4e-=2CO32-，故 D错误。 故选 B。 23.【答案】C 该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，左侧为负极，电极反应式为： N2 H4 +4OH- -4e- =N2 +4H2 O ，正极上氧气得电子发生还原反应，右侧为正极，电极反应式 为： O2 +2H2 O+4e- =4OH-，电池总反应为： N2 H4 +O2 =N2 +2H2 O ，结合离子的移 动方向、电流的方向分析解答。 A.该燃料电池中，右侧通入氧化剂空气的电极为正极，电子从负极流向正极，即由左侧 流向右侧，故 A错误； B.通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发
44、生氧化反应，碱性电解质溶液，H+不能 大量存在，电极反应式为：N2H4+4OH-4e-=N2+4H2O，故 B错误； C.因为电池中正负极上为气体参与的反应，所以采用多孔导电材料，可以提高电极反应 物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触，故 C正确； D.该原电池中，正极上生成氢氧根离子，所以离子交换膜要选取阴离子交换膜，故 D 错误。 故选 C。 24.【答案】D A.原电池中阳离子向正极移动，则电池工作时 H+移向正极，故 A 错误； B.该原电池是酸性电解质，质子交换膜只允许氢离子通过，故 B 错误； C.负极上是 CO（NH2）2失电子生成二氧化碳和氮气，则负极反应式为：CO（NH2） 2+H2O-6e -=CO 2+N2+6H +，故 C 错误； D.电池的总反应式为：2CO（NH2）2+3O2=2CO2+2N2+4H2O，每净化 1molCO（NH2）2， 消耗 1.5molO2，则在标准状况下氧气为 33.6L，故 D正确。 故选 D。
