2022高考化學 難點剖析 專題44 非水電池講解

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1、2022高考化學 難點剖析 專題44 非水電池講解一、高考題再現(xiàn)1(2015江蘇)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是( )A反應CH4H2O3H2CO,每消耗1molCH4轉移12mol 電子B電極A上H2參與的電極反應為:H22OH2e=2H2OC電池工作時,CO32向電極B移動 D電極B上發(fā)生的電極反應為:O22CO24e=2CO32【答案】D二、考點突破1、固態(tài)金屬氧化物燃料電池典例1(2018廣東省揭陽市高三高考第一次模擬考試)在固態(tài)金屬氧化物燃料電池中,以H2CO混合氣體為燃料,基本原理如右圖所示。下列說法不正確的是A Y極是原電池的正極,發(fā)生還原反應B

2、 負極的電極反應式是:H22eO2H2O CO2eO2 CO2C 總反應可表示為:H2COO2 H2OCO2D 同溫同壓下兩極消耗的氣體的體積之比是11【答案】D典例2(2018屆河南省濮陽市高三第二次模擬考試)氫氧熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池(600700),具有效率高、噪音低、無污染、燃料多樣、余熱利用價值高等優(yōu)點。氫氧熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示。下列有關該電池的說法正確的是A 電池工作時,熔融碳酸鹽只起到導電的作用B 負極反應式為H2 -2e- +CO32-=CO2+H2OC 該電池可利用工廠中排出的CO2,減少溫室氣體的排放D 電池工作時,外電路中流過0.2 mol電子,

3、消耗3.2 g O2【答案】B【解析】根據(jù)圖示,在氫氧熔融碳酸鹽燃料電池中,通入氫氣的電極為負極,負極發(fā)生氧化反應,電極反應式為H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O,通入氧氣的電極為正極,正極發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+2CO2+4e-= 2CO32-,總反應為:2 H2O2= 2H2O。A. 根據(jù)上述分析,電池工作時,熔融碳酸鹽參與了電極反應,A錯誤;B. 負極發(fā)生氧化反應,電極反應式為H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O,故B正確;C. 根據(jù)總反應,該電池工作時沒有消耗二氧化碳,不能減少溫室氣體的排放,C錯誤;D. 電池工作時,外電路中流過0.2 mol電子,消耗0.5

4、mol氧氣,質量為16 g O2,D錯誤。3、質子膜燃料電池典例3(2018屆甘肅省蘭州市高三第一次診斷性考試)科學家設計出質子膜H2S燃料電池,實現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質硫。質子膜H2S燃料電池的結構示意圖如下圖所示。下列說法不正確的是A 電極a為電池的負極B 電極b上發(fā)生的電極反應為:O2 +4H+ + 4e= 2H2OC 電路中每流過4 mol電子,在正極消耗44.8 LH2SD 每17 g H2S參與反應,有1 mol H+經質子膜進入正極區(qū)【答案】C4、固體氧化物燃料電池典例4如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料,氧氣為氧化劑,某固體氧化物為電解質的新型燃料電池。

5、該固體氧化物電解質的工作溫度高達700 -900時,O2-可在該固體氧化物電解質中自由移動,反應生成物均為無毒無害的物質。下列說法正確的是A 電極甲發(fā)生還原反應B 電池內的O2-由電極乙移向電極甲C 電池總反應為N2H4 +2O2= 2NO +2H2OD 當甲電極上有l(wèi)mol N2H4消耗時,乙電極上有22.4L O2參與反應【答案】B5、新材料電池典例5(2018屆廣東省佛山市普通高中教學質量檢測二)新型液態(tài)金屬Li-Sb電池具有優(yōu)良的動力傳輸特性,工作原理如圖所示,該電池的兩極及電解液被分成3層(熔融Li和Sb可互溶)。下列說法正確的是A 電池放電時Li為正極B 將Li換成Na會提高該電池的比能量C 該電池充電時陽極金屬的總質量不變D 在Sb電極中常摻入Pb,目的是降低該電池工作溫度【答案】D【解析】電池放電時Li為負極,A項錯誤;比能量是指參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的大小,將Li換成Na會降低該電池的比能量,B項錯誤;當電池放電時,上層的鋰金屬失去電子,成為鋰離子,移到中層的鹽層,而鹽層中的鋰離子,則會吸收電子,漸漸跑到鉛銻混合物所在的最下層,若開始充電,最底層的鋰金屬會往上熔回鹽層的過程中,熔融Li和Sb可互溶,故該電池充電時陽極金屬的總質量發(fā)生改變,C項錯誤;將正極金屬Sb和低熔點金屬進行合金化來降低熔點,從而降低電池的工作溫度,D項正確。

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