1、基于有机物、微生物、熔融盐等的燃料电池1甲醇(CH3OH)是一种有毒物质,检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如下。下列说法正确的是()A该装置将电能转化为化学能Ba电极发生的电极反应为CH3OH6eH2O=CO26HC当电路中有1mol电子转移时,有1molH移向a电极区D将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液,该测试仪不可能产生电流2(2020南昌模拟)一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是()Aa电极发生还原反应BH由右室通过质子交换膜进入左室Cb电极反应式为2NO10e12H=N26H2OD电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极3NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池
2、,其原理如图。该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物Y。下列说法正确的是()A若将该电池中的熔融NaNO3换成NaOH溶液,则不可能产生电流B电子从石墨电极流向石墨电极C石墨电极的电极反应式为NO2NOe=N2O5DNO2只有还原性没有氧化性4(2019大连调研)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是()A电子从b流出,经外电路流向aBHS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是HS4H2O8e=SO9HC如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化D若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,则有0.5molH通过质子交换膜5(
3、2019河北邢台质检)宇宙飞船配备的高效MCPC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾,已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O,负极反应为H2CO2e=CO2H2O,则下列推断中,正确的是()A电池工作时,CO向负极移动B电池放电时,外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极C正极的电极反应:4OH4e=O22H2OD通氧气的电极为正极,发生氧化反应6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:C2H5OH3O2=2CO23H2O,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
4、极Ca极上发生的电极反应:C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应:4HO24e=2H2O7(2019贵州贵阳模拟)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)2H2O6e=CO2N26HD电池工作时,理论上每净化1molCO(NH2)2,消耗33.6LO28(2015江苏,10)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()A反应CH4H2O3H2
5、CO,每消耗1molCH4转移12mol电子B电极A上H2参与的电极反应为H22OH2e=2H2OC电池工作时,CO向电极B移动D电极B上发生的电极反应为O22CO24e=2CO9直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点,引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_(填名称)。(2)碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为_,使用空气代替氧气,电池工作过程中碱性会不断降低,其原因是_。(3)酸性乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为_,通过质子交换膜的离子是_。(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时,CO向电极_(填“
6、a”或“b”)移动,电极b上发生的电极反应式为_。102018天津,10(3)O2辅助的AlCO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式:_。电池的正极反应式:6O26e=6O6CO26O=3C2O6O2反应过程中O2的作用是_。该电池的总反应式:_。答案精析1B2Cb极的硝酸根得到电子生成氮气,发生还原反应,是正极,A错误;燃料电池中阳离子向正极迁移,即H由左室通过质子交换膜进入右室,B错误;图中有质子交换膜,说明是酸性介质,硝酸根离子得到电子生成氮气,根据电荷守恒可知反应物中还有氢离子参与反应,C正确;电池
7、工作时,电流从正极(b极)流向负极(a极),D错误。3CNO2能与NaOH发生氧化还原反应,反应过程中有电子转移,故可产生电流,A项错误;根据电池工作示意图,石墨电极上O2得电子发生还原反应,为电池正极,石墨电极为电池负极,电子从石墨电极流向石墨电极,B项错误;石墨电极上,NO2失去电子与NO结合转化为N2O5,C项正确;NO2既有氧化性又有还原性,D项错误。4B5AA项,电池放电时,电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,所以CO向负极移动,正确;B项,原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,即电子从通入氢气的负极沿导线流向通入氧气的正极,错误;C项,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳
8、酸根离子,电极反应式为O22CO24e=2CO,错误;D项,燃料电池中,通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,错误。6D7CA项,原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时H移向正极,错误;B项,该原电池是酸性电解质,质子交换膜只允许氢离子通过,错误;C项,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:CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H,正确;D项,电池的总反应式:2CO(NH2)23O2=2CO22N24H2O,每净化1molCO(NH2)2,消耗1.5molO2,则在标准状况下氧气为33.6L,由于没说明是标准状况,所以氧气的体积不能求算,错误。8D9(1)氧气(2)C2H5OH16OH12e=2CO11H2O空气中的CO2会与KOH溶液反应,降低溶液的碱性,同时反应中也会消耗KOH(3)O24H4e=2H2OH(4)aO22CO24e=2CO10Al3e=Al3(或2Al6e=2Al3)催化剂2Al6CO2=Al2(C2O4)3