人教版（2019）选择性必修1《4.5 制作简单的燃料电池》2023年同步练习卷（4）

一、选择题

• 1．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O═CH₃COOH+4H⁺．下列有关说法正确的是（　　）

  A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

  B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气

  C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O

  D．正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O═4OH-
  组卷：360引用：44难度：0.7

  解析

• 2．直接煤-空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（　　）

  A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少

  B．负极的电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑

  C．电极X为负极，O2-向X极迁移

  D．直接煤-空气燃料电池的能量转化效率比煤燃烧发电的能量转化效率高
  组卷：7引用：2难度：0.7

  解析

• 3．甲醇燃料电池结构示意图如下。甲醇在催化剂作用下提供质子（H⁺）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．下列说法不正确的是（　　）

  A．右电极为电池正极，左电极为电池负极

  B．负极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+

  C．b处通入空气，a处通入甲醇

  D．正极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-
  组卷：50引用：5难度：0.6

  解析

• 4．将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别通入CH₄ 和O₂，即可产生电流，称为燃料电池，下面叙述正确的是（　　）

  A．通入CH4的电极为正极

  B．通入CH4的电极反应为：CH4+10OH-→CO32-+7H2O+8e-

  C．通入O2的电极为负极

  D．放电时溶液中阴离子向正极移动
  组卷：15引用：2难度：0.7

  解析

三、解答题

• 13．燃料电池是利用燃料（如H₂、CO、CH₄、CH₃OH、NH₃等）与O₂反应从而将化学能转化为电能的装置．
  （1）根据图1示装置，下列叙述中正确的是

   

  （填字母）．
  
  a.甲池中通甲烷的一极是负极，溶液中Na⁺向Pt电极移动
  b.C电极的电极反应为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O
  c.乙池中的总反应为Cu+H₂SO₄

  通电

  H₂↑+CuSO₄
  d.反应过程中，甲、乙装置中溶液的pH都逐渐减小
  （2）在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图2所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电．a电极反应式为

   

  ．
  （3）瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如图3，有关说法正确的是

   

  ．
  a.电池工作时，Na⁺向负极移动
  b.电子由电极2经外电路流向电极1
  c.电池总反应为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O
  d.电极2发生的电极反应为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O
  （4）一种汽车尾气中CO分析仪的工作原理如图4所示，该装置中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高，请回答：
  
  a极电极反应式为

   

  ．
  （5）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图5所示．
  A为生物燃料电池的

   

  （填“正”或“负”）极．负极反应式为

   

  ．
  组卷：49引用：3难度：0.5

  解析

• 14．燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。
  （1）二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO₂快速启动，其装置如图所示：
  
  ①质子的流动方向为

   

  （填“从A到B”或“从B到A“）。
  ②负极的电极反应式为

   

  。
  （2）NH₃-O₂燃料电池的装置如图所示：
  
  ①a极为电池的

   

  （填“正”或“负”）极。
  ②当生成1molN₂时，电路中流过电子的物质的量为

   

  。
  组卷：6引用：2难度：0.6

  解析