高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)--燃料電池

1、燃料電池燃料電池：根據(jù)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)（酸性、堿性、中性或熔融鹽）及兩極反應(yīng)物的性質(zhì)寫出電極方程式。(1)燃料電池在放電時發(fā)生的總反應(yīng)和燃料燃燒時的總反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同，但反應(yīng)方程式不一定相同。如：甲烷堿性燃料電池總反應(yīng)和燃燒反應(yīng)方程式： CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O； CH4+2O2=CO2+2H2O(2)一般是由O2作氧化劑，可燃物為還原劑。所以可燃物為負(fù)極反應(yīng)物，發(fā)生氧化反應(yīng)，O2為正極反應(yīng)物，發(fā)生還原反應(yīng)。(3)燃料電池鉑電極的作用：吸附燃料氣和催化燃料氣的反應(yīng)(4)O2在正極放電的電極方程式寫法：酸性介質(zhì)：O2+4e-+4H+=2H2O堿性或中性介質(zhì)：O2+4e-+2H2

2、O =4OH固體氧化物熔融傳導(dǎo)O2-：O2+4e =2O2-熔融碳酸鹽：正極 O2+4e-+2CO2=2CO32-（O2-與CO2反應(yīng)）例1氫氧燃料電池的突出優(yōu)點(diǎn)是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不經(jīng)過熱能中間形式。以KOH為電解質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O。電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極 ，正極 。 如把KOH改為稀H2SO4作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為 、 。 如把H2改為甲烷，KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為 、 。如果用稀H2SO4作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為 、 。例2 一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能

3、傳導(dǎo)O2- 。下列對該燃料電池說法正確的是A.在熔融電解質(zhì)中，O2- 由負(fù)極移向正極B.電池總反應(yīng)是：2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2OC.通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2 + 4e- = 2O2-D.通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H10 + 26e-+ 13 O2- = 4CO2 + 5H2OBC例3、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混和物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混和氣為正極助燃?xì)?，制得?50下工作的燃料電池。完成有關(guān)電極及電池方程式負(fù)極： 正極： 總反應(yīng)式 答案：負(fù)：2CO2CO32-

4、 4e = 4CO2正：O24e-2CO22 CO3 2-總2CO O22CO2 1、某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2 + O2 = 2H2O ,下列有關(guān)說法正確的是( )A. 電子通過外電路從b極流向a極b極上的電極反應(yīng)式為： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH C. 每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L 的H2D. H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極D2.可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極下列說法正確的是A.以NaCl溶液為電解液時,負(fù)極反應(yīng)為

5、:Al+3OH-3e-=Al(OH)3B.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反應(yīng)是一樣的C.以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時,電子通過外電路從正極流向負(fù)極3. 鋰電池是新一代高能電池，目前已研究出多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為LiMnO2=LiMnO2。下列說法中正確的是（）A. Li是正極，MnO2是負(fù)極B. 放電時負(fù)極反應(yīng)為Lie=LiC. 放電時正極反應(yīng)為MnO2 e =MnO2D. 放電時，產(chǎn)生高錳酸根離子B4. 現(xiàn)提供純鋅、純銅片和500 mL 0.2 molL1的H2SO4溶液、導(dǎo)線、1000 mL量筒。試用如圖裝置來測定鋅和稀硫酸反應(yīng)時在某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。（1）如圖所示，裝置氣密性良好，且1000 mL量筒中已充滿了水，則開始實(shí)驗(yàn)時，首先要_（2）a電極材料為_，其電極反應(yīng)式為_b電極材料為_，其電極反應(yīng)式為_。（3）當(dāng)量筒中收集672