2022新高考化學一輪復習微專題56基于有機物、微生物、熔融鹽等的燃料電池

微題型56基于有機物、微生物、熔融鹽等的燃料電池1．(2020·成都高三月考)下面是四種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極反應生成水的是()2．(2020·陜西安康高三月考)某興趣小組使用甲烷燃料電池(如圖甲所示)作為SO2傳感器(如圖乙所示)的電源，檢測空氣中SO2的含量。下列說法錯誤的是()A．甲烷燃料電池M極的電極反應式為CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2OB．甲烷燃料電池的b端連接SO2傳感器的c端C．標準狀況下，當甲烷燃料電池的N極消耗2.24L的O2時進入傳感器的SO2為4.48LD．每轉(zhuǎn)移1mol電子，傳感器中Ag/AgCl電極質(zhì)量增加35.5g3．(2020·北京豐臺高三期末)下圖是典型微生物燃料電池原理示意圖。若用含硝酸鹽廢水替代圖中氧氣，可達到廢水處理的目的(已知：a室中微生物降解有機物產(chǎn)生e－、CO2和H＋)。關于該電池，下列說法不正確的是()A．H＋通過質(zhì)子交換膜從a室進入b室B．a(chǎn)室內(nèi)發(fā)生氧化反應，電極為正極C．b室內(nèi)發(fā)生的電極反應為O2＋4e－＋4H＋=2H2OD．將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2時，電極反應為2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2＋6H2O4．(2020·四川省綿陽南山中學高三月考)微生物燃料電池在凈化廢水的同時能獲得能源或得到有價值的化學產(chǎn)品，圖1為其工作原理，圖2為廢水中Cr2Oeq\o\al(2－,7)濃度與去除率的關系。下列說法不正確的是()A．有機物被氧化，M為電源負極B．電池工作時，N極附近溶液pH增大C．Cr2Oeq\o\al(2－,7)濃度較大時，可能會造成還原菌失活D．處理0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)時有1.4molH＋從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移5．(2020·天津南開中學高三月考)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中含酚廢水中有機物可用C6H5OH表示，左、中、右室間分別以離子交換膜分隔。下列說法不正確的是()A．右室電極為該電池的正極B．左室電極反應式可表示為C6H5OH-28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋C．右室電極附近溶液的pH減小D．工作時中間室的Cl－移向左室，Na＋移向右室6．(2020·江西高三期中)“直接煤燃料電池”能夠?qū)⒚褐械幕瘜W能高效、清潔地轉(zhuǎn)化為電能。用熔融Na2CO3作電解質(zhì)的直接煤燃料電池的工作原理如下圖所示。下列有關說法正確的是()A．該電池的總反應為C＋O2=CO2B．煤直接燃燒發(fā)電比直接煤燃料電池發(fā)電的能量利用率高C．進入反應室的煤塊粉碎成粉末狀對反應速率和限度均無影響D．電子由電極b沿導線流向電極a，入口A加入的物質(zhì)為煤粉7．美國科學家成功開發(fā)便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料，每填充一次燃料，大約可連續(xù)24小時輸出50W的電力。一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導O2－，下列對該燃料電池的說法不正確的是()A．電路中每流過5mol電子，肯定有5.6L丙烷被完全氧化B．該電池的總反應式是C3H8＋5O2=3CO2＋4H2OC．在熔融電解質(zhì)中，O2－由正極移向負極D．通丙烷的電極為電池負極，發(fā)生的電極反應為C3H8-20e－＋10O2－=3CO2＋4H2O8．(2020·湖北沙市中學高三月考)直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點，引起了人們的研究興趣?，F(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池。(1)三種乙醇燃料電池中，正極反應物均為________。(2)堿性乙醇燃料電池中，電極a上發(fā)生的電極反應式為________________________________________________________________________，使用空氣代替氧氣，電池工作過程中堿性會不斷下降，其原因是________________。(3)酸性乙醇燃料電池中，電極b上發(fā)生的電極反應式為________________________________________________________________________。(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì)，電池工作時，COeq\o\al(2－,3)向電極________(填“a”或“b”)移動，電極b上發(fā)生的電極反應式為____________________________。9．[2018·天津，10(3)]O2輔助的Al—CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大，能有效利用CO2，電池反應產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。電池的負極反應式：_____________________________________________________。電池的正極反應式：6O2＋6e－=6Oeq\o\al(－,2)6CO2＋6Oeq\o\al(－,2)=3C2Oeq\o\al(2－,4)＋6O2反應過程中O2的作用是__________________________________________________。該電池的總反應式：_____________________________________________________。10．熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS)發(fā)明于1889年?，F(xiàn)有一個碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為650℃，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣(CO、H2的體積比為1∶1)直接作燃料，其工作原理如圖所示。請回答下列問題：(1)B極為________極，發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應。(2)電池總反應方程式為_____________________________________________________。(3)以此電源電解足量的CuSO4溶液，陽極產(chǎn)生氣體0.56L(已換算為標況)，則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為______g。(4)電池中的電解質(zhì)碳酸鈉形成的水溶液體系不能用帶玻璃塞的試劑瓶保存，其原因是________________________________________________________________________(用化學方程式表示)。

答案精析C2．C3．B4．D5．C6．A7．A8．(1)氧氣(2)C2H5OH＋16OH－-12e－=2COeq\o\al(2－,3)＋11H2O空氣中的CO2會與KOH溶液反應，降低溶液的堿性，同時反應中也會消耗KOH(3)O2＋4H＋＋4e－=2H2O(4)aO2＋2CO2＋4e－=2COeq