2022新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)微專題56基于有機(jī)物、微生物、熔融鹽等的燃料電池

微題型56基于有機(jī)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(yīng)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(cè)空氣中SO2的含量。下列說法錯(cuò)誤的是()A．甲烷燃料電池M極的電極反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)甲烷燃料電池的N極消耗2.24L的O2時(shí)進(jìn)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(tái)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(dá)到廢水處理的目的(已知：a室中微生物降解有機(jī)物產(chǎn)生e－、CO2和H＋)。關(guān)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(jìn)入b室B．a(chǎn)室內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)，電極為正極C．b室內(nèi)發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2OD．將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2時(shí)，電極反應(yīng)為2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2＋6H2O4．(2020·四川省綿陽南山中學(xué)高三月考)微生物燃料電池在凈化廢水的同時(shí)能獲得能源或得到有價(jià)值的化學(xué)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(guān)系。下列說法不正確的是()A．有機(jī)物被氧化，M為電源負(fù)極B．電池工作時(shí)，N極附近溶液pH增大C．Cr2Oeq\o\al(2－,7)濃度較大時(shí)，可能會(huì)造成還原菌失活D．處理0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)時(shí)有1.4molH＋從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移5．(2020·天津南開中學(xué)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(jī)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(yīng)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(shí)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(xué)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(guān)說法正確的是()A．該電池的總反應(yīng)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(jìn)入反應(yīng)室的煤塊粉碎成粉末狀對(duì)反應(yīng)速率和限度均無影響D．電子由電極b沿導(dǎo)線流向電極a，入口A加入的物質(zhì)為煤粉7．美國(guó)科學(xué)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(shí)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(dǎo)O2－，下列對(duì)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(yīng)式是C3H8＋5O2=3CO2＋4H2OC．在熔融電解質(zhì)中，O2－由正極移向負(fù)極D．通丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8-20e－＋10O2－=3CO2＋4H2O8．(2020·湖北沙市中學(xué)高三月考)直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點(diǎn)，引起了人們的研究興趣。現(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(yīng)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(yīng)式為________________________________________________________________________，使用空氣代替氧氣，電池工作過程中堿性會(huì)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(yīng)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(shí)，COeq\o\al(2－,3)向電極________(填“a”或“b”)移動(dòng)，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。電池的負(fù)極反應(yīng)式：_____________________________________________________。電池的正極反應(yīng)式：6O2＋6e－=6Oeq\o\al(－,2)6CO2＋6Oeq\o\al(－,2)=3C2Oeq\o\al(2－,4)＋6O2反應(yīng)過程中O2的作用是__________________________________________________。該電池的總反應(yīng)式：_____________________________________________________。10．熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS)發(fā)明于1889年。現(xiàn)有一個(gè)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(qǐng)回答下列問題：(1)B極為________極，發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(2)電池總反應(yīng)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(biāo)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(xué)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(huì)與KOH溶液反應(yīng)，降低溶液的堿性，同時(shí)反應(yīng)中也會(huì)消耗KOH(3)O2＋4H＋＋4e－=2H2O(4)aO2＋2CO2＋4e－=2COeq