化学电源新型电池知识点题库

新一代锂电池的反应为：FePO₄+Li

LiFePO₄该电池可用于电动汽车，其以含Li⁺的导电固体为电解质．下列有关LiFePO₄电池说法正确的是（）

A . 放电时电池正极反应为：FePO₄+Li⁺+e^﹣═LiFePO₄ B . 充电时LiFePO₄只发生氧化反应不发生还原反应 C . 充电过程中，电池正极材料的质量增加 D . 加入硫酸可以提高电解质的导电性

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法．

（1）电池生产工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去．已知室温下K_sp（FeS）=6.3×10^﹣¹⁸mol²•L^﹣² ， K_sp（CuS）=1.3×10^﹣³⁶mol²•L^﹣² ．
①请用离子方程式说明上述除杂的原理．
②FeS高温煅烧产生的SO₂气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是（填序号）
A．Ba（NO₃）₂B．BaCl₂
C．Ba（OH）₂D．溶有NH₃的BaCl₂溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是．
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr₂O₇²^﹣）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr₂O₇²+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，最后Cr³⁺以Cr（OH）₃形式除去，下列说法不正确的是（填序号）

A . 阳极反应为Fe﹣2e^﹣═Fe²⁺ B . 电解过程中溶液pH减小 C . 过程中有Fe（OH）₃沉淀生成 D . 电路中每转移12 mol电子，最多有2mol Cr₂O₇²^﹣被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池．图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为．

电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag₂O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn+2OH^﹣﹣2e^﹣═Zn（OH）₂；氧化银电极上的反应式为：Ag₂O+H₂O+2e^﹣═Ag+2OH^﹣ ，总反应式为：Ag₂O+H₂O+Zn═Zn（OH）₂+2Ag．下列说法正确的是（）

A . 锌是阴极，氧化银是阳极 B . 锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C . 溶液中OH^﹣向Ag₂O极移动，K⁺、H⁺向Zn极移动 D . 随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH基本保持不变

全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为：V³⁺+VO²⁺+H₂O $\text{[math]}$ VO₂⁺+2H⁺+V²⁺ ．下列叙述正确的是（）

A . 放电过程中电解质溶液中阴离子移向正极 B . 放电时每转移0.5mol电子，负极有0.5molV²⁺被氧化 C . 充电时阳极附近溶液的酸性减弱 D . 充电时阳极反应式为：VO₂⁺+2H⁺+e^﹣═VO²⁺+H₂O

某种燃料电池是以甲烷（CH₄）和空气为原料，以KOH为电解质溶液构成的原电池．电池的总反应类似甲烷在氧气中的燃烧．下列说法正确的是（）

①每消耗1molCH₄可以向外电路提供8mole^﹣

②CH₄在负极发生氧化反应，电极反应式是：CH₄+10OH^﹣﹣8e^﹣=CO₃²^﹣+7H₂O

③燃料电池把化学能直接转化为电能，而不经过热能这一种中间形式，所以它的能量转化效率高，并且减少了对环境的污染

④这种燃料电池要定期更换电解质溶液．

A . ①② B . ①②③④ C . ①③④ D . ②④

据报道，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头．下列说法正确的（）

A . 氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染 B . 电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法 C . 发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术 D . 氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能

锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示），电解液为溴化锌水溶液，电解质溶液在电解质储罐和电池间不断循环．下列说法不正确的是（）

A . 阳离子交换膜可阻止Br₂与Zn直接发生反应 B . 放电时负极的电极反应式为Zn﹣2e^﹣=Zn²⁺ C . 充电时电极a连接电源的负极 D . 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（）

A . 放电过程中，H⁺从正极区移向负极区 B . 分子组成为C_m（H₂O）_n的物质一定是糖类 C . 微生物所在电极区放电时发生还原反应 D . 左边电极反应式为：MnO₂+4H⁺+2e^﹣=Mn²⁺+2H₂O

下列有关电池的叙述正确的是( )

A . 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B . 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 C . 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 D . 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

近几年科学家发明了一种新型可控电池一一锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法错误的是（）

A . 电极a的材料是Li B . 电极b上发生还原反应，气体N是氢气 C . 消耗锂的质量为14 g 时，产生22.4L气体N D . 该装置是一次电池

世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。下列说法正确的是（）

A . X为电源负极 B . 若该装置在高温下进行，则净化效率将降低 C . 若有1molNO₃^-被还原，则有6molH⁺通过质子膜迁移至阴极区 D . 若BOD为葡萄糖(C₆H₁₂O₆)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20 mol e^-

Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )

A . 负极反应式为Mg-2e^－= Mg²^＋ B . 正极反应式为Ag^＋+ e^－= Ag C . 也能被KCl 溶液激活 D . 镁电极也会与水发生反应

下列电池中不属于充电电池的是（）

A . 普通干电池

B . 对讲机镍镉电池

C . 汽车铅蓄电池

D . 手机锂离子电池

某模拟"人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H₂O和CO₂转化为O₂和燃料(C₃H₈O)。下列说法正确的是( )

A . 该装置将化学能转化为光能和电能 B . 该装置工作时，H^＋从b极区向a极区迁移 C . 每生成1 mol O₂ ，有44 gCO₂被还原 D . a电极的反应为：3CO₂+ 16H^＋-18e^－= C₃H₈O+4H₂O

华为宣布：利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为Li_xC₆＋Li₁_－xCoO₂ $\text{[math]}$ C₆＋LiCoO₂ ，其工作原理如下图。下列关于该电池的说法正确的是（）

A . 该电池若用隔膜可选用阴离子交换膜 B . 石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度 C . 放电时，LiCoO₂极发生的电极反应为：LiCoO₂－xe^－＝Li₁_－xCoO₂＋xLi^＋ D . 对废旧的该电池进行“放电处理”让Li^＋嵌入石墨烯中而有利于回收

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。3月29日，长城汽车氢能战略全球发布会推出氢能技术，并计划今年推出全球首款C级氢燃料电池SUV。关于氢能，根据要求回答问题：

（1） I．制备氢气
制备氢气常采用以下方法：

①电解水法：2H₂O $\text{[math]}$ 2H₂↑+O₂↑

②水煤气法：C+H₂O（g） $\text{[math]}$ CO+H₂ ， CO+H₂O $\text{[math]}$ CO₂+H₂↑

③太阳能光催化分解水法：2H₂O $\text{[math]}$ 2H₂↑+O₂↑

三种方法中最节能的是（填标号）。
（2）已知拆开1 mol H -H、1 mol O=O和 1 mol H-О分别需要的能量依次为436kJ、498kJ和463kJ，则理论上每3.6 gH₂O（g）完全分解，需（填“放出”或“吸收"）能量kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是（填标号）。
（3） II．氢燃料电池
氢燃料电池具有清洁高效等优点，其简易装置如下图所示。

该电池正极反应式为；反应过程中将能转化为能。

氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（）

A . 该电池中电极b是正极，发生还原反应 B . 外电路中电流由电极a通过导线流向电极b C . 该电池的总反应为2H₂O＝2H₂＋O₂ D . 该电池工作时电能转化为化学能

科研人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如图所示，下列说法不正确的是（）

A . 图中能量转化方式有3种 B . $\text{[math]}$ 向b极区移动 C . b极发生的电极反应式 $\text{[math]}$ D . a极上每产生 $\text{[math]}$ 流过电极的电子数为 $\text{[math]}$

十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，对大气污染防治比过去要求更高。硫化氢—空气质子交换膜燃料电池实现了发电、环保的有效结合，已知：2H₂S(g)+O₂(g)=S₂(s)+2H₂O(l)　∆H=-632kJ/mol，下列说法正确的是（）

A . 电子从电极b流出，经负载流向电极a B . 当电极a的质量增加64g时，电池内部释放632kJ的热能 C . 电极b上发生的电极反应为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O D . 标准状况下，每11.2LH₂S参与反应，有1molH⁺经固体电解质膜进入负极区

近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO₂和H₂)在催化剂的作用下合成甲醇(CH₃OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下：

I.CO与H₂反应合成甲醇：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)

II.CO₂与H₂反应合成甲醇：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)

（1）上述反应符合原子经济性的是反应(I或II)。
（2）在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施是____。

A . 恒温恒容下，再充入CO B . 升高温度 C . 恒温恒容下，向其中充入Ar D . 恒温恒压下，向其中充入Ar
（3）一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂ ，发生反应II，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示：下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是____。

A . 单位时间内，每断裂2个C=O键，同时断裂3个O－H键 B . CH₃OH的体积分数不再发生变化 C . 3v(CO₂)=v(H₂) D . 容器内气体密度不再改变
（4）上述(3)反应过程中从3min到10min，v(H₂)=(结果保留两位有效数字)，第10分钟时v_逆(CH₃OH)第3分钟时v正(CH₃OH)(填>、<或=)。
（5） H₂还原CO电化学法制备甲醇(CO+2H₂=CH₃OH)的工作原理如图所示：
通入H₂的一端是电池的极(填“正”或“负”)，当电路中有0.5mol电子发生转移，则有mol的H⁺通过质子交换膜，通入CO的一端发生的电极反应式为。

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