燃料电池专题
1、铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,请分析放电过程中,负极材料为 ,判断理由是 ,
电解质溶液为 写出正负极的电极反应式:
2、银锌(Ag—Zn)可充电电池广泛用做各种电子仪器的电源,电解质为KOH。其电池总反应式为Ag2O + Zn + H2O 2Ag + Zn(OH)2 ,下列说法正确的是 A.放电时Ag2O参与反应的电极为负极 B.放电时正极附近的pH逐渐减小
C.充电时阴极的电极反应为:Zn(OH)2 + 2e- =Zn + 2OH-
D.充电时每生成1 mol Ag2O转移1 mol电子 3、【类比分析】————氢氧燃料电池
【液态燃料电池】
介质 电极 正极 (O2) 负极 (H2) 电池反应 方程式 隔膜 H2SO4
酸性(H+) 隔膜 KOH
碱性( OH- ) 2H2+O2=2H2O 【变式练习】 甲烷燃料电池的总反应式是CH4+2O2+2OH-== CO32-+3H2O。请你思考回答问题: 1. 通CH4 极为 极,通O2 极为 极,
2. 此电池的电解质溶液可能是
3. 负极电极反应
4. 正极电极反应
5. 随着不断放电,电解质溶液pH值
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【固态燃料电池】
介质 电极 传导(H+) 传导(O2-) 正极 (O2) 负极 (H2) 电池反应 方程式 【变式练习】(双选) 某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法正确的是:
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e=4OH C.H由a极通过固体酸电解质传递到b极 D.此燃料电池的能量利用率比H2直接燃烧高 【连线高考】
1.(2009广东)可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e=4OH B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH-3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
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-
-
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-
+
-
-+
2. (2010江苏)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在 650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式:负极反应式:2CO+2CO32--4e= 4CO2 总电池反应式: 正极反应式: 【课后巩固】
1. (2011广东模拟)甲醇燃料电池可用于笔记本电脑等,它一极通入氧气,另一极通入甲醇;电解质能传导H+。电池工作时2CH3OH+3O2 = 2CO2+4H2O ,下列说法正确的是( )
A. 通甲醇一极为正极 B.正极电极反应式 O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O C. 电池工作时电子从甲醇一极流向氧气一极。
D. 当转移24mole-时,消耗的甲醇2mol
2.(09江苏)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是( )
A.该电池能够在高温下工作 B.电池的负极反应为:
C6H12O6+6H2O-24e=6CO2↑+24H
+-
+
-
C.放电过程中,H从正极区向负极区迁移 D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成 22.4
标准状况下CO2气体L
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3.(2010广东模拟)乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右),产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是( ) A.上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的总反应方程式为:
3
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。 4. 以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,电极反应式为:
负极; 。 正极: 。 5、某兴趣小组采用如下方法制作氢氧燃料电池。
(1)如图A所示:a、b均为多孔石墨棒(多孔石墨棒,可吸附并储存生成的气体),其中a与直流电源正极相连,b与直流电源负极相连,电解质溶液为NaOH溶液,则a电极上发生的电极反应式为________________ __,电解后溶液的pH____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)然后如图B所示,移走直流电源,在a、b极间连接一个发光二极管,可以看到二极管发光。此时的电流方向是______________(填“a→b”或“b→a”),b极的电极反应式为______________________________ _。 (3)假设a极吸收22.4L(标准状况)气体,能量转化率为60%,则通过二极管的电子的物质的量为______________。
5、 (1)4OH-4e=2H2O + O2↑ 增大 (2)a→b
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H2+2OH-2e=2H2O (3)2.4mol
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