高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能——电池 第1课时 原电池的工作原理、化学电源作业3 鲁科版选修4

第1课时 原电池的工作原理、化学电源1电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，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氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：选C。选项A中ZnMn干电池做负极的是Zn，石墨做电池的正极，只起导电的作用，被腐蚀的是Zn；选项B中氢氧燃料电池是把化学能直接转化为电能，而不是把热能直接转化为电能；选项D中太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅，它的能量转化率高。2据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间投入使用。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()A正极反应式为O22H2O4e=4OHB工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移解析：选D。本题考查燃料电池的工作原理。氧气在正极发生还原反应，A正确；该燃料电池中氢气与氧气反应生成水，KOH没有消耗，也没有生成，故KOH的物质的量不变，但其溶液浓度变小，B正确；H2和O2反应生成水是该电池发生的反应，C正确；电解CuCl2溶液时：CuCl2通电,CuCl2，2Cl2e=Cl2，n(Cl2)2.24 L/22.4 Lmol10.1 mol，n(e)0.2 mol，D错误。3生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO42H2OPbO2Pb2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是()A需要定期补充硫酸B工作时铅是负极，PbO2是正极C工作时负极上发生的反应是PbSO2e=PbSO4D工作时电解质的密度减小解析：选A。铅蓄电池工作时，负极发生的反应为Pb2eSO=PbSO4，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，制成膏状的PbSO4干燥后安装，说明硫酸不用补充，故选A。4一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为O24e2H2O=4OH解析：选C。原电池电解质溶液中，阳离子移向电池的正极，A项错误；根据负极电极反应式以及电子守恒原理，有0.4 mol的电子转移时，消耗氧气为0.1 mol，标况下体积为2.24 L，B项错误；该酸性燃料电池的正极反应式为O24e4H=2H2O，D项错误；将正、负极电极反应式相加得电池反应方程式：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O，C项正确。5熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650 下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式：正极反应式：_；负极反应式：2CO2CO4e=4CO2；总电池反应式：_。解析：解答此题的关键是弄清原电池的概念，负极失去电子发生氧化反应；正极得到电子发生还原反应。依题意，总电池反应式应为2COO2=2CO2，根据正极反应负极反应总电池反应，可推知正极反应式。答案：O22CO24e=2CO2COO2=2CO26EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375