2019高考化学 难点剖析 专题44 非水电池讲解.doc

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专题44 非水电池一、高考题再现1(2015江苏)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )A反应CH4H2O3H2CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子B电极A上H2参与的电极反应为:H22OH2e=2H2OC电池工作时,CO32向电极B移动 D电极B上发生的电极反应为:O22CO24e=2CO32【答案】D二、考点突破1、固态金属氧化物燃料电池典例1(2018广东省揭阳市高三高考第一次模拟考试)在固态金属氧化物燃料电池中,以H2CO混合气体为燃料,基本原理如右图所示。下列说法不正确的是A Y极是原电池的正极,发生还原反应B 负极的电极反应式是:H22eO2H2O CO2eO2 CO2C 总反应可表示为:H2COO2 H2OCO2D 同温同压下两极消耗的气体的体积之比是11【答案】D典例2(2018届河南省濮阳市高三第二次模拟考试)氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600700),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是A 电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用B 负极反应式为H2 -2e- +CO32-=CO2+H2OC 该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放D 电池工作时,外电路中流过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2【答案】B【解析】根据图示,在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中,通入氢气的电极为负极,负极发生氧化反应,电极反应式为H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O,通入氧气的电极为正极,正极发生还原反应,电极反应式为O2+2CO2+4e-= 2CO32-,总反应为:2 H2O2= 2H2O。A. 根据上述分析,电池工作时,熔融碳酸盐参与了电极反应,A错误;B. 负极发生氧化反应,电极反应式为H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O,故B正确;C. 根据总反应,该电池工作时没有消耗二氧化碳,不能减少温室气体的排放,C错误;D. 电池工作时,外电路中流过0.2 mol电子,消耗0.5mol氧气,质量为16 g O2,D错误。3、质子膜燃料电池典例3(2018届甘肃省兰州市高三第一次诊断性考试)科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法不正确的是A 电极a为电池的负极B 电极b上发生的电极反应为:O2 +4H+ + 4e= 2H2OC 电路中每流过4 mol电子,在正极消耗44.8 LH2SD 每17 g H2S参与反应,有1 mol H+经质子膜进入正极区【答案】C4、固体氧化物燃料电池典例4如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是A 电极甲发生还原反应B 电池内的O2-由电极乙移向电极甲C 电池总反应为N2H4 +2O2= 2NO +2H2OD 当甲电极上有lmol N2H4消耗时,乙电极上有22.4L O2参与反应【答案】B5、新材料电池典例5(2018届广东省佛山市普通高中教学质量检测二)新型液态金属Li-Sb电池具有优良的动力传输特性,工作原理如图所示,该电池的两极及电解液被分成3层(熔融Li和Sb可互溶)。下列说法正确的是A 电池放电时Li为正极B 将Li换成Na会提高该电池的比能量C 该电池充电时阳极金属的总质量不变D 在Sb电极中常掺入Pb,目的是降低该电池工作温度【答案】D【解析】电池放电时Li为负极,A项错误;比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,将Li换成Na会降低该电池的比能量,B项错误;当电池放电时,上层的锂金属失去电子,成为锂离子,移到中层的盐层,而盐层中的锂离子,则会吸收电子,渐渐跑到铅锑混合物所在的最下层,若开始充电,最底层的锂金属会往上熔回盐层的过程中,熔融Li和Sb可互溶,故该电池充电时阳极金属的总质量发生改变,C项错误;将正极金属Sb和低熔点金属进行合金化来降低熔点,从而降低电池的工作温度,D项正确。
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