专题22 实践活动5 制作简单的燃料电池（核心素养检测）-【核心素养系列】2023-2024学年高二化学知识整合讲练（人教版2019选择性必修1）

**基本信息** 该同步练习聚焦燃料电池原理与应用，通过基础认知-原理建构-情境应用的三层递进设计，实现从单一知识点到跨模块综合的巩固路径，突出化学观念与科学探究的核心素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|燃料电池基本原理（电极反应、离子移动、能量转化）|选择题1-8以典型装置图示考查概念辨析，强化科学思维| |原理建构|电解质差异对反应的影响（KOH/H₂SO₄对比）|非选择题16通过填空电极反应式，深化物质结构决定性质的化学观念| |情境应用|实际应用（废水处理、能源转化、空间站循环）|非选择题17-20结合电解池/环保场景，体现科学探究与实践及科学态度与责任|

专题22 制作简单的燃料电池 （核心素养检测） 一、选择题(每小题只有一个正确选项，15×3分) 1．在微生物参与下，采用惰性电极处理污水中有机物的某微生物燃料电池原理如图。下列说法正确的是 A．升高温度可提高电池的能量转化效率 B．电池正极反应式为： C．有机物在微生物作用下被氧化并释放质子 D．若有机物为葡萄糖()，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上转移 2．一种酸性燃料电池酒精检测仪(如图所示)，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法错误的是 A．Pt2为该电池的正极 B．电池总反应为C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O C．该电池工作时，电子从Ptl经电解质溶液流向Pt2 D．每消耗1mol O2，有4mol H+从负极区移向正极区 3．为保护环境，降低城市水体污染，科学家利用城市废水中的尿素，设计尿素燃料电池，电池结构如图所示。下列说法不正确的是 A．电流从电极通过外电路流向电极 B．电池工作时，正极区减小 C．理论上每除去，电路中通过电子 D．利用此法，也可除去废水中的甲醇等有机物 4．以KOH溶液为离子导体，分别组成CH4−O2、CH3OH−O2、N2H4−O2清洁燃料电池，下列说法错误的是 A．放电过程中，K+均向正极移动 B．放电过程中，KOH物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，CH4−O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1molO2时，理论上N2H4−O2燃料电池可得到标准状况下22.4L气体产物 5．燃料电池是利用燃料(如、、等)跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置。下列关于甲烷燃料电池(溶液作电解质)的说法中正确的是 A．正极反应为： B．负极反应为： C．放电时负极发生氧化反应，电子从负极经电解质溶液流向正极 D．随着放电的进行，溶液的pH保持不变 6．以和为反应物溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是 A．b电极为负极，发生氧化反应 B．当反应消耗1mol时，则消耗的为67.2L C．A溶液中所含溶质为 D．a电极发生的反应为 7．用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O的酸性废水，处理过程发生反应：Cr2O+6 Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最终可将Cr3+转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是 A．Fe(Ⅱ)为阳极 B．M电极的电极反应式为CH3OH＋8OH--6e-=CO＋6H2O C．电解一段时间后，在Fe(Ⅰ)极附近有沉淀析出 D．电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O被还原 8．我国科学家研究发现，在MnO2/Mn2+氧化还原介质的辅助下，可将电解水分离为制氢和制氧两个独立的过程，从而实现低电压下电解水，其电化学原理如图所示。下列说法错误的是 A．a、c为电源的负极 B．K向左端闭合时，N电极发生的反应为 C．产生等物质的量的和时，N电极质量减小 D．K向右端闭合时，电解过程中的物质的量不变 9．二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。 下列说法正确的是 A．二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池放电时质子从电极b移向电极a B．当有0.3NA个质子通过质子交换膜时，产生1120mLN2 C．装置中电子移动方向：电极a→电极d→隔膜→电极c→电极b D．电极c附近发生的电极反应为CO(NH2)2+8OH-_6e-═ N2+CO+ 6H2O 10．ECT电解水处理器处理含Cl-碱性污水的简化模型如图所示，通电后让水垢(氢氧化钙)在一极表面析出，另一极产生的Cl2，O3等可用于水体杀菌消毒。下列有关说法不正确的是 A．电极a为阴极 B．b极附近溶液的pH增大 C．产生O3的电极反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2O D．该工艺兼有水处理时的软水器和加药装置功能，且无污染 11．用太阳能光伏电池电解水获得H2，工作示意图如图。下列分析不正确的是 A．控制开关连接K1，电极1发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．控制开关连接K2，电极3附近溶液的酸性增强 C．通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2 D．电极3的主要作用是通过NiOOH和Ni(OH)2相互转化实现电子转移 12．镁-空气电池是一种新型燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．金属Mg电极为负极，发生还原反应 B．电子流向：Mg电极→导线→空气电极→电解质溶液→Mg电极 C．电池总反应： D．回收该电池工作后的产物，经一系列转化，可重新制成镁锭循环利用 13．党的二十大报告中指出：要“加强污染物协同控制，基本消除重污染天气”。一氧化氮