第4章 第1节 第3课时 燃料电池（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修1化学同步课件及教参（人教版）

第三课时　燃料电池 [见学生用书P108] 1．如图是氢氧燃料电池的示意图，下列关于该图的说法错误的是(　C　) 第1题图 A．a电极是负极，b电极是正极 B．a电极的电极反应式为H2－2e－===2H＋ C．b电极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ D．氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内 【解析】 氢氧燃料电池，氢气在负极失电子发生氧化反应，氧气在正极得电子发生还原反应，a电极是负极，b电极是正极，A正确；氢气失电子，在负极发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－===2H＋，B正确；氧气得电子，在正极发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C错误；氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，D正确。 2．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，下列关于该电池的说法正确的是(　D　) 第2题图 A．放电过程中，H＋从正极区移向负极区 B．分子组成为Cm(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 【解析】 原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则H＋从负极区移向正极区，A错误；分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定为糖类，如甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质，B错误；微生物所在电极区被氧化发生氧化反应，C错误；左边为MnO2被还原生成Mn2＋，为原电池的正极，电极方程式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，D正确。 3．利用CH4和O2的反应，在KOH溶液中用铂作电极可以构成原电池。下列说法正确的是(　A　) ①每消耗1mol CH4可以向外电路提供8mol e－ ②在负极上O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ③外电路电子由负极流向正极，内电路电子由正极流向负极 ④电池放电过程中，溶液的pH不断降低 ⑤负极发生氧化反应，正极发生还原反应 ⑥负极附近会出现淡蓝色火焰 A．①④⑤ B．①③④ C．②③⑥ D．②⑤⑥ 【解析】 通入CH4的电极为负极，电极反应为 CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，每消耗 1mol CH4可以向外电路提供8mol e－，①正确；在正极上O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，②错误；外电路电子由负极流向正极，内电路电子不能流动，③错误；电池反应式为CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断减小，④正确；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，⑤正确；负极附近不可能看到燃烧的现象，故不会出现淡蓝色火焰，⑥错误。符合条件的有①④⑤。故选A。 4．某种固体氧化物燃料电池以固体氧化锆、氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列说法正确的是(　D　) 第4题图 A．有O2放电的a极为电池的负极 B．有H2放电的b极为电池的正极 C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．该电池的总反应方程式为2H2＋O2===2H2O 【解析】 在燃料电池中，有O2放电的a极为原电池的正极，A错误；有H2放电的b极为电池的负极，B错误；a极对应的电极反应为O2＋4e－===2O2－，C错误；总反应方程式即为燃料燃烧的化学方程式，即2H2＋O2===2H2O，D正确。 5．某大学的研究小组发明了可植入人体为人造器官提供电能的葡萄糖生物燃料电池，其基本原理是葡萄糖和氧气在人体中酶的作用下发生反应：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O(酸性环境)。下列关于该电池的说法错误的是(　C　) A．该生物燃料电池不可以在高温下工作 B．电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ C．消耗1mol氧气时转移4mol e－，H＋向负极移动 D．提高葡萄糖生物燃料电池的效率，在将来可以为可植入医疗设备提供电能 【解析】 酶是一种蛋白质，在高温下会发生变性，失去生理活性，所以该生物燃料电池不可以在高温下工作，A正确；葡萄糖生物燃料电池中，葡萄糖在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳，其电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋，B正确；氧气在正极得电子，其电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，消耗1mol氧气则转移4mol e－，在溶液中阳离子向正极移动，所以H＋会向正极移动，C错误；提高葡萄糖生物燃料电池的效率，能提高葡萄糖的能量利用率，向外提供更多的电能，D正确。 6．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，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