大单元四 选择题突破(一) 燃料电池-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习课时作业巩固提升课件（双选版）

2 3 4 5 1 选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1.(2025·河南名校学术联盟模拟)硼氢化合物燃料电池实现了发电和制氢的同步,其原理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.交换膜M为阴离子交换膜 B.a极电势高于b极电势 C.b极电极反应为B+8OH--8e-=== [B(OH)4]-+4H2O D.标准状况下a极生成11.2 L H2时,有0.125 mol B被还原 D 1 2 3 4 5 1 解析:根据图示,a极H2O转化成H2,发生还原反应,故a极是正极,b极为负极,负极发生氧化反应生成[B(OH)4]-,据此分析解答问题。A.电池工作时,a极电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,产生的OH-向负极迁移,故交换膜M为阴离子交换膜,A正确;B.在原电池中,正极电势高于负极电势时,才能自发放电,故a极电势高于b极电势,B正确;C.b极发生氧化反应,根据电荷守恒,电极反应为B+8OH--8e-===[B(OH)4]-+4H2O,C正确;D.a极电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,标准状况下11.2 L H2的物质的量为0.5 mol,得到1 mol电子,有0.125 mol B被氧化,D错误。 2 2 3 4 5 1 2.(2025·山东青岛模拟)一种由石墨电极制成的海底燃料电池的装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A.向b极迁移的是H+ B.大块沉积物中的铁元素均显+2价 C.b极上FeS2转化为S的电极反应为FeS2-2e-===Fe2++2S D.微生物作用下S循环(歧化)生成的n(S)和n(HS-)之比为1∶5 C 3 2 3 4 5 1 解析:该装置为海底燃料电池,a极发生还原反应,作正极,b极为负极。A项,原电池中离子的移动方向为阳离子向正极移动,即向a极迁移的是H+,A错误;B项,大块沉积物中FeOOH中铁元素的化合价为+3价,B错误;C项,b极上FeS2转化为S,失去电子,发生氧化反应,电极反应为FeS2-2e-===Fe2++2S,C正确;D项,S发生歧化反应,生成1 mol S失电子为6 mol,生成1 mol HS-得电子为2 mol,得失电子数须相同,则n(S)和n(HS-)之比为1∶3,D错误。 4 2 3 4 5 1 3.微生物燃料电池(MFC)耦合人工湿地(CW)系统可用于生产、生活废水处理并提供电能,系统内产电微生物由根沉积物和废水提供,其原理如图所示: 下列有关叙述正确的是(　　) A.MFC-CW系统中电子由A极流向B极 B.若A极处溶解O2不足,则电路中无电流通过 C.若电路中转移0.2 mol e-,则A极消耗O2 1.12 L D.B极的电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+ D 5 2 3 4 5 1 解析:A项,在原电池中,电子由负极(B极)经导线流向正极(A极),A错误;B项,若A极处(即好氧上部)溶解O2不足,可发生H+得电子的反应,生成H2,也可构成原电池,有微弱电流通过,B错误;C项,没有说明是标准状况,没办法计算,C错误;D项,B极的电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+,D正确。 2 3 4 5 1 4.(2025·山东枣庄模拟)科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如图所示(G—CHO代表葡萄糖)。 下列说法不正确的是(　　) A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关, 血糖正常时电池不工作 B.工作时,电极Ⅰ附近pH下降 C.工作时,电子流向:电极Ⅰ→传感器→电极Ⅱ D.工作时,电极Ⅱ的电极反应为G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+ BC 7 2 3 4 5 1 解析:燃料电池通入氧化剂的电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应生成水,电极Ⅱ为负极,G—CHO被氧化为G—COOH,电极反应:G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+。根据题干信息,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作,A说法正确;工作时,电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应生成水,电极反应:O2+4e-+4H+=== 2H2O,电极Ⅰ附近pH升高,B说法错误;原电池中电子从负极流入正极,故外电路中电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ,C说法错误;工作时,电极Ⅱ的电极反应为G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+,D说法正确。 2 3 4 5 1 5.肼可以用作燃料电池的燃料,一种肼燃料电池的工作原理如图所示,电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。 下列关于N2H4-O2燃料电池的说法正确的是(　　) A.电池工作时化学能完全转变为电能 B.放电过程中,负极区溶液pH增大 C.负极的电极反应为N2H4-4e-===N2↑+4H+ D.电池工作时,负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等 D 9 2 3 4 5 1 解析:燃料电池中,通入氧气的电极为正极,在碱性条件下,发生的电极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,加入燃料肼的电极为负极,电极反应为N2H4-4e-+4OH-===4H2O+N2↑,该电池总反应为N2H4+O2===N2+2H2O。A.任何实用电池都不可能将化学能完全转变为电能,A错误;B.由图可知放电时负极反应消耗OH-,pH减小,B错误;C.由分析可知,负极的电极反应是N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O,C错误;D.该电池放电总反应是N2H4+O2===N2+2H2O,即负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等,D正确。 $