20192020学人教版化学选修四导学同步练习第4章第2节化学电源课堂解析

第四章第二节1．下列说法正确的是(A)A．流水、风力是一级能源，电力、蒸汽是二级能源B．普通锌锰电池是一次电池，碱性锌锰电池是二次电池C．铅蓄电池是一次电池，锂离子电池是二次电池D．燃料电池的能量转化率可达100%解析：一级能源是指可以从自然界直接获取的能源，如水能、风能、太阳能、地热能、核能、化石燃料等；由一级能源经过加工转换以后得到的能源，称为二级能源，如电能、蒸汽、煤气、汽油、柴油、水煤气等，故A正确。一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，通常由正极、负极、电解质以及容器和隔膜等组成，例如普通锌锰电池、碱性锌锰电池等；二次电池又称为可充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，例如铅蓄电池等，故B错误。铅蓄电池、锂离子电池都是二次电池，故C错误。燃料电池将一部分化学能转化为电能，很少一部分转化为热能，能量转化率小于100%，故D错误。2．下列关于化学电源的叙述错误的是(B)A．普通锌锰干电池中碳棒为正极B．铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板C．氢氧燃料电池的正极是通入氧气的电极D．碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高解析：铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板为正极板，Pb板为负极板，B项错误，故选B。3．(2019·苏州联考)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。下列说法错误的是(C)A．电极a为电池的负极B．电极b上发生的电极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．电路中每通过4mol电子，在正极消耗44.8LH2SD．每17gH2S参与反应，有1molH＋经质子膜进入正极区解析：根据题目可知，该电池为燃料电池，根据燃料电池的特点，通氧气的一极为正极，故电极b为正极，电极a为负极，A项正确；电极b为正极，氧气得电子生成水，B项正确；从装置图可以看出，电池总反应为2H2S＋O2===S2＋2H2O，电路中每通过4mol电子，正极应该消耗1molO2，负极应该有2molH2S反应，但是题目中没有给定标准状况下，所以不一定是44.8L，故C错误；17gH2S即0.5molH2S，每0.5molH2S参与反应会消耗0.25molO2，根据正极反应式O2＋4H＋＋4e－===2H2O，可知有1molH＋经质子膜进入正极区，故D正确。4．下列有关锌锰干电池的说法中正确的是(A)A．锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料B．在外电路中电子从碳棒流向锌外壳C．电流从锌流到碳棒上D．在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动解析：在锌锰干电池中，锌外壳是负极，石墨碳棒是正极，在外电路中电子从锌外壳流向碳棒，电流的方向与电子的流向相反，电池内部，阳离子向正极碳棒移动，故A正确，B、C、D错误。5．碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH，下列说法不正确的是(B)A．该电池中Zn为负极，MnO2为正极，电解质溶液是KOH溶液B．放电时外电路电流由Zn极流向MnO2极C．电池工作时OH－向锌极移动D．该电池的正极反应为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－解析：放电时，Zn为负极，MnO2为正极，电子从负极Zn流向正极MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。6．某种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电极放电时发生的化学反应方程式是__2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O__。(2)此电极的正极发生的电极反应式是__3O2＋12H＋＋12e－===6H2O__；负极发生的电极反应式是__2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋__。(3)电解液中的H＋向__正__极移动；向外电路释放电子的电极是__负极__。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是__产物对环境无污染__。解析：甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋；氧气作正极反应为：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H＋向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。