高考化学一轮复习 专题6.2 原电池 化学电源（知识讲解）（含解析）-人教版高三全册化学试题.doc

第二讲原电池化学电源【真题速递】1.（2019.全国Ⅲ卷）为提升电池循环效率和稳定性科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−ZnO(s)+H2O(l)D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积吸附能力强所沉积的ZnO分散度高A正确；B、充电相当于是电解池阳极发生失去电子的氧化反应根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－＝NiOOH(s)＋H2O(l)B正确；C、放电时相当于是原电池负极发生失去电子的氧化反应根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－＝ZnO(s)＋H2O(l)C正确；D、原电池中阳离子向正极移动阴离子向负极移动则放电过程中OH－通过隔膜从正极区移向负极区D错误2.（2019.全国1卷）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子示意图如下所示。下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨该方法条件温和同时还可提供电能B.阴极区氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区固氮酶催化剂N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】由生物燃料电池的示意图可知左室电极为燃料电池的负极MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+电极反应式为MV+—e—=MV2+放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+电极反应式为MV2++e—=MV+放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3电池工作时氢离子通过交换膜由负极向正极移动。A项、相比现有工业合成氨该方法选用酶作催化剂条件温和同时利用MV+和MV2+的相互转化化学能转化为电能故可提供电能故A正确；B项、左室为负极区MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+电极反应式为MV+—e—=MV2+放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+故B错误；C项、右室为正极区MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+电极反应式为MV2++e—=MV+放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+故C正确；D项、电池工作时氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动故D正确。3.（2019.天津）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液提高电池的容量。A.放电时a电极反应为B.放电时溶液中离子的数目增大C.充电时b电极每增重溶液中有被氧化D.充电时a电极接外电源负极【答案】D【解析】放电时Zn是负极负极反应式为Zn-2e－═Zn2＋正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－充电时阳极反应式为Br－+2I－-2e－=I2Br－、阴极反应式为Zn2＋+2e－=Zn放电时只有阳离子能穿过交换膜阴离子不能穿过交换膜据此分析解答。A、放电时a电极为正极碘得电子变成碘离子正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－故A正确；B、放电时正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－溶液中离子数目增大故B正确；C、充电时b电极反应式为Zn2＋+2e－=Zn每增加0.65g转移0.02mol电子阳极反应式为Br－+2I－-2e－=I2Br－有0.02molI－失电子被氧化故C正确；D、充电时a是阳极应与外电源的正极相连故D错误。4.(2018·全国卷Ⅲ11)一种可充电锂—空气电池如图所示。当电池放电时O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列说法正确的是()A.放电时多孔碳材料电极为负极B.放电时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时电解质溶液中Li＋向多孔碳材料区迁移D.充电时电池总反应为Li2O2－x===2Li＋(1－eq\f(x2))O2【答案】D【解析】由题意知放电时负极反应为Li－e－===Li＋正极反应为(2－x)O2＋4Li＋