人教版高考化学一轮总复习(适用于河北)精品课件 第六章 化学反应与能量 第2讲 原电池 化学电源.pptVIP

2.(2021湖北适应性测试)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是()A.加入HNO3降低了正极反应的活化能B.电池工作时正极区溶液的pH降低C.1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+答案B解析该电池的负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+,H+向右移动通过质子交换膜,正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O。硝酸作正极反应的催化剂,加入催化剂可以降低正极反应的活化能,故A正确;正极反应虽然消耗H+,但负极区生成的H+移向正极区,负极区H+的物质的量不变,由于生成了水,电池工作时正极区溶液的pH升高,故B错误;根据正负极电极反应可知,1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原,故C正确;负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+,故D正确。3.(2021湖南长沙模拟)中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案,其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.该电化学装置中,Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势B.该装置中的能量转化形式为光能→化学能→电能C.电子流向:BiVO4电极→外电路→Pt电极D.BiVO4电极上的电极反应为答案B解析该电化学装置中,Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,故Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势,A正确;该装置中的能量转化形式为化学能→电能,B错误;据分析,电子流向:BiVO4电极→外电路→Pt电极,C正确;BiVO4电极为负极,电极上发生氧化反应,则电极反应为,D正确。归纳总结书写燃料电池电极反应的技巧(1)首先写出正极反应(一般参加反应的是O2)(2)根据电池总反应减去正极反应确定负极反应。注意要消去总反应和正极反应中的O2。研专项前沿命题新型化学电源的应用题型考查内容选择题非选择题考查知识电极反应类型、电极反应正误判断与书写、电子(或离子)移动方向、电极区溶液性质变化、电化学计算核心素养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知考向1利用燃料电池原理制备物质例1.(双选)(2021山东泰安模拟)用质子导体固体氧化物燃料电池(P-SOFC)脱氢可得丙烯,可实现“烯烃—电力”联产。下列说法正确的是()A.催化剂促进电能转变为化学能B.O2-由负极迁移至正极C.负极上发生的电极反应为C3H8-2e-===C3H6+2H+D.电池总反应为2C3H8+O2===2C3H6+2H2O思路指导答案CD突破方法燃料电池是利用燃料与氧气或空气或其他氧化剂进行反应,将化学能直接转化成电能的一类化学电源,基本工作原理与原电池相同:解题的关键是正确分析书写电极反应。书写方法与信息型氧化还原反应方程式的书写相似:针对训练1.甲酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸的原理如图所示。(已知:2CO2+2H2O===2HCOOH+O2ΔH0)下列说法错误的是()A.电极M为负极,电极N为正极B.该装置把光能和化学能转化为电能C.正极电极反应为CO2+2e-+2H+===HCOOHD.若制得9.2gHCOOH,不考虑气体溶解,整套装置质量增加5.6g答案B解析M极上H2O→O2,氧元素的化合价升高,发生失电子的氧化反应,则电极M为负极,电极N为正极,A正确;2CO2+2H2O===2HCOOH+O2ΔH0,正反应吸热,该装置把光能转化为电能和化学能,B错误;正极CO2得电子生成甲酸,电极反应为CO2+2e-+2H+===HCOOH,C正确;9.2gHCOOH的物质的量是0.2mol,若制得9.2gHCOOH,整套装置吸收0.2mol二氧化碳、放出0.1mol氧气,所以整套装置质量增加8.8g-3.2g=5.6g,D正确。2.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,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,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