人教版高考化学一轮总复习精品课件 第六章 化学反应与能量 第2讲 原电池 化学电源.ppt

归纳总结书写电极反应的方法考向2新型二次电池4.(2022全国乙卷,12)Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-==Li)和阳极反应(Li2O2+2h+==2Li++O2↑)对电池进行充电。下列叙述错误的是()A.充电时,电池的总反应Li2O2==2Li+O2↑B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-==Li2O2答案C解析充电时光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-==2Li)和阳极反应(Li2O2+2h+==22Li++O2↑),则充电时总反应为Li2O2==22Li+O2↑,结合图示,充电时金属Li电极为阴极,光催化电极为阳极,则放电时金属Li电极为负极,光催化电极为正极。根据电子守恒,阴极反应和阳极反应加和可得充电时总反应为Li2O2==22Li+O2↑,A项正确;根据题给信息,充电过程中光照产生电子和空穴,实现光能转化为电能,B项正确;放电时,带正电的Li+应向正极移动,C项错误;图示放电时,正极O2转化为Li2O2,则电极反应为2Li++2e-+O2==2Li2O2,D项正确。5.锌-溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是()A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C.充电时,M极的电极反应为Zn2++2e-===ZnD.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过答案B解析该电池放电反应总方程式:Zn+Br2===ZnBr2,放电时,Br2在正极反应,ZnBr2被循环回路“回收”至左侧贮液器中,A项正确、B项错误;充电时,锌极为阴极发生还原反应:Zn2++2e-===Zn,C项正确;放电时,Br2得电子产生Br-,通过隔膜迁移向负极区,形成ZnBr2回流至左侧贮液器,Zn失电子产生Zn2+,通过隔膜迁移至正极区,形成ZnBr2回流至右侧贮液器,充电时,Zn2+得电子生成Zn在M极放电,部分Zn2+在隔膜上生成沉积锌,而Br-在贮液器处转化为Br2复合物贮存,该过程中Zn2+、Br-都可以通过隔膜,D项正确。6.某单液电池如图所示,其反应原理为H2+2AgCl(s)2Ag(s)+2HCl。下列说法错误的是()A.放电时,左边电极为负极B.放电时,溶液中H+向右边电极移动C.充电时,右边电极上发生的电极反应:Ag-e-+Cl-==AgClD.充电时,当左边电极生成1molH2时,电解质溶液减轻2g答案D解析放电时左边电极发生氧化反应,为电池的负极,A项正确;放电时左边为电池的负极,右边则为电池的正极,工作时阳离子向正极移动,即H+向右边电极移动,B项正确;充电时左边电极为阴极,发生还原反应,即2H++2e-==H2↑;右边电极为阳极,发生氧化反应,即Ag-e-+Cl-==AgCl,C项正确;由反应2HCl+2Ag2AgCl+H2↑可知,充电时,当左边电极生成1molH2时,电解质溶液中会减少2molHCl,则减少的质量为73g,D项错误。归纳总结突破二次电池类题的四个步骤考向3燃料电池7.(2021山东卷,10)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是()A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L答案C解析碱性环境下,甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4+O2===N2+2H2O;偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为-2价,H元素化合价为+1价,所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为(CH3)2NNH2+4O2+4KOH===2K2CO3+N2+6H2O。放电过程为原电池工作原理,所以钾离子均向正极移动,A错误;N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水,其总反应中未消耗KOH,所以KOH的物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应可知,KOH的物质的量减小,B