1．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【答案】A
【考点定位】原电池原理；难度为一般等级
【名师点晴】本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池。原电池是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。电解池是将电能转化为化学能的装置。与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极，则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应。掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键。
2．【2015浙江理综化学】在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制
备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确
．．．的是（）
A ．X 是电源的负极
B ．阴极的反应式是：H 2O ＋2eˉ＝H 2＋O 2ˉ
CO 2＋2eˉ＝CO ＋O 2ˉ
C ．总反应可表示为：H 2O ＋CO 2通电====H 2＋CO ＋O 2
D ．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
【答案】D
【解析】A 、从图示可看出，与X 相连的电极发生H 2O→H 2、CO 2→CO 的转化，均得电子，
应为电解池的阴极，则X 为电源的负极，A 正确；B 、阴极H 2O→H 2、CO 2→CO 均得电子发生还原反应，电极反应式分别为：H 2O ＋2eˉ＝H 2＋O 2ˉ、CO 2＋2eˉ＝CO ＋O 2ˉ，B 正确；C 、从图示可知，阳极生成H 2和CO 的同时，阴极有O 2生成，所以总反应可表示为：H 2O ＋CO 2H 2＋CO ＋O 2，C 正确；
D、从总反应方程式可知，阴极生成2mol气体(H2、CO各1mol)、阳极生成1mol气体(氧
气)，所以阴、阳两极生成的气体物质的量之比2∶1，D不正确。答案选D。
【考点定位】本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。
【名师点晴】电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池（包括电镀池、精炼池），根据电解时电极质量或溶液p H的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。电化学部分，尤其是原电池、电解池的电极反应式的书写，可以说是对氧化还原反应的灵活应用，实现了氧化还原反应的“合久必分”的发展和延伸。解答电解池相关题目时，应从几步入手：①看电极（材料），判断电极本身是否参与反应。
②看溶液，判断电解液中的阳离子、阴离子种类，从而判断在阴极、阳极发生反应的微
粒。③看隔膜，判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化，从而判断溶液中微粒穿过阴（阳）离子隔膜的方向和产物。
3．【2015福建理综化学】某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是（）
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a电极的反应为：3C O2 + 16H＋-18e－= C3H8O+4H2O
【答案】B
【考点定位】考查电解池反应原理的应用的知识。
【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。要掌握电化学反应原理，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。
4．【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（）
A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗
1molCH4转移12mol 电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2O
C．电池工作时，CO32－向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－
【答案】D
【解析】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol 电子，故错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO＋H2＋2CO32－－4e－=3CO2＋H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－，故D正确。
【考点定位】考查原电池的工作原理和电极反应式书写。
【名师点睛】考查原电池的工作原理，负极上失电子，正极上得电子，阴离子一般向负极移动，阳离子向正极移动，电极反应式书写，先写化合价变化的物质以及得失电子数，然后根据所给条件配平其他，也可以用总电极反应式减去简单的电极反应式，但要注意还原剂不出现在正极上，氧化剂不出现在负极上，培养学生对氧化还原反应的书写。5．【2015上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列
有关说法错误的是（）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑
【答案】D
【解析】由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。B.d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，正确。C.若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。D. d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，错误。【考点定位】考查金属的电化学腐蚀及防护的知识。
【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。要掌握电化学反应原理，结合电极及电解质溶液的酸碱性正确书写电极反应式，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。
6．【2014年高考海南卷】以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列说法错误的是（）
A．阴极附远溶液呈红色B．阴极逸出气体
C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH变小
【答案】D
【考点定位】本题就以电解KI溶液为例考查了学生对电解原理的掌握情况，考查了考生灵活应用所学知识解决具体问题的能力；考查了考生对电极反应的产物是现象的表达能力。【名师点睛】电化学包括原电池、电解池。电解池是中学化学的重要理论。在金属的腐蚀与保护、金属的冶炼、电镀等方面有重要的应用。本题解题思路是：首先了解在电解反应原理。如果是惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阴极、阳极发生氧化还原反应。其次是掌握阳离子、阴离子放电顺序。最后是电极反应发生后的产物与溶液中其它物质反应的性质及相应的实验现象。就可迅速得到解答。
7．【2014年高考福建卷第11题】某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。
下列说法正确的是（）
A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
【答案】D
【解析】抓住电池总反应式，结合氧化还原反应与电化学原理间的联系进行分析。A项正确的正极反应式为Cl2＋2e－＝2Cl－，错误；B项由于阳离子交换膜只允许阳离子通过，故在左侧溶液中才会有大量白色沉淀生成，错误；C项若用NaCl溶液代替盐酸，但电池总反应不变，错误；D项当电路中转移0．01 mol e－时，交换膜左侧产生0．01 mol Ag ＋与盐酸反应产生AgCl沉淀，同时约有0．01 mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶
液中，故左侧溶液共约0．02 mol离子减少，正确。
【考点定位】本题主要是考查原电池工作原理的有关判断
【名师点晴】本题通过原电池为载体重点考查了电极反应式的书写、反应现象的分析、转移电子数与离子数的关系，尤其是D项按照常规思路容易判断错误，通过这些内容能考查学生对原电池原理的掌握情况和分析解决问题的能力，要克服思维定势给审题时带来的干扰。
8．【2014年高考广东卷第11题】某同学组装了图4所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为Cu，则（）
A．电流方向：电极IV→→电极I
B．电极I发生还原反应
C．电极II逐渐溶解
D．电极III的电极反应：Cu2++2e-==Cu
【答案】A
【考点定位】本题主要是考查原电池工作原理的应用
【名师点晴】本题以原电池与电解池组合的形式，考查学生运用所学知识对电化学装置的判断，原电池的构成条件的应用，电极、电极反应、电流方向、反应类型的综合考查。判断该装置是原电池还是电解池还是二者组合的形式，首先看装置中是否存在外加电源，然后再去判断是一个原电池还是一个电解池，还是二者的组合。一般情况下无外电源的装置中必有1个是原电池，若该装置是组合的形式，则另一装置为电解池；若存在外加电源，则都是电解池装置或是串联的电解池装置。原电池与电解池组合的形式中，从装置的两极的材料或发生的反应判断哪个是原电池哪个是电解池。一般存在电解质溶液的原电池中的电极材料是不同的，而电解池的电极材料可以是相同的。
9．【2014年高考全国大纲卷第9题】右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是（）
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH－→＋H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【考点地位】本题主要是考查电化学原理的应用
【名师点晴】本题通过考查电极反应式、电解液、电容量等问题，综合考查学生对电化学的应用分析问题的能力，对学生各方面的能力要求较高。电化学部分，尤其是原电池、电解池的电极反应式的书写，可以说是对氧化还原反应的灵活应用，实现了氧化还原反应的“合久必分”的发展和延伸。解答电解池相关题目时，应从几步入手：①看电极（材料），判断电极本身是否参与反应。②看溶液，判断电解液中的阳离子、阴离子种类，从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。③看隔膜，判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化，从而判断溶液中微粒穿过阴（阳）离子隔膜的方向和产物。
10．【2014年高考天津卷第6题】已知：锂离子电池的总反应为：Li x C+Li1-x CoO2
放电充电C+LiCoO2
锂硫电池的总反应为：2Li+S放电充电Li2S 有关上述两种电池说法正确的是（）
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【考点地位】本题主要是考查原电池和电解池原理的应用与判断
【名师点晴】本题通过锂离子电池和锂硫电池考查了电化学原理，根据原电池规律，判断离子移动方向、反应类型以及充电的连接方式，同时考查了学生分析问题、解决问题的能力。明确原电池和电解池的工作原理是答题的关键，难点是电极反应式的书写。11．【2014年高考新课标Ⅱ卷第12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂
离子电池体系。下列叙述错误
．．的是（）
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4
Li1-x Mn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
【答案】C
【考点定位】本题主要是考查原电池和电解池的工作原理。
【名师点晴】本题以水溶液锂离子电池体系为载体考查了原电池原理、化学电源等知识。考查了学生阅读材料接受、整合信息的能力，运用所学化学知识分析、解决化学实际问题的能力。熟练掌握原电池原理，准确判断正、负极，明确两极的电极反应及电池反应是解题的关键。该类试题的难点在于是电极反应式的书写。
12．【2014年高考浙江卷第11题】镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M＝NiOOH + MH
已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH－=6 Ni(OH)2 + NO2－
下列说法正确的是（）
A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH－，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液充电相当于是电解池，阳极失去电子发生氧化反应，阳极反应：Ni(OH)2+OH－＝NiOOH+H2O+e－，阴极得到电子发生还原反应，即阴极反应：M+H2O+e－＝MH+OH－，总反应：M+Ni(OH)2＝MH+NiOOH；放电时相当
于是原电池，正极得到电子发生还原反应，即正极反应式：NiOOH+H2O+e－＝
Ni(OH)2+OH－，负极失去电子发生氧化反应，即负极反应式：MH+OH――e－＝M+H2O，总反应：MH+NiOOH＝M+ Ni(OH)2，以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，则A、正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)2+OH－，故A正确；
B、电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH－离子从阴极向阳极迁移，
故B错误；C、M+H2O+e－＝MH+OH－，H2O中的H电离出的H+得到电子被还原，不是被M还原，故C错误；D、由已知6NiOOH + NH3 + H2O + OH－=6 Ni(OH)2 + NO2－可知NiOOH 与NH3发生反应生成亚硝酸根，因此不能用氨水做电解质溶液，故D错误，答案选A。
【考点定位】本题主要是考查了原电池和电解池原理的应用与有关判断。
【名师点晴】本题以新型电源为载体，侧重考查电极反应式的书写、离子的移动方向，电解质溶液判断以及氧化还原反应的判断等，明确题给信息的含义以及原电池和电解池的工作原理是答题的关键，难点的电极反应式的书写，意在考查学生对已知信息的理解、应用以及严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
13．【2013年高考海南卷第4题】Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是（）
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl 溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
【答案】D
【考点定位】本题考查新型电池。
【名师点睛】新型电池——能被海水激活的一次性储备电池，它是以原电池的工作原理为基本考查点，考查了电极反应，电池的正负极和电池的应用等知识，题目不难，设计新颖，灵活性较大，新型电池贴近生产和生活实际，关注最新科技，体现了化学的实际应用价值和化学为人类服务的精神，也将是今后命题的方向。
高中化学复习知识点：燃料电池原理及优点 一、单选题 1．甲醇-空气燃料电池的反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，下列有关说法正确的是（） A．甲醇-空气燃料电池的负极反应为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O B．一定温度下，反应2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)能自发进行，该反应的ΔH＞0 C．根据共价键的键能可以准确计算CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)的ΔH D．标准状况下，甲醇-空气燃料电池放电时消耗5.6LO2，转移电子的数目约为3.01×1023 2．氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质，下列叙述不正确的是() A．H2在负极发生氧化反应B．燃料电池的能量转化率可达100% C．是一种高效、环保的发电装置D．供电的总反应为：2H2 + O2＝ 2H2O 3．为了强化安全管理，某油库引进一台测空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。下列说法不正确的是 A．石墨电极作正极，发生还原反应 B．铂电极的电极反应式：C8H18＋16H2O－50e-===8CO2↑＋50H+ C．H+由质子交换膜左侧向右侧迁移 D．每消耗5.6 L O2，电路中通过1 mol 电子 4．一种以肼(N2H4)为燃料的新型环保电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极A的电势比电极B的低 B．电极A的电极反应式为N2H4－4e－+4OH－=N2+4H2O C．电极B发生氧化反应 D．每消耗11.2L的O2，转移的电子数为2N A 5．“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，如图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。下列有关说法正确的是( ) A．电极b为电池的负极B．电子由电极a沿导线流向b C．电池反应为C＋CO2===2CO D．煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低 6．一种新型固氮燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．通入H2的电极上发生还原反应 B．正极反应方程式为N2＋6e－＋8H＋=2NH4+ C．放电时溶液中Cl－移向电源正极 D．放电时负极附近溶液的pH增大 7．如图为纳米二氧化锰燃料电池，其电解质溶液呈酸性，已知（CH2O）n中碳的化合价为0价，有关该电池的说法正确的是（） A．放电过程中左侧溶液的pH降低 B．当产生22gCO2时，理论上迁移质子的物质的量为4mol
最全燃料电池系列科普报告（制氢、储运、燃料电池系统、 混合动力） 此文由电池视界整理，转载请注明。燃料电池系列科普报告 制氢 我国燃料电池基础设施建设进入加速期，为燃料电池汽车商业化做好充分准备。加氢基础设施是燃料电池发展的重要保障，氢气的低成本输运也是需要重点攻克的难题，适合燃料电池汽车的高纯度氢气来源也是重要问题。本文将主要介绍燃料电池的必要材料氢气的制取过程，并分析对比不同方法之间的优劣性。 思考的问题： 1、工业制氢的方法有哪些，他们的原理分别是什么？ 2、每种方法各自的优缺点是什么？最优适应情形是如何的？ 重要结论工业制氢包括很多种方法，但都存在着各自的优势和局限性。综合目前工业制氢方式的优劣势及成本考虑，如果用氢装置附近有丰富的焦炉气资源，焦炉气制氢技术是首选的工艺技术方案。我国目前燃料电池车用氢气的实践，焦炉气制氢技术同样是首选。但焦炉气制氢严重收到焦炉气资源的限制。 在未来能源结构调整中，焦炉气产量下降，氢气需求猛增，届时焦炉气制氢将难以继续使用。因此，目前工业制氢尚无最佳方案，仍然有待研发。 1、工业制氢方法众多氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃
料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加。 目前工业制氢主要有几种方法：一是采用化石燃料制取氢气；二是从化工副产物中提取氢气；三是采用采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气，四是利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。 1.1 化石燃料制氢化石燃料制氢是传统的制氢方法，也是制氢的老工艺，但仍然离不开对化石燃料的依赖，并且会排出二氧化碳等温室气体，导致燃料电池环保价值降低。一般用于制氢的化石燃料是天然气。天然气制氢的过程是：在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸汽发生化学反应。转化气经过沸锅换热、 进人变换炉使C0 变换成H2 和CO2 。再经过换热、冷凝、汽水分离,通过程序控制将气体依序通过装有3 种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附（PSA ）升压吸附N2 、CO 、CH4 、CO2 ，提取产品氢气。1.2 工业副产物制氢 焦炉气制氢技术是采用变压吸附的工艺，从炼焦行业副产的焦炉气中提取纯氢。其基本原理是利用固体吸附剂对气体的吸附具有选择性，以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生，达到提纯制氢的目的。 1.3 生物原料制氢甲醇裂解制氢的工艺过程是甲醇和除盐水按一定的配比混合,加热至270C左右的混合物蒸汽，在催化剂(Cu-Zn-AI)或 者(Cu-Zn-Cr)的作用下，发生催化裂解和转化反应。 1.4 电
2020届届届届届届届届届届届届届 ——届届届届 1.尿素[CO(NH2)2]与NO在碱性条件下可形成燃料电池(如图),电池总反应方程式为2CO(NH2)2＋6NO ＋4NaOH＝5N2＋2Na2CO3＋6H2O。下列说法正确的是() A.甲电极为电池的负极,发生还原反应 B.电池工作时,电子经负载、乙电极、电解质又流向甲电极 C.电池工作一段时间后,乙电极周围溶液酸性增强 D.甲电极的电极反应式为CO(NH2)2?6e?+8OH?=CO32?+N2↑+6H2O 2.以二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池为电源,电解饱和食盐水制备氯气和烧碱,设计装置如图所示。已 知:a电扱的反应式为O2+4H++4e-=2HO,下列说法不正确的是( ) A.b电极的反应式为CH3OCH3+3H2O?12e?=2CO2↑+12H+ B.试剂A为饱和食盐水,试剂B为NaOH稀溶液 C.阳极生成1 mol气体时,有1mol离子通过离子交换膜 D.阴极生成1 mol气体时,理论上导线中流过2mole?
3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是() A.反应,每消耗1mol CH4转移12mol电子 B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+CO32??2e??=H2O+CO2 C.电池工作时,CO32?向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e??=2CO32? 某种燃料电池是以甲烷(CH4)和空气为原料,以KOH为电解质溶液构成的原电池。电池的总反应类似甲烷在氧气中的燃烧。下列说法正确的是( ) ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②CH4在负极发生氧化反应,电极反应式是:CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O ③燃料电池把化学能直接转化为电能,而不经过热能这一种中间形式,所以它的能量转化效率高,并且 减少了对环境的污染 ④这种燃料电池要定期更换电解质溶液 A.①② B.①②③④ C.①③④ D.②④ 4.探索二氧化碳在海洋中转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明,溶于海水的二氧化碳 主要以无机碳形式存在,其中HCO3-占95%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。下列说法不正确的是( ) A.a室中OH?在电极板上被氧化 B.b室发生反应的离子方程式为:H++HCO3?=CO2↑+H2O C.电路中每有0.2mol电子通过时,就有0.2mol阳离子从c室移至b室 D.若用氢氧燃料电池供电,则电池负极可能发生的反应为:H2+ 2OH??2e?=2H2O
基于Simulink的PEM燃料电池模拟器 摘要：基于一种面向控制的质子交换膜燃料电池的模型，本文中设计并实现了一种新型的燃料电池模拟器软件，利用Matlab/Simulink工具箱以及Matlab的界面编程能力，将燃料电池系统模块化，在GUI界面上，用户可以根据需要组合各个子系统构建燃料电池系统，并能向模块库中添加用户的模块。 关键字：燃料电池，模拟器，Matlab/Simulink Abstract: Based on a PEM fuel cell model, which is control oriented, This paper realized a tool named FUEL CELL Simulator, with the help of Matlab/Simulink toolboxes and Matlab GUI programming capability. This tool modularized fuel cells and established a subsystem library, thus enable users to group necessary modules to build up specific fuel cell system and also enable users to add modules into library. Keywords: Fuel cell, Simulator, Matlab/Simulink 1 引言 质子交换膜燃料电池已经大规模的应用在汽车，航天等等领域，因此对其建模，并根据模型性能评估，控制系统设计就显得尤为重要。国际上已有ADVISOR[1]，特定于燃料电池在汽车上模拟。学术界已经提出各种各样的模型，而此类模型大多只模拟燃料电池的部分特性。为了能在工程上使用燃料电池的模型来达到设计控制器以及评估燃料电池，需要一种面向控制的燃料电池模型，Jay T.pukruspan在[2]中提出一种面向控制的燃料电池模型，全面地描述了燃料电池的特性。本文集于此模型，更深入的将燃料电池的各个部分模块化，再基于Matlab/Simulink 和Matlab本身强大的界面编程能力，设计出了一套燃料电池模拟器，用户可以在GUI界面中进行燃料电池系统组合，模拟，辨识以及设计控制器。 2 质子交换膜燃料电池的结构及其面向控制的模型 图1：燃料电池系统的结构图 2.1 燃料电池的结构 燃料电池系统主要包括燃料电池反应堆，压缩机，流量控制器，加热器，散热器，加湿器等，各种不同的燃料电池系统的组成有所区别，图1的结构是复杂系统实验室的燃料电池系统的结构图。将燃料电池系统的各个部件模块化，用户就可以选择所需要的部件，组成合
燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。 燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动 机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动 ，就可使车辆在路上行驶，燃料电池的能量转 换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物 ，因此燃料电池车 辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求 ，汽车动力系统将从现在以汽油等化 石燃料为主慢慢过渡到混合动力 ，最终将完全由清洁的燃料电池车替代。 近几年来，燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制 造厂，如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电 池汽车，并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。 目前，燃料电池轿车的样车正在 进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本 田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行 了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动，一次加氢能够从大阪行驶到东京 （560公 里）。 在我国科技部的支持下，燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年，我国第四代燃料电池 轿车研制成功，该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范 汽车又 在北京奥运进行了示范运行。 2010年，包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃 料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。 燃油绘济性 排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei > 燃料电池-巩固加强 ）— ·- ？ 总反应化学方程式 负极反应正极反应 总反应化学方程式总反应离子方程式: 负极反应正极反应 总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应 总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应 总反应化学方程式总反应离子方程式. 负极反应正极反应 总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应 总反应化学方程式总反应离子方程式、 负极反应正极反应 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 C2H6 C2H6 ！ C H C2H2 C2H5OH C2H5OH C6H6KOH H2SO4 （ H SO H2SO4 H2SO4 KOH KOH ( 1、熔融盐燃料电池因具有高效率而受重视。可用Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO 2的混合气作为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式。 阳极反应式：2CO ＋2CO 32－＝4CO 2＋4e － 阴极反应式：___________________________________。 2、（多选）肼（N 2H 4）—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。电池总反应为：N 2H 4＋O 2＝N 2↑＋2H 2O 。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是（ ） A ．负极的电极反应式是：N 2H 4＋4OH －－4e －＝4H 2O ＋N 2↑ B ．正极的电极反应式是：O 2＋4H ＋＋4e －＝2H 2O C ．溶液中阴离子向正极移动 D ．溶液中阴离子物质的量基本不变 3、我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式： (1)__________是负极，电极反应式为___________________________． (2)__________是正极，电极反应式为___________________________． 4、某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别向负极通入C 2H 4、C 2H 2或Al(g)，分别向正极通入 O 2或Cl 2．试完成下列问题： (1)当分别通入C 2H 4和O 2时： ①正极反应：______ _______；②负极反应：______ _________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：__________ (2)当分别通入C 2H 2和O 2时： ①正极反应：____ ___________；②负极反应：____ ___________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：_______________． (3)当分别通入Al(g)和Cl 2时： ①正极反应：_____________ _；②负极反应：_________________________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：_______________． 5、据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA ）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO 2被充分吸收生成CO 32－ （1）该电池反应的总离子方程式为__________________________________________。 （2）甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH 将________ （填降低或上升、不变）；若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO 4溶液，（假设整个过程中能量利用率为80％），则将产生标准状况下的O 2________升。 （3）最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3（Y ：钇）的ZrO 2（Zr ： 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 O 2 C 6H 6KOH 不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH 3OH 、O 2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。 (1)酸性介质，如H 2SO 4。 CH 3OH 在负极上失去电子生成CO 2气体，O 2在正极上得到电子，在H ＋作用下生成H 2O 。电极反应式为 负极：CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2↑＋6H ＋ 正极：32 O 2＋6e －＋6H ＋===3H 2O (2)碱性介质，如KOH 溶液。 CH 3OH 在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO 2－3， 1 mol CH 3OH 失去6 mol e －，O 2在正极上得到电子生成OH －，电极反应式为 负极：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 正极：32 O 2＋6e －＋3H 2O===6OH － (3)熔融盐介质，如K 2CO 3。 在电池工作时，CO 2－3移向负极。CH 3OH 在负极上失去电子，在CO 2－3的作用下 生成CO 2气体，O 2在正极上得到电子，在CO 2的作用下生成CO 2－3，其电极反 应式为 负极：CH 3OH －6e －＋3CO 2－3===4CO 2↑＋2H 2O 正极：32 O 2＋6e －＋3CO 2===3CO 2－3 (4)掺杂Y 2O 3的ZrO 3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O 2－。 根据O 2－移向负极，在负极上CH 3OH 失电子生成CO 2气体，而O 2在正极上得电子生成O 2－，电极反应式为 负极：CH 3OH －6e －＋3O 2－===CO 2↑＋2H 2O 正极：32 O 2＋6e －===3O 2－ 题组一 判断“酸、碱”介质，理清书写思路 1．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH 3CH 2OH －4e －＋H 2O=== CH 3COOH ＋4H ＋。下列有关说法正确的( ) A ．检测时，电解质溶液中的H ＋向负极移动 B ．若有0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L 氧气 C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH 3COOH ＋H 2O D ．正极上发生的反应为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH － 2．将两个铂电极放置在KOH 溶液中，然后分别向两极通入CH 4和O 2，即可 产生电流。下列叙述正确的是 ( ) ①通入CH 4的电极为正极 ②正极的电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － 各种燃料电池简述 1.碱性燃料电池（AFC） AFC是以碱性溶液为电解质，将存在于燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，是最早获得应用的燃料电池，由于其电解质必须是碱性溶液，因此而得名碱性燃料电池。氢氧化钠和氢氧化钾溶液，以其成本低，易溶解，腐蚀性低，而成为首选的电解液。催化剂主要用贵金属铂、钯、金、银和过渡金属镍、钴、锰等。在1973年成功地应用于Apollo登月飞船的主电源，使人们看到了燃料电池的诱人前景。具有启动快、效率高、价格低廉的优点，有一定的发展潜力。其反应式为： 阳极：2H2+4OH-→2 H2O +4e- 阴极： 2 H2O +O2→4OH- 总反应：2H2+O2→2H2O 这种电池常用35%-45%的KOH为电解液，渗透于多孔而惰性的基质隔膜材料中，工作温度小于100℃。该种电池的优点是氧在碱液中的电化学反应速度比在酸性液中大，因此有较大的电流密度和输出功率，但氧化剂应为纯氧，电池中贵金属催化剂用量较大，而利用率不高。目前，此类燃料电池技术的发展已非常成熟，并已经在航天飞行及潜艇中成功应用。国内已研制出200W氨-空气的碱性燃料电池系统，制成了1kW、10kW、20kW的碱性燃料电池，20世纪90年代后期在跟踪开发中取得了非常有价值的成果。发展碱性燃料电池的核心技术是要避免二氧化碳对碱性电解液成分的破坏，不论是空气中百万分之几的二氧化碳成分还是烃类的重整气使用时所含有的二氧化碳，都要进行去除处理，这无疑增加了系统的总体造价。此外，电池进行电化学反应生成的水需及时排出,以维持水平衡。因此，简化排水系统和控制系统也是碱性燃料电池发展中需要解决的核心技术。 2.磷酸型燃料电池（PAFC） PAFC自20世纪60年代在美国开始研究一来，由于操作温度低，耐CO中毒能力强等特点，得到了优先发展，是目前技术成熟、发展最快的燃料电池。 高二化学燃料电池专题 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 燃料电池专题我在这里给同学们梳理一下燃料电池的原理，主要是解决正负极电极方程式书写的问题。 一、预备知识（如果你必修阶段掌握良好可跳过这一部分） 燃料电池说到底还是原电池，我们在这里先复习下必修2中Cu-Zn原电池的原理。1. 看构造 如上图，原电池主要由Cu片、Zn片、稀H2SO4、导线等构成。 2. 谈现象 Zn片是银白色的，在放电过程中溶解。 Cu片是紫红色的，在放电过程中表面有气泡冒出。 3. 说原理 Zn比Cu金属性强（更活泼），即更容易失去电子，导线连接之后，Zn的电子优先选择沿着导线跑到铜片表面去排队1而不是直接跳到溶液里。 Zn由于失去电子被氧化形成Zn2+，就脱离了Zn片表面溶解在了溶液里，Zn片就不断变薄变细。我们把Zn这一极称为负极，电极方程式是Zn-2e-=Zn2+。 与此同时，另一极Cu的表面由于有电子在那儿排队，而显负电，就会吸引溶液中的阳离子H+向该极移动，这些阳离子获得那些排队的电子生成H2，于是就有气泡冒出。我们把Cu这一极称为正极，电极方程式是2H++2e-=H2↑ 4. 小结 Cu-Zn原电池（稀H2SO4作为电解质） Zn是负极，失去电子，被氧化，电极方程式Zn-2e-=Zn2+。 Cu是正极，H+在其表面得电子，被还原，电极方程式2H++2e-=H2↑。 总反应式是Zn+2H+=Zn2++H2↑ 要小心，不要想当然地认为Zn失去电子则Cu得电子，Cu虽然金属性不强但毕竟仍然是金属，且是电的良导体（家里的电线、电话线、网线），说明了它表面的电子还是很容易移动的，因此它不会自己得电子形成带负电的离子。 1：注意，我这里说电子排队只是形象地打个比方便于理解，给中学生讲课是可以这么讲的，实际上只有当回路接通的时候才会有电子跑到铜片上去。而之所以有这样的一个接通回路就会定向移动应该是电势差U造成的。 二、氢氧燃料电池——最简单的燃料电池 下面是该电池的原理图： 1. 看构造 这个电池由两个惰性电极Pt（金属铂）、导线等构成。左右两半溶液槽用隔膜隔开（允许部分离子通过，如阴离子半透膜只允许阴离子通过，不会完全隔断，否则就行不成闭合回路了）。 2. 谈原理 左右分别有一条导气管，将H2和O2输送到Pt电极附近。由于Pt的特性——如表面多孔，可以吸附气体，所以这些输送进去的气体不会立刻浮出水面，而是附着在Pt电极表面。 我们知道H2跟O2相比，前者是还原性气体，后者是氧化性气体。也就是说前者容易失去电子，后者容易得到电子。于是，跟我们之前Cu-Zn原电池类似就有： H2作负极反应物，失去电子，被氧化，生成H+。但是电极方程式却不一定是H2-2e-=2H+。为什么呢因为电解液的酸碱性不知道。如果电解液为酸性或者中性，这些H+ 文章编号:ISSN1005-9180(2007)02-0001-06X 燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统结构设计 杨培志 (中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410075) [摘要]为了有效利用燃料电池汽车的余热,本文建立了燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统。该吸 附式制冷系统由三个主要的回路构成:吸附床加热冷却回路、吸附质循环回路以及热水循环回路。针对吸 附式制冷系统的核心部件吸附床,在分析比较了各主要吸附床结构的前提下,最终确定采用单元吸附管组 合结构,并进行了相应的设计计算。本文的研究结果对于低温热源驱动吸附式制冷的研究起到一定的指导 作用。 [关键词]吸附式制冷,余热利用,吸附床,燃料电池汽车 [中图分类号]TK51113;U47314[文献标识码]A The Design of Adsorption Refrigeration System Driving by Fuel Cell Electrical Vehicle Waste Heat YANG Pei-zhi (School of Energy Science and energy Engineering,Central South University,Changsha410075,China) Abstract:In order to utilize waste heat of fuel cell electrical vehicle,adsorption refrigeration system is established driven by waste heat of fuel cell1T he system is consti tuted by three loops:adsorption bed calefaction and cooling loop,refrigerant loop and hot water loop1Based on analyzing the main adsorption bed configuration,cell adsorp tion duct combination config- uration is confirmed1Then the adsorption bed is designed1Textual study will offer guidance for the research of adsorption re- frigeration driven by low temperature thermal source1 Keywords:Adsorp tion refri geration,Waste heat recovery,Adsorp tion bed,Fuel cell electrical vehicle 1引言 由于燃料电池汽车在环保方面的突出优势,使得燃料电池汽车的开发和研究成为各国开发绿色汽车的主流[1-5]。燃料电池工作温度是70~80e,工作效率一般在50%左右[6],即用来驱动汽车的能量仅占一半,其余以废热的形式排放。若利用该废热制冷,将大大提高燃料电池系统的能源效率,同时也能使汽车空调系统符合节能和环保的要求。吸附式制冷技术作为一种利用余热的新技术,其研究开发日益成熟。本文主要是进行与燃料电池汽车配套的吸附式制冷系统的设计,对系统的主要设计方案、部件结构、技术参数等进行说明和分析。 2连续回质型吸附式制冷系统的描述 图1是本文所设计的利用燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统原理图,此时吸附床A正处于加热解吸阶段。 整个系统可以分为两个部分。第一部分包括吸附床A、吸附床B、燃料电池组散热装置和冷却器,相当于传统制冷系统中的压缩机,吸附态床吸附蒸发器中低温低压的吸附质蒸汽,解吸态床则向冷凝 X收稿日期:2007-2-5 基金项目:湖南省自然科学基金项目(04J J3086) 杨培志(1977-),男,湖南浏阳人,讲师,主要从事制冷空调方面的研究,E-mail:yang_peiz hi@csu1edu1cn 原电池很简单哦，掌握基本原理就融会贯通了哦 §2-2 化学能与电能学案与练习 一、课堂练习 二、重点基础知识 【预备知识】 一、原电池 1、定义：原电池是把转化成的装置。 ① 2、原电池形成的条件：② ③ 3、原电池的工作原理 ①粒子流向电流电子阴离子阳离子 ②发生反应负极反应：反应类型，发生反应 正极反应：反应类型，发生反应 总反应：反应类型，发生反应 【基础知识】 二、化学电源 1、一次电池 2、二次电池（以铅蓄电池为例） 放电时负极反应：充电时阴极反应 正极反应：阳极反应 总反应：总反应 做二次电池习题时，一定要看好充电方向还是放电方向，放电方向就是原电池的工作原理3、燃料电池 总反应： 正极反应：酸性碱性 负极反应： k 第 1 页共5 页 原电池很简单哦，掌握基本原理就融会贯通了哦 第 2 页 共 5 页 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 总反应化学方程式 总反应离子方程式 负极反应 正极反应 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 CH 4 CH 4 H 2 H 2 C 2H 6O C 2H 6O C 2H 4 C 2H 4 KOH H 2SO 4 H 2SO 4 H 2SO 4 H 2SO 4 KOH KOH KOH 燃料电池汽车综述 摘要：随着能源供应的制约及环境压力不断显现，对人类未来主导能源的争论和研究不断深入。氢经济不但在能源和环境方面带来革命性改变，也对传统的汽车基本构造和技术打开了新的思路。 燃料电池汽车采用氢气作为燃料，利用氢气和氧气的化学反应产生电能作动力，因而被誉为“绿色汽车”。燃料电池的广泛应用有助于节约燃料以及减少大气污染，被称为是未来汽车发展的方向。 本文围绕现代汽车面临的能源危机、环境危机等问题对氢动力燃料电池汽车的产业背景、发展状况、工业影响进行了全面的分析，以及对其基本知识进行了论述。主要对以氢作为汽车燃料的动力性、经济性进行了讨论；对氢的相关知识进行了解说以及对氢燃料电池的构造原理以及优缺点进行了论述；对燃料电池汽车的构造原理、关键技术、安全系统等进行了概述，并综合分析了氢燃料电池汽车的产业前景和国内外发展状况；最后，对氢燃料电池汽车的发展进行了总结和展望。 关键词：燃料电池汽车；燃料电池；应用 1简介 汽车是石油资源的主要消耗源，也是造成城市空气污染的主要原因。化石燃料总有一天会枯竭，只有开发替代能源汽车是唯一的出路，目前正在发展中的新能源汽车主要有纯电动车、油一电混合动力汽车、替代燃料内燃发动机汽车、氢燃料电池电动车几类。纯电动车采用动力蓄电池作为汽车动力源，动力蓄电池主要有铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池等几类。油一电混合动力汽车是内燃机汽车向电动汽车过渡中的一个合理选择，此过渡过程经预测可能需要20年以上。替代燃料内燃发动机汽车使用的天然气、柴油(包括液化柴油和煤液化柴油)、甲醇、二甲醚等替代燃料，仍属于不可再生的化石能源，无法彻底解决内燃发动机 燃料电池专题 1．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是 A．该电池工作时电能转化为化学能 B．该电池中电极a是正极 C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a D．该电池的总反应：2H2+O2＝2H2O 2．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 A．a电极是负极 B．b电极的电极反应为：4OH－— 4e－= 2H2O + O2↑ C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂 全部储藏在电池内的新型发电装置 3．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供腺务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是 A．正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－ B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移 4．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下： 负极：2H2+4OH—－4e—4H2O 正极：O2+2H2O+4e—4OH— 当得到1.8L饮用水时，电池内转移的电子数约为 A．1.8mol B．3.6mol C．100mol D．200mol 5．航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2＋O2= 2H2O，酸式氢燃料电池的电解质是酸、其负极反应为：2H2－4e－= 4H＋，则正极反应为；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2＋2H2O＋4e－= 4OH－，则负极反应 为：。 6．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b 两个电极均由多孔的碳块组成，通人的氢气和氧气由孔隙中逸出，并在电极表面发生电极反应而放电。 (1)该燃料电池发生的总的化学方程式 是：，其电极分别为a 是极，b是极(填正或负)，其电极反应分别是：a极：b极： (2)氢氧燃料电池能量转换率高，无污染，最终产物只有水，阿波罗宇宙飞船上的宇航员的生活用水均由燃料电池提供，已知燃料电池发一度电生成396g水，其热化学方程式是2H2(g)+O2(g) ===2H2O（l)+572kJ，则发出一度电时，产生能量kJ，此燃料电池的能量转换率是。 (3)燃料电池的输出电压为1．2V，要使标有1．2V、1．5W的小灯泡连续发光1小时，则共消耗H2的物质的量为mo1． 7．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，附气体的能力强，性质稳定，请回答： 用巴掌大的燃料电池驱动汽车 疯子精灵王2011-12-09 18:20:16 近日，美国马里兰大学的研究人员就宣布他们研制出了一种固体氧化物燃料电池，效率远高于汽油发动机的燃料电池，而且反应温度从900℃降至了650℃，如果再降低至350℃，就可以在汽车中应用了。 若你想要开着电动车进行远途旅行，光靠汽车内部储存的那点电力恐怕无法将你带到目的地，这时你还是得向传统汽油发动机寻求帮助。但问题是，这类汽车在靠发动机驱动的时候，由于驮着一个厚重的电池套件，其行驶效率要低于普通的汽车。那么，有更高效的发电方法吗？ 近日，美国马里兰大学的研究人员就宣布他们研制出了一种效率远高于汽油发动机的燃料电池，与其他燃料电池相似，这种燃料电池通过化学反应来产生电能，因此它的发电效率是燃烧式发电机的2倍。 其实研究人员研发的这种燃料电池是一种名为固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）的升级版，与在汽车里使用的氢燃料电池不同，SOFC可以使用诸如柴油、汽油和天然气之类的燃料来发电。目前，这种电池已经被应用到建筑物供电上，但是人们普遍认为，将SOFC应用到汽车上有点不切实际，因为它体积过于庞大且通常需要在900℃下才可反应。 通过改变固体电解质的材料和电池的设计，研究人员现在可以制造出体积更加紧凑的SOFC了。由于之前的SOFC主要靠固体电解质来进行电池的结构性支撑，所以电解质通常要比较厚。但过厚的电解质又不利于电的产生，于是研究人员就设计了一种不需要靠电解质进行 支撑的方案，这时，变薄的电解质就能在低温时产生更高的能量输出，进阶版的多层电解质设计则能产生更多的电能。新电池在同等体积下的发电效率是普通固体氧化电池的10倍，在产生相同电量的情况下体积又要比汽油发电机小，换算下来，一颗10厘米×10厘米的新电池就可以替代原先体积庞大的电池组驱动电动车了。 除此之外，研究人员还将新电池的反应温度降至了650℃。高温是商业化应用的主要障碍，因为要想汽车在高温下运行，制造商就必须采用昂贵的耐温材料来制作配套设备，否则廉价材料将因忍受不了频繁的升降温而老化最终失效，而且操作温度过高还将延长汽车的发动时间。因此，研究人员希望能将反应温度降低至350℃以便在汽车中应用。 这项研究是美国能源部一个计划中的一部分，它旨在使固体氧化物燃料电池变得更加实用。马里兰大学能源研究中心主任艾瑞克.瓦克斯曼（Eric Wachsman）认为，新电池的诸多优势使之可以与汽油发电机相竞争。目前他仅仅制作出了体积较小的燃料电池而已，离真正的工程应用还远着呢。 图片和信息来源：dvice 燃料电池 1、氢氧燃料电池的电极反应 酸性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。 碱性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。 2.据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是（） A.正极反应式为：O 2+4e-+2H 2 O = 4OH― B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式为：2H 2+O 2 = 2H 2 O D.该电池消耗了2.24LH 2 （标准状况）时，有0.1mol电子转移 3、甲烷燃料电池的电极反应 酸性：负极：正极：。 碱性：负极：正极：。 K 2CO 3 ：负极：正极：。 4.甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（） A、负极反应式为CH 4+10OH-－8e-=CO 3 2-+7H 2 O B、正极反应式为O 2＋2H 2 O +4e-=4OH- C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变 D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 5、甲醇燃料电池的电极反应 酸性：负极：正极：。 碱性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。 固体电解质（可传导O2-）：负极：正极：。6.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，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。试回答下列问题： ⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是。 ⑵此电池的正极发生的电极反应是。 负极发生的电极反应是。 ⑶电解液中的H+离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。 7、一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池 负极发生的反应是（） A．CH 3OH (g) -2e－+O 2(g) = H 2 O (1) +CO 2(g) +2H+ (aq) B．O 2(g)+4e－+4H+ (aq) = 2H 2 O (1) C．CH 3OH (g) -6e－+H 2 O (1) = CO 2(g )+6H+ (aq) D．O 2(g)+4e－+2H 2 O (1 )= 4OH－ 8．某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别通入CO和O 2 时： 正极反应: 负极反应：；总反应：溶液pH的变化：_______________． 9．某原电池中，电解质溶液为K 2CO 3 (aq)，分别向负极通入C 2 H 4 和O 2 时： 研究燃料电池电动汽车动力传动系统关键技术 ,蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说, 车用燃料电池的选取,对于燃料电池汽车的性能至关重要。 本文介绍了燃料电池汽车动力传统技术发展概况,围绕燃料电池电动汽车动力传动拓扑架构、多源系统管理和动力系统配置与仿真优化技术等关键技术开展 了详细论述。 2动力传动系统拓扑构架设计 燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级 电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰 值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的 能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。2.1直接燃料电池混合动力系统结构 直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。如丰田的FCHV-4[16], FIAT-Elettra[17]和日产X-TrailFCV[12]等都采用这种类似的结构设计。 辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。许多插电混合的 燃料电池汽车也经常采用这样的构架,美国Ford 公司Edge Plug-in 燃料电池轿车和GM 公司Volt Plug-in 燃料电池车[18]。这种插电式混合动力汽车将有效的减 高考化学燃料电池 1．“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。有关说法正确的是 A. 电极b为电池的负极 B. 电池反应为：C + CO2 = 2CO C. 电子由电极a沿导线流向b D. 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低 2．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B. 电池总反应为N2H4+2O2= 2NO+2H2O C. 当甲电极上有lmol N2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应 D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 3．硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。下列说法正确的是 A. 电极a为电池负极 B. 反应过程中溶液的pH升高 C. 电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜 D. VB2极的电极反应式为：2VB2+ 22OH?-22e?=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O 4．以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C， 正极材料采用MnO2，其工作原理如下图所示。下列说法错误 ．．的是 A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区 B. 电极b采用Pt/C，该极溶液的pH增大 C. 该电池a极的反应为BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2O D. 电池总反应：BH4-+ 4H2O2 === BO2- + 6H2O 5．科学家设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池，其装置如图所示，下列说法不正确的是 A. 电路中转移3mol电子时，有11.2LN2参加反应 B. A为NH4Cl燃料电池-正负极专题习题
燃料电池总结
燃料电池分类及简述
高二化学燃料电池专题
燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统结构设计
燃料电池习题
燃料电池综述
燃料电池专题
用巴掌大的燃料电池驱动汽车
燃料电池习题
研究燃料电池电动汽车动力传动系统关键技术
(完整版)高考化学燃料电池练习及答案
相关主题
文本预览