（魯京津瓊）2020版新高考化學第六章微考點46新型化學電源——燃料電池微生物電池（含解析）.docx

新型化學電源燃料電池，微生物電池題型一燃料電池及其應用1(2018邢臺二中高三月考)以氨作為燃料的燃料電池，具有能量效率高的特點，另外氨氣含氫量高，易液化，方便運輸和貯存，是很好的氫源載體。NH3O2燃料電池的結構如圖所示，下列說法正確的是()Aa極為電池的正極B負極的電極反應式為2NH36e6OH=N26H2OC當生成1molN2時，電路中通過的電子的物質的量為3molD外電路的電流方向為從a極流向b極2(2018衡陽八中高三月考)CO無色無味有毒，世界各國每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一種CO尾氣分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質為氧化釔氧化鈉，其中O2可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法中錯誤的是()A負極的電極反應式為COO22e=CO2B工作時電極b作正極，O2由電極a向電極b移動C工作時電子由電極a通過傳感器流向電極bD傳感器通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高3(2018長沙市明德中學月考)某傳感器工作原理如圖所示。利用該傳感器可以測定空氣中NO、CO、NH3、SO2等有害氣體的含量。下列說法正確的是()A若M為熔融KOH，X為NH3，Y為N2，則負極的電極反應式為2NH36e=N26HB若M是含O2的固體電解質，X為NO，則正極的電極反應式為O24e=2O2C傳感器工作中，電子由Pt()極經電流儀傳到Pt()極D若X為CO，M為KOH溶液，則電池總反應為2COO2=2CO24NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如圖。該電池在使用過程中石墨電極上生成氧化物Y。下列說法正確的是()A若將該電池中的熔融NaNO3換成NaOH溶液，則不可能產生電流B電子從石墨電極流向石墨電極C石墨電極的電極反應式為NO2NOe=N2O5DNO2只有還原性沒有氧化性5(2018煙臺一模)LED系列產品是一類新型節(jié)能產品，圖甲是NaBH4/H2O2燃料電池，圖乙是LED發(fā)光二極管的裝置示意圖。下列敘述錯誤的是()A電池A極區(qū)的電極反應式為H2O22e=2OHB電池放電過程中，Na從負極區(qū)向正極區(qū)移動C每有1molNaBH4參加反應轉移電子數為4NAD要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光，圖乙中的導線a應與圖甲中的B極相連題型二微生物電池及其應用6酶生物電池通常以葡萄糖作為反應原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和輔酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如圖所示。下列有關說法中正確的是()A該電池可以在高溫條件下使用BH通過交換膜從b極區(qū)移向a極區(qū)C電極a是正極D電池負極的電極反應式為C6H12O6H2O2e=C6H12O72H7(2018昆明模擬)糖生物電池是一種酶催化燃料電池(EFC)，它使用便宜的酶代替貴金屬催化劑，利用空氣氧化糖類產生電流。下列有關判斷不合理的是()A該電池不宜在高溫下工作B若該電池為酸性介質，正極反應式為O24e4H=2H2OC放電過程中，電池內陽離子向正極遷移D若該電池為堿性介質，以葡萄糖為原料并完全氧化，負極反應式為C6H12O624e6H2O=6CO224H8(2018長沙質檢)最近國外研究發(fā)現一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉化為電能的裝置，其在廢水處理和新能源開發(fā)領域具有廣闊的應用前景。如圖為有機污水處理的實驗裝置。下列說法正確的是()A為加快處理速度，裝置可在高溫環(huán)境中工作B若污水中主要含有葡萄糖，則負極反應式為C6H12O66H2O24e=6CO224HC放電過程中，H從正極室向負極室移動D放電過程中，溶液的酸性逐漸增強9(2019成都調研)一種微生物燃料電池如圖所示，下列關于該電池的說法正確的是()Aa電極發(fā)生還原反應BH由右室通過質子交換膜進入左室Cb電極反應式為2NO10e12H=N26H2OD電池工作時，電流由a電極沿導線流向b電極10(2018六安第一中學月考)甲醇(CH3OH)是一種有毒物質，檢測甲醇含量的測試儀工作原理示意圖如下。下列說法正確的是()A該裝置將電能轉化為化學能Ba電極發(fā)生的電極反應為CH3OH6eH2O=CO26HC當電路中有1mol電子轉移時，有1molH移向a電極區(qū)D將酸性電解質溶液改為堿性電解質溶液，該測試儀不可能產生電流答案精析1B2.B3B由于M是熔融的KOH，即使放電生成H也會與OH反應生成水，所以負極的電極反應式為2NH36e6OH=N26H2O，A錯誤；若M是含O2的固體電解質，則負極的電極反應式為2NO4e2O2=2NO2，正極的電極反應式為O24e=2O2，B正確；題述裝置屬于原電池，Pt()極為正極，Pt()極為負極，電子由負極經外電路流向正極，C錯誤；若X為CO，M為KOH溶液，則負極的電極反應式為CO2e4OH=CO2H2O，電池總反應為2CO4KOHO2=2K2CO32H2O，D錯誤。4CNO2能與NaOH發(fā)生氧化還原反應，反應過程中有電子轉移，故可產生電流，A項錯誤；根據電池工作示意圖，石墨電極上O2得電子發(fā)生還原反應，為電池正極，石墨電極為電池負極，電子從石墨電極流向石墨電極，B項錯誤；石墨電極上，NO2失去電子與NO結合轉化為N2O5，C項正確；NO2既有氧化性又有還原性，D項錯誤。5C根據圖甲知，雙氧水得電子發(fā)生還原反應，則A電極為正極，正極電極反應式為H2O22e=2OH，故A項正確；電池放電過程中，陽離子移向正極，Na從負極區(qū)向正極區(qū)移動，故B項正確；負極發(fā)生氧化反應生成BO，電極反應式為BH8OH8e=BO6H2O,1molNaBH4參加反應時轉移電子數為8NA，故C項錯誤；要使LED發(fā)光二極管正常發(fā)光，圖乙中的導線a(陰極)應與圖甲中的B極(負極)相連，故D項正確。6D酶的主要成分為蛋白質，在高溫條件下變性，喪失催化作用，A項錯誤；由圖示電子的移動方向可知a為電池的負極，發(fā)生氧化反應：C6H12O6H2O2e=C6H12O72H，b為電池的正極，發(fā)生還原反應：H2O22e2H=2H2O，H通過交換膜從a極移向b極，D項正確，B、C項錯誤。7D酶在高溫下會失去生理活性，A項合理；若該電池為酸性介質，則H會在正極與O2發(fā)生反應，正極反應式為O24e4H=2H2O，B項合理；根據原電池反應原理可知，放電過程中陽離子移向正極，C項合理；若該電池為堿性介質，則負極反應式為C6H12O636OH24e=6CO24H2O，D項不合理。8B細菌在高溫下不能存活，A錯誤；污水中主要含有葡萄糖時，負極發(fā)生的反應為C6H12O66H2O24e=6CO224H，B正確；H在負極產生，從負極室向正極室移動，C錯誤；負極產生的H與正極產生的OH恰好結合成水，故溶液的酸性不會增強，D錯誤。9Cb極的硝酸根得到電子生成氮氣，發(fā)生還原反應，是正極，A錯誤；燃料電池中陽離子向正極遷移，即H由左室通過質子交換膜進入右室，B錯誤；圖中有質子交換膜，說明是酸性介質，硝酸根離子得到電子生成氮氣，根據電荷守恒可知反應物中還有氫離子參與反應，C正確；電池工作時，電流從正極(b極)流向負極(a極)，D