Question

【題目】化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用．
（1）下列相關說法正確的是（填序號）．
A.通過某種電池單位質量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優劣
B.二次電池又稱充電電池或蓄電池，這類電池可無限次重復使用
C.除氫氣外，甲醇、汽油、氧氣等都可用作燃料電池的燃料
D.近年來，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是電池外殼的金屬材料需要回收
（2）目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應可表示為： 2Ni（OH）2+Cd（OH）2 Cd+2NiO（OH）+2H2O
已知Ni（OH）2 和Cd（OH）2 均難溶于水，但能溶于酸，以下說法正確的是 ．
A.電池放電時Cd作負極
B.反應環境為堿性
C.以上反應是可逆反應
D.該電池是一種二次電池
（3）在宇宙飛船和其他航天器上經常使用的氫氧燃料電池是一種新型電源，其構造如圖所示：a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發生反應而放電． ①a電極是電源的極；
②若該電池為飛行員提供了360kg的水，則電路中通過了mol電子．
③已知H2的燃燒熱為285.8kJmol﹣1 ， 則該燃料電池工作產生36gH2O時，實際上產生了468.8kJ的電能，則該燃料電池的能量轉化率是 ． （準確到0.01）（能量轉化率是實際上釋放的電能和理論上反應放出的熱能的比率）

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）ABD
（3）負；4000；0.82
【解析】解：（1）A、通過某種電池單位質量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優劣；故A正確；

B、二次電池可以多次使用，隨著使用，電極和電解質溶液消耗，不能無限次重復使用；故B錯誤；

C、氧氣在燃料電池的正極上發生還原反應，做氧化劑而不是燃料；故C錯誤；

D、廢電池進行集中處理的主要原因是電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬離子對土壤水源造成污染，所以廢電池必須進行集中處理，故D錯誤；

所以答案是：A； （2）A、放電時原電池，失電子的做負極，電池放電時Cd失電子作負極，故A正確；

B、依據電池反應和生成產物為Ni（OH）2和Cd（OH）2分析，電解質溶液為堿性溶液，故B正確；

C、兩個反應方向的條件不同，充電是電解池，放電是原電池；反應條件不同，不是可逆反應，故C錯誤；

D、二次電池又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池；電池是一種二次電池，故D正確；

所以答案是：ABD； （3）①a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發生反應而放電是氫氧燃料電池，燃料氫氣在負極a失電子發生氧化反應，所以a電極是電源的負極，所以答案是：負；

②氫氧燃料電池發生的反應化學方程式為：2H2+O2=2H2O，可知生成36g水轉移電子4mol，若該電池為飛行員提供了36kg的水，則電路中通過了電子為4000mol，

所以答案是：4000；

③氫氣、氧氣組合為氫氧燃料電池，負極上氫氣失去電子，H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，則2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol，該燃料電池工作產生36g H2O，n（H2O）= =2mol，由燃燒的熱方程式可知，生成2molH2O放出571.6kJ的熱量，即理論上有571.6kJ的能量轉化為電能，

實際上產生了468.8kJ的電能，則該燃料電池的能量轉化率是 =0.82，所以答案是：0.82．