Question

【题目】化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用．
（1）下列相关说法正确的是（填序号）．
A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣
B.二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用
C.除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D.近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
（2）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可表示为： 2Ni（OH）2+Cd（OH）2 Cd+2NiO（OH）+2H2O
已知Ni（OH）2 和Cd（OH）2 均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是 ．
A.电池放电时Cd作负极
B.反应环境为碱性
C.以上反应是可逆反应
D.该电池是一种二次电池
（3）在宇宙飞船和其他航天器上经常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，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电． ①a电极是电源的极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了mol电子．
③已知H2的燃烧热为285.8kJmol﹣1 ， 则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是 ． （准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）ABD
（3）负；4000；0.82
【解析】解：（1）A、通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣；故A正确；

B、二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用；故B错误；

C、氧气在燃料电池的正极上发生还原反应，做氧化剂而不是燃料；故C错误；

D、废电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等重金属离子对土壤水源造成污染，所以废电池必须进行集中处理，故D错误；

所以答案是：A； （2）A、放电时原电池，失电子的做负极，电池放电时Cd失电子作负极，故A正确；

B、依据电池反应和生成产物为Ni（OH）2和Cd（OH）2分析，电解质溶液为碱性溶液，故B正确；

C、两个反应方向的条件不同，充电是电解池，放电是原电池；反应条件不同，不是可逆反应，故C错误；

D、二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池；电池是一种二次电池，故D正确；

所以答案是：ABD； （3）①a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电是氢氧燃料电池，燃料氢气在负极a失电子发生氧化反应，所以a电极是电源的负极，所以答案是：负；

②氢氧燃料电池发生的反应化学方程式为：2H2+O2=2H2O，可知生成36g水转移电子4mol，若该电池为飞行员提供了36kg的水，则电路中通过了电子为4000mol，

所以答案是：4000；

③氢气、氧气组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol，该燃料电池工作产生36g H2O，n（H2O）= =2mol，由燃烧的热方程式可知，生成2molH2O放出571.6kJ的热量，即理论上有571.6kJ的能量转化为电能，

实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是 =0.82，所以答案是：0.82．