近年来，金属—空气电池的研究和应用取得很大进步，这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用...

近年来，金属—空气电池的研究和应用取得很大进步，这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。铝—空气电池工作原理如图所示。关于金属—空气电池的说法不正确的是（　　　 ）

A.铝—空气电池(如上图)中，铝作负极，电子通过外电路到正极

B.为帮助电子与空气中的氧气反应，可使用活性炭作正极材料

C.碱性溶液中，负极反应为Al(s)＋3OH－(aq)=Al(OH)3(s)＋3e－，每消耗2.7 g Al(s)，需耗氧6.72 L(标准状况)

D.金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应，另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀

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乙硼烷(B2H6)碱性燃料电池是一种新型电池,具有能量转化效率高、无污染等优点,其结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是（　　 ）

A. 正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-　　 B. 电池工作时,Na+通过阳离子交换膜向右移动

C. 转移6mol电子理论上消耗乙硼烷的质量为14g　　 D. 消耗1molB2H6时负极参与反应的n(OH-)为12mol

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新型锂-空气电池具有能量密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法不正确的是

A.放电时，负极反应式：Li－e－ =Li+

B.应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g，理论上将消耗标准状况下11.2 L O2

C.放电时，随外电路中电子的转移，水性电解液中离子总数减少

D.Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液

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以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。

（1）以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：

主反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　　 △H=+49 kJ•mol-1

副反应：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)　　 △H=+41 kJ•mol-1

①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反应的化学方程式为_________________________，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________。

②分析适当增大水醇比（nH2O∶nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处_________________________。

③某温度下，将nH2O∶nCH3OH =1∶1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为_________________________。（忽略副反应）

（2）工业常用CH4 与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　 ΔH=+203kJ·mol-1

①该反应的逆反应速率表达式为； V逆=k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下，测得实验数据如表：

由上述数据可得该温度下，上述反应的逆反应速率常数k 为__________L3·mol-3·min-1。

②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol 的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示，则压强Pl_____P2（填“大于”或“小于”）温度T3_______T4（填“大于”或“小于”）；压强为P1时，在N点； v正_______v逆（填“大于”或“小于”或“等于”）。求N点对应温度下该反应的平衡常数 K=_____________________。

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燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点，己成为一种发展前景十分广阔的化学电源。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，它可以使用不同的电解质，如酸式、碱式、熔融碳酸盐、固体电解质等。回答以下问题：

(1)通入氧气的一极为___________极，若电解质溶液为硫酸溶液，负极反应式为________________，若电解质溶液为KOH溶液，正极反应式为__________________　　 。

(2)若将氢气改为CH4，电解质溶液为KOH溶液，此时负极反应式为：_________________，—段时间后，电解质溶液的pH将_________________(填“升高”、“降低”或“不变”）。

(3)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。己知N2H4燃烧产物之一为空气中含量最高的一种气体。

①胼-空气燃料电池放电时：负极的电极反应式为：_____________________。

②假设使用肼-空气燃料电池作为下图电解过程的电源，当阴极增重1.28 g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气____________L。（假设空气中氧气体积分数为20%)

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（14分）锂亚硫酰氯（Li-SOCl2）电池具有能量密度高、工作电压和放电电压平稳、工作温度范围宽及贮存寿命长等优点，在航海、医疗及井下油田设备等方面的应用广泛。

（1）Li-SOCl2电池总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2，该反应的反应物和生成物中不存在的相互作用是　　　　　 （填序号）。

a.离子键 　

b.共价键

c.氢键　 　　

d.范德华力 　　

e.金属键

（2）亚硫酰氯（SOCl2）中硫的化合价为　　　　　　　　 ，1molSOCl2中的σ键数目是　　　　 。S、O、Cl三种元素电负性从大到小的顺序是　　　　　　 　　　　 。

（3）在Li-SOCl2电池的碳正极中加入金属酞菁配合物可提高电池的容量和寿命。右图为一种铁酞菁配合物的结构，其中M为Fe2+，写出Fe2+的价电子排布式　　 　　　　 　　　 。请在图中用箭头表示出配位键。

（4）人们发现Li+溶剂化倾向和形成共价键倾向很强，提出类似氢键的锂键。如LiF·HF中就存在锂键，下列LiF·HF的结构式正确的是（其中锂键用…表示）　　 　　　　　　 。（填序号）

a. F—H…Li—F　　　　　　　　　　　　 b. H—F…Li—F

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甲醇燃料电池被广泛应用于电动汽车的动力来源，下列说法不正确的是(　　)

A. 负极通入甲醇

B. 正极通入氧气或空气

C. 无污染物质生成

D. 甲醇燃料电池的能量利用率比甲醇燃烧的能量利用率小

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铝–空气燃料电池具有原料易得、能量密度高等优点，装置如图所示，电池的电解质溶液为KOH溶液。下列说法不正确的是（　　 ）

A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B. 充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小

C. 放电过程的负极反应式：Al+4OH--3e–=[Al(OH)4]-

D. 放电时，有4mol OH-通过阴离子交换膜，消耗氧气22.4L（标准状况）

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（10分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池方面取得了新的突破。甲醇燃料电池的工作原理如图甲装置所示。

（1）甲醇进入　　　　　　 极（填“正”或“负”）。

（2）工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO2 时，有_____NA的电子转移。

（3）若甲装置中“负载”为图乙装置，则：A(Pt)电极的反应式为　　　　　 　　 ，乙装置中总反应化学方程式为　　　　 　　 。若乙装置溶液体积为500mL，且忽略电解过程中溶液体积的变化，A极的质量增加5.40g时，乙装置中所得溶液的H+的浓度为：　　　　 。

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