高中 | 二次电池 题目答案及解析

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选修四

第四章 电化学基础

第二节 化学电源

二次电池

低品位热$ (T\lt 150\;^\circ \rm C\rm )$是一种丰富且广泛存在的可持续能源,一种新型的$\rm 37\;\rm ^\circ\rm C$热富集铂极电池如图所示。利用从热区至冷区的$\rm pH$梯度驱动对醌和对苯二酚的氧化$\rm /$还原转换:$\leftrightarrow $。下列有关说法正确的是$(\qquad)$

["

$\\text{pH}$:冷端$\\rm \\gt $热端

","

工作中热端电极做正极

","

工作中无需补充对醌或对苯二酚

","

该电池为二次电池

"]
[["C"]]

由图可知,原电池工作时冷端$\rm →$,发生加氢反应,热端$\rm →$,发生去氢反应,即冷端发生得电子的还原反应,热端发生失电子的氧化反应,则冷端为正极,热端为负极,正极反应为$\text{+2}{{\text{e}}^{-}}\text{+2}{{\text{H}}^{+}}\overset{{}}{\mathop{\underset{{}}{\mathop{\to }}\,}}\,$ ,负极反应为$ {-2}{{\text{e}}^{-}}\overset{{}}{\mathop{\underset{{}}{\mathop{\to }}\,}}\,$ $\text{+2}{{\text{H}}^{+}}$,据此分析解答。

$\rm A$.由分析可知,$\text{pH}$:热端$\rm \gt $冷端,故$\rm A$错误;

$\rm B$.由分析可知,冷端电极为正极,则热端电极为负极,故$\rm B$错误;

$\rm C$.结合两端反应,对醌、对苯二酚浓度不变,不需要补充,故$\rm C$正确;

$\rm D$.含羧酸的纳米颗粒在不同温度下溶胀或收缩,从而释放或吸收$\rm H^{+}$驱动电极反应发生,则温差恒定时该电池能持续工作,形成连续的反应和持续的电流,不需要充电恢复,所以不是二次电池,故$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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