2024届高三新高考化学大一轮专题练习----化学电源

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习----化学电源，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习----化学电源
一、单选题
1．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）利用Cl2易溶于CCl4的性质，科学家研发了一种如图所示可作储能设备的无膜新型氯流电池。放电时电极a的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+。下列说法错误的是

A．放电时NaCl溶液的pH不变 B．充电时NaCl溶液的浓度减小
C．充电时电极b反应为：Cl2+2e-=2Cl- D．电极a增重4.6g时，设备内生成0.1molCl2
2．（2023春·浙江宁波·高三宁波市北仑中学校考开学考试）新型镁−锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是

A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动
B．放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi+−ye－=LiFePO4
C．充电时，x与电源的正极相连
D．充电时，导线上每通过0.4mole－，左室中溶液的质量减少2g
3．（2023秋·湖南长沙·高三长沙市实验中学校考期末）液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是

A．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 B．放电时向右侧电极移动
C．充电时阳极的电极反应式： D．充电时电极a为外接电源的负极
4．（2023·全国·高三专题练习）我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H+和OH—，工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．a膜是阴离子膜，b膜是阳离子膜
B．充电时Zn电极反应式为Zn+4OH——2e—=
C．放电时多孔Pd纳米片附近pH升高
D．当放电时，复合膜层间有lmolH2O解离时，正极区溶液增重23g
5．（2023春·上海·高三上海市复兴高级中学校考阶段练习）科学家利用水凝胶固态电解质建构了一种微型燃料电池，电池结构示意图如图。下列说法正确的是

A．a极为负极，发生还原反应
B．外电路中，电子由a极流向b极
C．内电路中，水凝胶中的H+向b极移动
D．b极反应方程式为2HCOOH－4e－=2CO2↑+4H+
6．（2023秋·湖南永州·高三统考期末）某化学学习兴趣小组利用如图装置可制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨电极，下列说法不正确的是    

A．实验开始时，若断开、闭合，电流计指针不发生偏转
B．断开、闭合，一段时间后，电极Ⅰ附近溶液变红
C．电解一段时间后，断开、闭合，电极Ⅰ的反应式为
D．将溶液换成溶液也能制作成燃料电池
7．（2023·高三课时练习）我国科学家开发了FeCo-NSC催化剂，设计一种新型锌-空气电池，装置如图所示。

放电时，下列说法错误的是
A．“FeCo-NSC”能降低正极反应的活化能
B．正极反应式为
C．向Zn极附近迁移
D．右侧电极电势比左侧电极高
8．（2023·高三课时练习）我国科学家以铝和石墨烯载钯作电极，氯铝酸型离子液体作电解质，构建了如图所示的Al－N2电池体系(阳离子略)，总反应为2Al+N22AlN。下列说法正确的是

A．电池充电时AlCl向Al电极移动
B．石墨烯载钯电极的电势比Al电极低
C．电池放电时，每转移3mole-消耗11.2LN2
D．电池放电时，正极的电极反应式是8Al2Cl+N2+6e-=2AlN+14AlCl
9．（2023秋·江苏徐州·高三统考期末）某研究团队设计出消除大气中的装置，其原理如图所示。下列说法正确的是

A．a电极作正极
B．可通过钠超离子导体
C．每消耗，生成标准状况下
D．b电极的电极反应式：
10．（2023秋·陕西渭南·高三统考期末）2022年2月4日至2月20日，第24届冬奥会在中国北京市和张家口市联合举行，冬奥会期间的保障车采用的氢氧燃料电池工作原理如图所示，下列说法错误的是

A．电极a为正极，发生氧化反应
B．正极的电极反应式为
C．由a极移向b极
D．电解液除外也可用KOH溶液
11．（2023·全国·高三专题练习）镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示，已知放电时，b极转化关系为：。下列说法正确的是

A．充电或放电时，a极电势均高于b极
B．放电过程中正极质量减少，负极质量增加
C．充电时阳极的电极反应式为
D．该电池工作时，若通过电路转移电子的物质的量为，则负极质量变化
12．（2023春·河北邢台·高三河北南宫中学校考阶段练习）如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是

A．H+在电池工作时向O2所在的铂电极移动
B．电子由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极
C．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
D．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
13．（2023秋·湖南株洲·高三攸县第二中学校考阶段练习）是一种钠离子电池正极材料，充、放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法中错误的是

A．每个晶胞中含个数为
B．每个晶胞中0价Cu原子个数为8-4x
C．充电时由NaCuSe转化为的电极反应式为：
D．放电时1mol晶胞完全转化为晶胞，转移的电子数为

二、多选题
14．（2023秋·广东广州·高三统考期末）2022年10月31日，梦天实验舱在我国文昌航天发射场成功发射，中国空间站“T”字基本构型即将在轨组装完成，空间站内能量转化关系如图所示。下列说法正确的是

A．太阳能电池的主要化学成分是
B．燃料电池系统内部与剧烈燃烧，释放大量的热量
C．水电解系统将化学能转化为电能
D．水电解系统和燃料电池系统工作时均发生了氧化还原反应

三、非选择题
15．（2022·高三课前预习）制作一个简单的燃料电池
(1)设计思路
将水电解器电解得到的氢气和氧气，通入两个石墨电极把氢气和氧气反应的化学能转化为电能。
设计目标
选择实验用品及目的
实验装置
实验现象
获得氢气和氧气
电解水发生器：获取氢气和氧气的装置。
蒸馏水：制取氢气和氧气。
KOH溶液：___________增强

a、b两管均产生无色气体，且体积比为___________
制作氢氧燃料电池
KOH溶液：离子导体
石墨棒：做电极
U形管：发生装置
电流表、导线：检测产生的电流

电流表指针___________
(2)分析氢氧燃料电池的工作原理，NaOH溶液做离子导体，写出电极反应式、化学反应方程式。
负极反应式：___________；正极反应式___________：总反应方程式：___________。
【情境问题思考】
(3)若选择稀硫酸代替NaOH溶液做做离子导体，写出电极反应式。
负极反应式：___________；正极反应式___________。
16．（2022秋·江西宜春·高三统考期末）锂电池应用广泛，大致可分为锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池工作原理：以石墨/锂钴氧电池为例，其总反应方程式为：【提示：在物质中，可以理解为锂元素的化合价为零价。】

试回答下列问题：
(1)连接、时，被还原的物质是_______。
(2)连接、时，b极发生反应的电极反应式是_______。
(3)连接、时，a作_______极。
(4)锂离子电池的电极废料(含)中的金属可回收利用。
①将电极废料磨碎后用酸浸出，磨碎的目的是_______。
②将电极废料用盐酸浸出，得到含、的溶液，并有黄绿色气体生成，则该反应的化学方程式是_______。
17．（2022秋·北京海淀·高三专题练习）I.如图为相互串联的甲、乙两个电解池。

(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极电极反应式为___________。电解一段时间后，电解质溶液的浓度___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)甲池若为铁制品上镀银的装置，A极材料是___________。
(3)乙池中发生反应的离子方程式为___________。
II.锂-空气二次电池的探索和研发成为储能领域的研究热点。
(4)锂-空气电池工作和充电原理如图所示。下列说法正确的是___________(填标号)。

①有机电解液②固体电解质③水性电解液④催化剂⑤纳米碳片⑥充电专用电板
A．锂-空气电池配置了充电专用电极，可防止充电时空气极(纳米碳片)发生腐蚀
B．该电池放电时正极反应式为
C．当有(标况)在纳米碳片上参加反应，金属锂电极会损失2.8g
D．若用铅蓄电池给锂-空气电池充电，Pb电极应与充电专用电极相接
III.利用电化学方法可以将有效地转化为(其中C元素的化合价为价)，装置如下图所示。

(5)若以碱性氢氧燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极电极反应式为___________。
(6)装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。
已知：电解效率=。
①副产物可能是___________(写出一种即可)。
②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224mL时，测得整个阴极区内的，电解效率为___________(忽略电解前后溶液的体积变化)。
18．（2022秋·浙江金华·高三校联考期末）与研究物质变化一样，研究化学反应中的能量变化，同样具有重要意义。请回答：
(1)已知二甲醚(CH3OCH3，常温下呈气态)，H2的燃烧热分别为1455kJ/mol、286kJ/mol。请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式____。利用二甲醚制取H2，总反应为CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g)。已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol，则总反应的△H=___。总反应能自发进行的条件是___(选填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)二甲醚制H2的总反应分两步完成：
二甲醚水解：CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) 活化能Ea1
甲醇与水蒸气重整：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) 活化能Ea2
已知Ea1远小于Ea2。在恒温恒容容器内，一甲醚与水按1∶3投料进行制氢，请在图中画出甲醇(CH3OH)浓度随时间变化的曲线图___。

(3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。某二甲醚熔融碳酸钾燃料电池的结构如图所示，Y为氧化物。负极的电极方程式为___。


参考答案：
1．C
【分析】已知放电时电极a的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，则电极a为负极，电极b为正极，电极反应为，充电时，电极a为阴极，电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na+ +2e-=Na3Ti2(PO4)3，电极b为阳极，电极反应为。
【详解】A．放电时电极a的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，电极b的反应为，NaCl溶液浓度变大，pH不变，故A正确；
B．充电时，电极a电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na+ +2e-=Na3Ti2(PO4)3，电极b电极反应为，故充电时NaCl溶液的浓度减小，故B正确；
C．充电时电极b反应为：，故C错误；
D．电极a增重4.6g时，应为充电过程，电极a电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na+ +2e-=Na3Ti2(PO4)3，4.6gNa+物质的量为0.2mol，转移电子0.2mol，此时电极b发生反应为，根据两电极转移电子数相同，可知设备内生成0.1molCl2，故D正确；
故选C。
2．D
【分析】根据图中信息Mg为原电池的负极，右边为原电池正极。
【详解】A．放电时，根据原电池“同性相吸”，则Li+通过离子交换膜向右移动，故A错误；
B．放电时，左边失去电子，右边得到电子，因此Li1-yFePO4/LiFePO4极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi++ye－=LiFePO4，故B错误；
C．放电时Mg为负极，充电时，x与电源的负极相连，故C错误；
D．充电时，导线上每通过0.4mole－，则有0.2mol镁单质生成，有0.4mol Li+移向左室，因此左室中溶液的质量减少0.4mol×7g∙mol−1−0.2mol×24g∙mol−1＝2g，故D正确。
综上所述，答案为D。
3．A
【分析】具有较强氧化性，具有较强还原性，放电时，作负极，失去电子，发生氧化反应，在正极得到电子被还原生成，通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动。充电时为放电的逆过程，题目据此解答。
【详解】A．根据分析知，放电时在左侧电极获得电子反应生成，从右侧电极移向左侧电极，因此左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，A正确；
B．阳离子交换膜只能通过阳离子 ，不能在左、右侧电极之间移动，B错误；
C．充电时，电极a为外接电源的正极，阳极的电极反应式是：，C错误；
D．充电时，电极a为外接电源的正极，D错误；
故选A。
4．D
【分析】由图可知，a膜是释放出氢离子的阳离子交换膜，b膜是释放出氢氧根离子的阴离子交换膜，放电时，锌电极为原电池的负极，释放出的氢氧根离子向负极移动，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn+4OH——2e—=，多孔Pd纳米片为正极，释放出的氢离子向正极移动，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2H++2e—=HCOOH，充电时，与直流电源负极相连的锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，电极反应式为+2e—= Zn+4OH—，释放出的氢离子向正极移动中和溶液中的氢氧根离子，多孔Pd纳米片为阳极，释放出的氢氧根离子向阳极移动，碱性条件下甲酸在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为HCOOH+2 OH——2e—= CO2+2H2O。
【详解】A．由分析可知，a膜是释放出氢离子的阳离子交换膜，b膜是释放出氢氧根离子的阴离子交换膜，故A错误；
B．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，电极反应式为+2e—= Zn+4OH—，释放出的氢离子向正极移动中和溶液中的氢氧根离子，故B错误；
C．由分析可知，放电时，多孔Pd纳米片为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2H++2e—=HCOOH，甲酸在氯化钠溶液中电离出氢离子使电极附近溶液pH减小，故C错误；
D．由分析可知，放电时，多孔Pd纳米片为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2H++2e—=HCOOH，复合膜层间有lmol水解离时，外电路转移1mol电子，则正极增加的质量为(1mol×44g/mol×+1mol×1g/mol)= 23g，故D正确；
故选D。
5．D
【分析】a极是通入的氧气，作正极，b极是HCOOH变为二氧化碳，化合价升高，失去电子，作负极。
【详解】A．根据前面分析a极为正极，发生还原反应，故A错误；
B．a为正极，b为负极，外电路中，电子由b极流向a极，故B错误；
C．根据原电池“同性相吸”，则内电路中，水凝胶中的H+向正极(a极)移动，故C错误；
D．根据前面分析b极是HCOOH失去电子变为CO2，其电极反应方程式为2HCOOH－4e－=2CO2↑+4H+，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．B
【分析】根据题干装置图和需制作简易的燃料电池的要求可知，首先需断开K1，闭合开关K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，然后断开K2，闭合K1，此时装置变为氢氧燃料电池，电极I为正极，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，电极Ⅱ为负极，电极反应为：H2-2e-=2H+，据此分析解题。
【详解】A．实验开始时，若断开、闭合，此时两石墨电极上还未产生H2和O2，故不能形成燃料电池，故电流计指针不发生偏转，A正确；
B．由分析可知，断开、闭合，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红，B错误；
C．由分析可知，电解一段时间后，断开、闭合，电极Ⅰ的反应式为O2+4H++4e-=2H2O，C正确；
D．若将Na2SO4溶液换成NaCl溶液，则阳极上产生Cl2、阴极上产生H2，故也能制作成H2和Cl2的燃料电池，D正确；
故答案为：B。
7．D
【分析】由新型锌-空气电池装置可知，该反应的负极反应式为2Zn+4OH--4e-=2ZnO+2H2O；正极反应式为，总反应为2Zn+O2=2ZnO。
【详解】A．“FeCo-NSC”催化剂能降低正极反应的活化能，加快反应速率，A正确；
B．正极反应式为，B正确；
C．向负极Zn附近迁移，C正确；
D．原电池中，正极电势高于负极电势即左侧电极电势比右侧电极高，D错误；
故选D。
8．D
【分析】由电池总反应，可知放电时铝电极为负极，负极反应式为，其逆过程就是充电时的阴极反应；正极为石墨烯载钯电极，其电极反应式为，其逆过程就是充电时的阳极反应。
【详解】A．电池充电时向阳极石墨烯载钯电极移动，A项错误；
B．放电时铝电极为负极，石墨烯载钯电极为正极，正极电势高于负极，因此石墨烯载钯电极的电势比铝电极高，B项错误；
C．未指明所处的状态是否为标准状况，无法计算的体积，C项错误；
D．根据上述分析可知，电池放电时，正极的电极反应式是8Al2Cl+N2+6e-=2AlN+14AlCl，D项正确；
答案选D。
9．D
【分析】利用原电池原理，在电解质水溶液中将CO2转化为HCO，负极发生失电子的氧化反应，则该转化的负极材料为Na，即a电极为负极，负极反应式为Na-e-=Na+，b电极为正极，正极反应式为，据此解答。
【详解】A．由分析可知，a电极作负极，故A错误；
B．钠为活泼金属，能和水发生反应，则不能进入有机电解液中，即不能通过钠超离子导体，故B错误；
C．负极反应式为Na-e-=Na+，每消耗，转移0.1mol电子，由电子守恒可知，生成0.05molH2，在标准状况下的体积为，故C错误；
D．b电极为正极，发生得电子的还原反应，由图示转化物质可知，该电极的电极反应式为，故D正确；
答案选D。
10．A
【详解】A．a极氢气发生氧化反应，为原电池负极，A错误；
B．正极氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为，B正确；
C．原电池中阳离子向正极移动，故由a极移向b极，C正确；
D．电解液起到内电路的作用，除外也可用KOH溶液，D正确；
故选A。
11．C
【分析】镁锂双盐电池的工作原理为：放电时，电池负极材料金属镁失去电子生成Mg2+ ，电解液中的Li+得到电子嵌入正极材料，达到电荷平衡；充电时，电池正极材料中LixVS2失去电子，生成Li+ ，电解液中的Mg2+得到电子沉积到金属镁负极上去，再次达到电荷平衡。放电时负极反应为Mg-2e- =Mg2+ ，正极反应为VS2+xe-+xLi+ =LixVS2 ，总反应为xMg+ 2VS2+2xLi+=2LixVS2+xMg2+。
【详解】A．Mg为负极，VS2为正极，所以充电或放电时，b极电势均高于a极，选项A错误；
B．放电过程中正极质量增加，负极质量减少，选项B错误；
C．充电时，阳极的电极反应式为LixVS2- xe- =VS2+xLi+ ，选项C正确；
D．该电池负极为Mg电极，通过电路转移电子的物质的量为时，负极质量变化为0.05mol×24g/mol=1.2g，选项D错误；
答案选C。
12．D
【分析】酸性燃料电池中呼出的乙醇失去电子发生氧化反应生成乙酸，呼气所在的铂电极是负极，O2所在的铂电极是正极。
【详解】A．在原电池中H+移向正极，即O2所在的铂电极，A正确；
B．在原电池中，电子由负极经外电路移向正极，即由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极，B正确；
C．呼气中乙醇含量越高，单位时间内转移电子越多，电流越大，从而根据电流大小计算出被测气体中酒精的含量，C正确；
D．由图可知，电子负极上乙醇失去电子生成乙酸，电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H＋，D错误；
故答案为：D。
13．C
【分析】由晶胞结构可知，位于顶点和面心的个数为，每个晶胞中含4个，设中和个数分别为a和b，则，由化合价代数和为0可得，联立两方程可得，即每个中含个数为，每个晶胞（由4个组成）中含个数为，据此分析。
【详解】
A．由分析可知，每个晶胞中由4个组成，则含个数为，故A正确；
B．由每个转化为，产生0价铜原子个，则每个晶胞中含0价铜原子个数为，故B正确；
C．充电时NaCuSe转化为电极反应式为：，故C错误；
D．放电时1 mol 晶胞完全转化为晶胞，嵌入8 mol，则转移的电子数为，故D正确；
故选C。
14．BD
【详解】A．太阳能电池的主要化学成分是单质，故A错误；
B．由图可知，燃料电池系统内部反应为与反应，释放大量的热量，故B正确；
C．水电解系统将电能转化为化学能，故C错误；
D．水电解系统工作时水分解为和，燃料电池系统工作时和反应生成H2O，均为氧化还原反应，故D正确；
故答案选BD。
15．(1) 导电性 1：2 发生偏转
(2) 2H2-4e-＋4OH-=4H2O O2＋2H2O＋4e-=4OH- 2H2＋O2=2H2O
(3) 2H2-4e-=4H＋ O2＋4H＋＋4e-=2H2O

【解析】略
16．(1)
(2)
(3)阳
(4) 增大接触面积，加快反应速率，使浸取更加完全

【分析】单刀双至开关，K1和K2连接为电解池，K2和K3连接为原电池。如图所示，连接为原电池时，锂离子向左移动，a极得电子为正极，b极为负极，故改变连接点，电解池中a极为阳极，b极为阴极，据此回答问题。
【详解】（1）连接K2、K3时，形成原电池，根据反应方程式可知，发生还原反应被还原的物质是Li1-xCoO2。
（2）放电时，负极发生氧化反应，发生反应的电极反应式是LixC6-xe-=6C+xLi+。
（3）连接K1、K2时，形成电解池，a连接正极，作阳极。
（4）①将电极废料磨碎后用酸浸出，磨碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，使浸取更加完全。
②将电极废料LiCoO2用盐酸浸出，得到含Li+、Co2+的溶液，并有黄绿色气体即氯气生成，则该反应的化学方程式是2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O。
17．(1) 减小
(2)铁(或Fe)
(3)
(4)AC
(5)
(6) CO或H2 0.75(或75％)

【详解】（1）A极为阴极，电极反应式为：； B电极为粗铜，电极反应为，电解质溶液为硫酸铜溶液，通电一段时间后，甲池中阳极上粗铜中的铁、锌、镍等金属失电子，溶液中铜离子得到电子析出铜，所以溶液原溶质的浓度减小；
（2）电镀时，镀件作阴极，A极为阴极，故A极材料是铁(或Fe)；
（3）乙池为电解氯化钠溶液，电解的离子方程式为：；
（4）图甲为放电装置，化学能转化为电能，负极Li失电子变为Li+，电极反应为：Li-e=Li+, 正极O2得电子生成OH-，电极反应为：O2+4e-+2H2O =4OH-，图乙为充电装置，电能转化为化学能，右边为阳极，OH-放电生成O2，电极反应为：4OH-4e-=O2+2H2O，左边为阴极，电极反应为Li++e-=Li。
A．充电时阳极OH-放电产生O2，若没有充电专用阳极，则O2在纳米碳片上产生，容易与碳反应，固体电解质膜的存在，可防止锂电极接触到水与水反应，也可防止氧气与锂电极接触，更安全， A正确；
B．该电池为碱性环境，故正极反应式为：O2+4e-+2H2O =4OH-，B错误；
C．根据关系O2~4e-可知转移电子=，结合负极反应Li-e=Li+,可知参与反应的Li的物质的量=转移电子的物质的量=0.4mol，即锂电极损失Li的质量，C正确；
D．由图示知，充电专用电极为阳极，充电时应连接电源的正极，而Pb电极为铅蓄电池的负极，D错误；
故选AC；
（5）由图可知右侧通入二氧化碳生成甲酸根离子，碳化合价降低，故为阴极，电极b为负极，电极反应式为：；
（6）①右侧Pt电极即阴极上的副产物会降低电解效率，阴极上CO2被还原，其还原产物还可能为CO或其他低价态的C元素，会降低效率，或者溶液中水电离出的氢离子被还原生成氢气也会降低电解效率，故答案为：CO (或H2)；
②阳极水电离出氢氧根放电生成氧气，电极反应式，标况下224mL氧气的物质的量为，转移0.04mol电子，1个CO2转化为HCOO-转移2个电子，所以电解效率为。
18．(1) CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1455kJ/mol 129kJ/mol 高温
(2)
(3)CH3OCH3+6-12e-=8CO2+3H2O

【详解】（1）燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定物质所放出的热量，二甲醚的燃烧热为1455kJ/mol，则其燃烧热的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1455kJ/mol。氢气的燃烧热化学方程式为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol。设①CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol，②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H2=-286kJ/mol，③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ/mol，④CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g) △H，依据盖斯定律：④=①-②6+③3，△H=△H1-△H26+△H33，代入数值，求得△H=129kJ/mol。总反应反应后气体分子数增多，△S>0，而△H>0，因此总反应能自发进行的条件是高温。
（2）反应I的活化能比反应Ⅱ低，所以第一步转化为甲醇的反应进行较快，而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢，这样会在短时间内造成甲醇的积累，随着时间推移，上述反应各自达到平衡，甲醇的浓度最终还会下降，因此图象中甲醇的浓度先上升，后下降，最后几乎不变，图象为：
（3）燃料电池中，氧气在正极发生还原反应，二甲醚在负极发生氧化反应。负极上二甲醚失电子，电极反应式为：CH3OCH3+6-12e-=8CO2+3H2O。