Question

8．甲醇燃料電池的總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂═2CO₂↑+4H₂O，如圖是該電池的示意圖．下列說法正確的是（　　）

• A． a 是氧氣，b 是甲醇
• B． 質(zhì)子從 N 電極區(qū)穿過質(zhì)子交換膜移向 M 電極區(qū)
• C． 正極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• D． 當(dāng)電路中有 3mole^-轉(zhuǎn)移時(shí)，電池中n（H⁺）變化為 0

Answer 1

分析 該燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，根據(jù)圖片知，電解質(zhì)溶液呈酸性，N極上生成水，則a為氧氣，N為正極，M為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂0=C0₂↑+6H⁺，正極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=H₂0，b是甲醇、c是二氧化碳，質(zhì)子從負(fù)極通過質(zhì)子交換膜到正極，據(jù)此分析解答．

解答 解：該燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，根據(jù)圖片知，電解質(zhì)溶液呈酸性，N極上生成水，則a為氧氣，N為正極，M為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂0=C0₂↑+6H⁺，正極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=H₂0，b是甲醇、c是二氧化碳，質(zhì)子從負(fù)極通過質(zhì)子交換膜到正極，
A．通過以上分析知，a是氧氣、b是甲醇，故A正確；
B．M是負(fù)極、N是正極，質(zhì)子從M電極區(qū)穿過交換膜向正極N電極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．正極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=H₂0，故C錯(cuò)誤；
D當(dāng)電路中有 3mole^-轉(zhuǎn)移時(shí)，負(fù)極產(chǎn)生3mol的氫離子，而正極消耗氫離子的物質(zhì)的量為$\frac{3}{4}×4$=3mol，所以電池中n（H⁺）變化為 0，故D正確；
故選AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池，側(cè)重考查原電池原理，明確電解質(zhì)溶液酸堿性是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度不大．