Question

2．熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池，具有效率高、噪音低、無污染、燃料多樣化、余熱利用價值高和電池構(gòu)造材料價廉等諸多優(yōu)點，是未來的綠色電站．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li₂CO₃、K₂CO₃為電解質(zhì)、以CH₄為燃料時，該電池工作原理見下圖．下列說法正確的是（　�。�

• A． Li⁺、K⁺移向左側(cè)電極
• B． 外電路中電子由右側(cè)電極移向左側(cè)電極
• C． 通入1 mol氣體A時，左側(cè)電極上生成5 mol CO₂
• D． 相同條件下通入氣體B與氣體C的體積比為2：1

Answer 1

分析 該原電池為甲烷燃料電池，通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極，負極反應(yīng)式為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，據(jù)原電池的工作原理分析解答．

解答 解：該原電池為甲烷燃料電池，通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極，負極反應(yīng)式為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，負極上產(chǎn)生的二氧化碳可以為正極所利用，所以A是負極，B是正極．
A、燃料電池中通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極，原電池放電時，陽離子向正極移動，Li⁺、K⁺移向右側(cè)電極移動，故A錯誤；
B、外電路中電子由負極流向正極，即從左側(cè)電極移向右側(cè)電極，故B錯誤；
C、負極反應(yīng)式為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，通入1mol氣體甲烷氣時，左側(cè)電極上生成5 molCO₂，故C正確；
D、相同條件下通入氣體B與氣體C的體積比為1：2，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了化學電源新型電池，明確原電池中物質(zhì)得失電子、電子流向、離子流向即可解答，難點是電極反應(yīng)式書寫，要根據(jù)電解質(zhì)確定正負極產(chǎn)物，難度中等．