Question

美國(guó)海軍航空站安裝了MCFC型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，所用燃料為H₂，電解質(zhì)為熔融的K₂CO₃，已知該電池的總反應(yīng)為2H₂+O₂═2H₂O，負(fù)極反應(yīng)為H₂+CO₃^2--2e^-═H₂O+CO₂，則下列推斷正確的是（　　）

• A、正極反應(yīng)為：4OH^-═O₂+2H₂O+4e^-
• B、放電時(shí)CO₃^2- 向負(fù)極移動(dòng)
• C、電池供應(yīng)1mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4mol
• D、放電時(shí)CO₃^2- 向正極移動(dòng)

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：在燃料電池中，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移與反應(yīng)物的關(guān)系求轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；在電池內(nèi)部陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，據(jù)此分析．

解答： 解：A．該燃料電池燃料為H₂，電解質(zhì)為熔融的K₂CO₃總反應(yīng)為2H₂+O₂=2H₂O，負(fù)極反應(yīng)為2H₂+2CO₃^2--4e^-═2H₂O+2CO₂，用總反應(yīng)減負(fù)極得正極反應(yīng)式：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，故A錯(cuò)誤；
B．在電池內(nèi)部陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以電池工作時(shí)，CO₃^2-移向負(fù)極，故B正確；
C．根據(jù)總反應(yīng)2H₂+O₂=2H₂O，H₂中H由零價(jià)變?yōu)镠₂O中H+1價(jià)，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，每生成2molH₂O，轉(zhuǎn)移4mol電子，故C錯(cuò)誤；
D、在電池內(nèi)部陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以電池工作時(shí)，CO₃^2-移向負(fù)極，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理，該題的難點(diǎn)在于書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，方法抓住正負(fù)極轉(zhuǎn)移的電子相等書(shū)寫(xiě)，題目難度中等．