【題目】科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。

1)氫氧燃料電池是將H2通入負(fù)極,O2通入正極而發(fā)生電池反應(yīng)的,其能量轉(zhuǎn)換率高。

若電解質(zhì)溶液為KOH,其負(fù)極反應(yīng)為______________________________,電池總反應(yīng)為 _______________________________。

若電解質(zhì)溶液為硫酸,其正極反應(yīng)為_____________________________負(fù)極反應(yīng)為________________________________;

(2)近幾年開(kāi)發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)。其工作原理的示意圖如下:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

① Pt(a)電極是 _____ 極,電極反應(yīng)式為_______________________________;

② Pt(b)電極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。

③該電池的總反應(yīng)方程式為_____________________________________________。

④如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)3 mol電子,則消耗掉的CH3OH有________mol。

【答案】 2H2+ 4OH 4e4H2O 2H2+O2=2H2O O2+ 4e+4H+ =2H2O 2H2 -4e=4H+ 負(fù) CH3OH+H2O―6e == CO2+6H 還原 2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O 0.5

【解析】本題主要考查燃料電池。

1①若電解質(zhì)溶液為KOH氫氣在負(fù)極被氧化,其負(fù)極反應(yīng)為H2+ 2OH 2e2H2O,電池總反應(yīng)相當(dāng)于燃燒反應(yīng)2H2O22H2O。

②若電解質(zhì)溶液為硫酸,氧氣參與正極反應(yīng)正極反應(yīng)為O2+ 4e+4H+ 2H2O,氫氣參與負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)為2H2 4e4H+;

2 Pt(a)電極通入甲醇是負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH3OHH2O―6e == CO26H;

Pt(b)電極是正極發(fā)生還原反應(yīng)。

③該電池的總反應(yīng)相當(dāng)于甲醇燃燒反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3OH3O2===2CO24H2O。

CH3OH6e,如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)3 mol電子,則消耗掉的CH3OH0.5mol。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1)若三種溶液c(H+)依次為C1、C2、C3,則它們的大小關(guān)系為______________

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