問題詳情:
燃料電池是一種具有應用前景的綠*電源。下圖爲燃料電池的結構示意圖,電解質溶液爲NaOH溶液,電極材料爲疏鬆多孔的石墨棒。請回答下列問題:
(1)若該燃料電池爲*氧燃料電池。
①a極通入的物質爲_____(填物質名稱),電解質溶液中的OH—移向______極(填”負”或“正”)。
②寫出此*氧燃料電池工作時,負極的電極反應式:______________。
(2)若該燃料電池爲**燃料電池。已知電池的總反應爲CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
①下列有關說法正確的是___________(填字母代號)。
A.燃料電池將電能轉變爲化學能
B.負極的電極反應式爲CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
C.正極的電極反應式爲O2+4H++4e-=2H2O
D.通入**的電極發生還原反應
②當消耗**33.6L(標準狀況下)時,假設電池的能量轉化效率爲80%,則導線中轉移的電子的物質的量爲______mol.
【回答】
*氣 負 H2 + 2OH-– 2e- = 2H2O B 9.6
【詳解】
(1)①燃料電池中,負極上失電子發生氧化反應,通入燃料*氣的電極是負極,據圖示可知a電極是負極,故a極通入的物質爲*氣;原電池中*離子移向負極故OH-移向負極;
②電解質溶液爲NaOH溶液,爲鹼*環境,故此*氧燃料電池工作時,負極的電極反應式:H2 – 2e- + 2OH- = 2H2O;
(2) ①A.燃料電池爲原電池原理,應爲將化學能轉變爲電能,故A錯誤;
B.電解質溶液爲NaOH溶液,爲鹼*環境,故負極的電極反應式爲CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,B正確;
C.鹼*環境中正極的電極反應式應爲:爲O2+2H2O +4e-=4OH-,C錯誤;
D.通入**的電極失電子發生氧化反應,故D錯誤;
故*爲B。
②據電池的總反應CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O可知:消耗**22.4L(標準狀況下)時,假設電池的能量轉化效率爲100%,則導線中轉移的電子的物質的量爲8mol,則當消耗**33.6L(標準狀況下)時,假設電池的能量轉化效率爲100%,則導線中轉移的電子的物質的量12mol,故電池的能量轉化效率爲80%時,導線中轉移的電子的物質的量爲12×0.8 = 9.6mol。
【點睛】
本題考查了燃料電池,要注意的是:雖然燃料相同,但電解質溶液不同時,電極反應式就不同,如*氧燃料電池,在**介質和鹼*介質中的電極反應式就不同。在計算轉移電子的物質的量時注意電池的能量轉化效率。
知識點:原電池
題型:填空題