甲醇燃料电池可用于笔记本电脑等，它一极通入氧气，另一极通入甲醇；电解质能传导H+。电池工作时， 2CH3OH＋3O2 = 2CO2＋4H2O ,下列说法正

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甲醇燃料电池可用于笔记本电脑等，它一极通入氧气，另一极通入甲醇；电解质能传导H⁺。电池工作时， 2CH₃OH＋3O₂ = 2CO₂＋4H₂O ,下列说法正确的是

A．通甲醇一极为正极。

B．正极电极反应式 3O₂ + 12H⁺ + 12e- = 6H₂O

C．电池工作时电子从氧气一极流向甲醇一极。

D．当转移24mol e-时，消耗的甲醇2mol。

答案

解析

关于燃料电池的工作原理：通入燃料的一极为负极，即电子流出的一极，发生氧化反应的一极，阴离子移向的一极；通入空气（或氧化）的一极为正极，即电子流入的一极，发生还原反应的一极；所以
A错，通甲醇的一极为负极；B正确，正极为氧气得电子，在酸性电解质中其电极反应式为：3O₂ + 12H⁺ + 12e- = 6H₂O；C错，电子的流向为由负级经导线流向正极；D错，根据氧化还原反应中，得失电子数相等的原则，可得当转移24mol e-时，消耗的甲醇4mol。

举一反三

MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600℃～700℃，所用燃料为H₂，电解质为熔融的K₂CO₃。该电池的总反应为：2H₂+O₂ 2H₂O，负极反应为：H₂+CO₃^2-→H₂O+CO₂+2e^-。则下列推断中，正确的是（）

A．正极反应为4OH^—→2H₂O+O₂↑+4e^-	B．当电池生成1mol水时，转移4mol电子
C．放电时CO₃^2-向负极移动	D．通H₂的一极为负极，发生还原反应

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(6分) 铅蓄电池是最普通的二次电源，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。已知PbSO₄是难溶性的电解质_，根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极是，其电极反应方程式为。
（2）蓄电池的正极反应方程式为：PbO₂ + 2e^-+ 4H⁺ +SO₄^2-= PbSO₄ + 2H₂O，当电路中转移3mol电子时，被还原的PbO₂的物质的量为。
（3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”、“不变”）。

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在100 mLH₂SO₄和CuSO₄的混合液中，用石墨作电极电解一段时间，两极均收到2.24L气体（标准状况），则原混合液中，Cu²⁺的物质的量浓度为（）
A．1mol?L^―1 B．2mol?L^{―1 C}．3 mol?L^―1 D．4 mol?L^―1

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2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。

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(7分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是_________________热反应，这是由于反应物的总能量____________生成物的总能量；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_______________________形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势：_______________________________。
(3)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是____________ (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应是_________________，

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