被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。

题型：0106 月考题难度：来源：

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题

（1）图中通过负载的电子流动方向________(填“向左”或“向右)
（2）写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式
正极：_____________________负极：____________________总反应：____________________
（3）为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气。写出丙烷和H₂O反应生成H₂和CO的化学方程式： __________________________________
（4）若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为__________________
电池总离子反应方程式为____________________

答案

（1）向右
（2）2H₂O+O₂+4e^-==4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-==4H₂O；2H₂+O₂==2H₂O
（3）C₃H₈+3H₂O

3CO+7H₂（4）CH₄+10OH^--8e^-==CO₃^2-+7H₂O；CH₄+2O₂+2OH^-==CO₃^2-+3H₂O

举一反三

氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30％KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：
2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O和O₂+2H₂O+4e-=4OH^-。据此作出判断，下列说法中错误的是 [ ]
A．H₂在负极发生氧化反应
B．供电时的总反应为：2H₂+ O₂ = 2H₂O
C．产物为无污染的水，属于环境友好电池
D．燃料电池的能量转化率可达100％

题型：0113 专项题难度：| 查看答案

一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通乙烷和氧气，电极反应为C₂H₆+ 18OH^-→2CO + 12H₂O + 14e^-；14H₂O + 7O₂ + 28e^-→28OH^-，有关推断错误的是 [ ]
A．通氧气的电极为正极
B．在电解质溶液中CO向正极移动
C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降
D．参加反应的氧气和乙烷的物质的量之比为7:2

题型：0112 期末题难度：| 查看答案

据报道，美国一个海军航空站安装了一台250kW的MCFC型燃料电池，该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，电解质为熔解的K₂CO₃，已知该电池的总反应为：
2H₂+O₂==2H₂O，负极反应为：H₂+CO₃^2-―2e^-==H₂O+CO₂，则下列推断中正确的是 [ ]
A．正极反应为4OH^-==O₂+2H₂O+4e^-B．该电池的电极没有参加反应
C．电池供应1mol水蒸气，转移的电子数4mol
D．O₂从正极通入，发生氧化反应

题型：湖南省期末题难度：| 查看答案

下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，下列有关说法中不正确的是

[ ]
A．该能量转化系统中的水也是可以循环的
B．燃料电池系统产生的能量实际上来自于水
C．水电解系统中的阴极反应：4OH^-―4e^-＝2H₂O＋O₂↑
D．燃料电池放电时的负极反应：H₂－2e^-＋2OH^-＝2H₂O

题型：0110 期中题难度：| 查看答案

一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y₂O₃)的氧化锆(ZrO₂)晶体，在熔融状态下能传导O^2-。下列对该燃料电池说法正确的是[ ]
A．在熔融电解质中，O^2-由负极移向正极
B．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：2C₄H₁₀＋26e^-＋13O^2-＝4CO₂＋5H₂O
C．通入空气的一极是负极，电极反应为：O₂＋4e^-＝2O^2-D．电池的总反应是：2C₄H₁₀＋13O₂→8CO₂＋10H₂O

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