Question

【題目】科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑。比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點(diǎn).

I．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。

(1)若電解質(zhì)溶液為KOH， 負(fù)極反應(yīng)為 ；

(2)若電解質(zhì)溶液為硫酸，其正極反應(yīng)為 。

II．甲醇（CH3OH）燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解質(zhì)中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣。

(1)這種電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式是 ；

(2)此電池的負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是 ；

(3)電解質(zhì)溶液中的H+向 極移動(dòng)，向外電路釋放電子的電極是 （填電極名稱）。

Answer 1

【答案】Ⅰ(1)H2+2OHˉ-2eˉ==2H2O；(2)O2+4H++4e-=2H2O；

Ⅱ(1)2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O；(2)CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；(3)正；負(fù)極。

【解析】

試題分析：I.（1）構(gòu)成燃料電池，氫氣在負(fù)極上失電子，電極反應(yīng)式為：H2＋2OH－－2e－=2H2O；(2)氧氣在正極上得電子，電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O；II.（1）燃料電池相當(dāng)于燃燒，因此電極總反應(yīng)式CH3OH＋3/2O2→CO2＋2H2O；(2)甲醇在負(fù)極上失電子，反應(yīng)式為CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋；(3)根據(jù)原電池的工作的原理，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，因此H＋向正極移動(dòng)，失去電子的一極為負(fù)極，即向外電路釋放電子的電極為負(fù)極。