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甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车等,该燃料电池是以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,电解质可以是质子交换膜(可传导氢离子),也可以是固体氧化物(可传导氧离子),甲醇和氧气分别在多孔金属电极上发生反应,从而将化学能直接转化为电能.下列叙述中错误的是(  )
分析:甲醇燃料电池中,CH3OH参与反应的电极为负极,负极上电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,以固体氧化物为电解质的电池放电时,阴离子向原电池负极移动,据此分析解答.
解答:解:A.该电池放电时,负极上甲醇失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,故A正确;
B.以固体氧化物为电解质的电池放电时,氧离子由负极移向负极,故B错误;
C.以质子交换膜为电解质的电池放电时,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,正极的反应为:O2+4H++4e-=2H2O,故C正确;
D.负极上电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,故D正确;
故选B.
点评:本题考查原电池原理,明确原电池放电时正负极上的电极反应式是解本题关键,注意电解质中阴阳离子的移动方向,为易错点.
练习册系列答案
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水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s)+H2O(g)═CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而
增大
增大
(增大/减小/不变).
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)全部移走,平衡
向左移
向左移
(向左移/向右移/不移动).
(3)上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν)随时间的变化:
①缩小容器体积(用实线表示)
②降低温度(用虚线表示)
(4)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器编号 c(H2O)/mol?L-1 c(CO)/mol?L-1 c(H2)/mol?L-1 ν、ν比较
I 0.06 0.60 0.10 ν
0.12 0.20
0.6
0.6
ν
0.10 0.20 0.40 ν
ν
(5)CO和H2可合成甲醇.直接甲醇燃料电池(DMFC)由甲醇负极、氧正极和质子交换膜构成.在催化剂作用下甲醇被氧化为水和二氧化碳.甲醇用完后,只要补充甲醇就可以继续使用.因此,DMFC用作笔记本电脑、汽车等的能量来源时,它能够实现污染物的“零排放”. DMFC的正极电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
,DMFC的总反应式为
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

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