题目内容
（11分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。
最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：
12－1 以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：
12－2 这个电池的正极发生的反应是：
负极发生的反应是：
固体电解质里的O2－的移动方向是：
向外电路释放电子的电极是：
12－3 人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：
12－4 你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3＋代替晶体里部分的Zr4＋对提高固体电解质的导电能力会起什么作用？其可能的原因是什么？
答：
12－5 汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。
12-1 2C4H10＋13O2＝8 CO2＋10H2O (1分)
(必须配平; 所有系数除2等方程式均应按正确论。)
12-2 O2＋4e＝2 O2 (2分)(O2取其他系数且方程式配平也给满分。)
C4H10＋13O2 26e＝4 CO2＋5 H2O（2分）（系数加倍也满分。）
向负极移动；（1分；答向阳极移动或向通入汽油蒸气的电极移动也得满分。）
负极。（1分；答阳极或通入汽油蒸气的电极也得满分）
12-3 燃料电池具有较高的能量利用率。（2分）（答内燃机能量利用率较低也满分；用热力学第二定律解释等，得分相同。）
12-4 为维持电荷平衡, 晶体中的O2将减少(或导致O2缺陷)从而使O2得以在电场作用下向负极(阳极)移动 。(1分)（表述不限，要点是：掺杂晶体中的O2比纯ZrO2晶体的少。）
12-5 碳（或炭粒等） (1分)
Ⅰ、电解原理在化学工业中有广泛应用．图表示一个电解池，装有电解液c；A、B是两块电极板，通过导线与直流电源相连．