Question

8．甲醇燃料电池的总反应为：2CH₃OH+3O₂═2CO₂↑+4H₂O，如图是该电池的示意图．下列说法正确的是（　　）

• A． a 是氧气，b 是甲醇
• B． 质子从 N 电极区穿过质子交换膜移向 M 电极区
• C． 正极反应为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• D． 当电路中有 3mole^-转移时，电池中n（H⁺）变化为 0

Answer 1

分析 该燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据图片知，电解质溶液呈酸性，N极上生成水，则a为氧气，N为正极，M为负极，负极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂0=C0₂↑+6H⁺，正极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=H₂0，b是甲醇、c是二氧化碳，质子从负极通过质子交换膜到正极，据此分析解答．

解答 解：该燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据图片知，电解质溶液呈酸性，N极上生成水，则a为氧气，N为正极，M为负极，负极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂0=C0₂↑+6H⁺，正极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=H₂0，b是甲醇、c是二氧化碳，质子从负极通过质子交换膜到正极，
A．通过以上分析知，a是氧气、b是甲醇，故A正确；
B．M是负极、N是正极，质子从M电极区穿过交换膜向正极N电极移动，故B错误；
C．正极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=H₂0，故C错误；
D当电路中有 3mole^-转移时，负极产生3mol的氢离子，而正极消耗氢离子的物质的量为$\frac{3}{4}×4$=3mol，所以电池中n（H⁺）变化为 0，故D正确；
故选AD．

点评 本题考查化学电源新型电池，侧重考查原电池原理，明确电解质溶液酸碱性是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．