Question

目前科学家已经开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以烷烃气体为燃料，每填充一次燃料，可连续几小时，甚至几十小时以50W的功率向外输出电能．这种电池的一极通入的是空气，而另一极通入的是烷烃气体；电解质是一种固体氧化物，该固体氧化物在熔融状态下能传导O^2-．下列对该燃料电池说法中正确的是（　　）

• A、在熔融电解质中，O^2-由负极移向正极
• B、通甲烷的电极为电池的正极
• C、负极的电极反应方程式为：CH₄+4O^2--8e^-?CO₂+2H₂O
• D、电路中每流过1mol电子，约有5.6L甲烷被完全氧化

Answer 1

分析：甲烷燃料电池的总反应式与甲烷燃烧的方程式相同，都为CH₄+2O₂═CO₂+2H₂O，电池工作时，甲烷在负极被氧化，电极方程式为CH₄-8e^-+4O^2-═CO₂+2H₂O，氧气在正极被还原，电极反应式为O₂-4e^-═2O^2-，熔融电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．

解答：解：A．在熔融电解质中，O^2-由正极移向负极，故A错误；
B．燃料电池中甲烷在负极失电子，发生氧化反应，故B错误；
C．燃料电池中甲烷在负极失电子，发生氧化反应，电极方程式为CH₄-8e^-+4O^2-═CO₂+2H₂O，故C正确；
D．负极的电极方程式为CH₄-8e^-+4O^2-═CO₂+2H₂O，电路中每流过1mol电子，有

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mol甲烷被完全氧化，所以在标准状况下甲烷的体积为2.8L，故D错误；
故选：C．

点评：本题考查化学电源新型电池，题目难度中等，本题注意把握丙烷燃料电池的工作原理，能正确写出电极反应式为解答该题的关键，注意题中电解质．