Question

10．现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，直接以水煤气（CO、H₂的体积比为1：1）为燃料，其工作原理如图所示．
请回答下列问题：
（1）A极为负极，发生氧化（填“氧化”或“还原”）反应．
（2）B极的电极反应式为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（3）电池总反应式为CO+H₂+O₂=CO₂+H₂O．

Answer 1

分析 该碳酸盐燃料电池中，负极上一氧化碳、氢气失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，正极上氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，根据负极、正极的电极方程式来书写总反应方程式．

解答 解：（1）该燃料电池中，负极的气体按物质的量之比为1：1参与反应，A极通入燃料，则A极为负极；负极上一氧化碳、氢气失电子发生氧化反应，
故答案为：负；氧化；CO+H₂-4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O；
（2）B极为正极，正极上氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，正极的电极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
故答案为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（3）负极电极反应式为CO+H₂-4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O，正极电极反应为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，则电池总反应方程式为：CO+H₂+O₂=CO₂+H₂O；
故答案为：CO+H₂+O₂=CO₂+H₂O．

点评 本题考查燃料电池的有关知识点，题目难度中等，注意把握燃烧电池中正负极的判断以及电极方程式的书写方法，注意电解质对电极方程式的影响．