Question

熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池，其工作原理如图所示：
（1）电极b是该燃料电池的

 

极．
（2）若以氢气为燃料，则A是（填化学式）

 

，Y是（填化学式）

 

；CO₃^2-的移动方向是移向

 

（填“电极a”或“电极b”）；电极b的电极反应是

 

．
（3）若以一氧化碳为燃料，则反应非常慢，可通过反应CO+H₂O=CO₂+H₂，使一氧化碳转化为氢气再进一步反应．
已知25℃时，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-394kJ/mol
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol
C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-111kJ/mol
则25℃时，CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）的反应热△H=

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）在燃料电池中，电子由负极流向正极；
（2）在燃料电池中，燃料做负极，氧气作正极；电解质中的阴离子移向负极；
（3）①根据盖斯定律结合已知热化学方程式来计算反应的焓变．

解答： 解：（1）在燃料电池中，电子由负极流行正极，根据图示内容：电子是从a流向b，可以知道电极b是该燃料电池的正极，故答案为：正；
（2）在燃料电池中，燃料做负极，氧气作正极，所以若以氢气为燃料，则A是氢气，根据：熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池“可以知道Y是二氧化碳，在电池中，电解质中的阴离子移向负极，正极上是氧气得电子的还原反应，则正极的电极反应式为：O₂+4e^-+2CO₂═2CO₃^2-，
故答案为：H₂；CO₂；电极a；O₂+4e^-+2CO₂═2CO₃^2-；
（3）C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ/mol；H₂O（g）=H₂（g）+

1

2

O₂（g），△H=242kJ/mol；
CO（g）=C（s）+

1

2

O₂（g），△H=111kJ/mol，
反应CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）可以看成是以上三个反应的和，
所以反应CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-394kJ/mol+242kJ/mol+111kJ/mol=-41 kJ/mol，
故答案为：-41 kJ/mol．

点评：本题是一道综合性题目，侧重于考查原电池原理的应用、盖斯定律计算反应热，题目难度中等，侧重于对基础知识的综合应用的考查．