题目内容
【题目】科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。
（1）氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高。
①若电解质溶液为KOH，其负极反应为______________________________，电池总反应为 _______________________________。
②若电解质溶液为硫酸，其正极反应为_____________________________，负极反应为________________________________；
（2）近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
① Pt(a)电极是 _____ 极，电极反应式为_______________________________；
② Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。
③该电池的总反应方程式为_____________________________________________。
④如果该电池工作时电路中通过3 mol电子，则消耗掉的CH3OH有________mol。
【答案】 2H2+ 4OH－ －4e－＝4H2O 2H2＋O2＝2H2O O2+ 4e－+4H+ ＝2H2O 2H2 －4e－＝4H+ 负 CH3OH＋H2O―6e－ == CO2＋6H＋ 还原 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O 0.5
【解析】本题主要考查燃料电池。
（1）①若电解质溶液为KOH，氢气在负极被氧化，其负极反应为H2+ 2OH－ －2e－＝2H2O，电池总反应相当于燃烧反应：2H2＋O2＝2H2O。
②若电解质溶液为硫酸，氧气参与正极反应，正极反应为O2+ 4e－+4H+ ＝2H2O，氢气参与负极反应，负极反应为2H2 －4e－＝4H+；
（2）① Pt(a)电极通入甲醇是负极，电极反应式为CH3OH＋H2O―6e－ == CO2＋6H＋；
② Pt(b)电极是正极，发生还原反应。
③该电池的总反应相当于甲醇燃烧反应，反应的化学方程式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。
④CH3OH～6e－，如果该电池工作时电路中通过3 mol电子，则消耗掉的CH3OH有0.5mol。
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