Question

3．某固体酸燃料电池以CsHSO₄固体为电解质传递H⁺，其基本结构见图，电池总反应可表示为：2H₂+O₂═2H₂O，完成下列问题：
①电子通过外电路从a极流向b极（填a或b）．
②b极上的电极反应式为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
③每转移0.1mol电子，消耗H₂的体积为1.12L（标准状况下）．

Answer 1

分析 该电池呈酸性，通入燃料氢气的电极为负极，电极反应式为H₂-2e^-═2H⁺，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，反应为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，电子从负极沿导线流向正极，放电时，电解质中阳离子向正极移动，结合电极方程式计算．

解答 解：①燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，则a是负极，通入氧化剂的电极b是正极，电子从负极a沿导线流向正极b，
故答案为：a；b；
②通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，则b是正极，电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
③通入燃料氢气的电极为负极，电极反应式为H₂-2e^-═2H⁺，每转移0.1mol电子，消耗H₂的物质的量为0.05mol，其体积在标准状况下为1.12L；
故答案为：1.12．

点评 本题考查化学电源新型电池，燃料电池中通入燃料的电极都是负极、通入氧化剂的电极都是正极，会结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力．