Question

2．熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点，是未来的绿色电站．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li₂CO₃、K₂CO₃为电解质、以CH₄为燃料时，该电池工作原理见下图．下列说法正确的是（　　）

• A． Li⁺、K⁺移向左侧电极
• B． 外电路中电子由右侧电极移向左侧电极
• C． 通入1 mol气体A时，左侧电极上生成5 mol CO₂
• D． 相同条件下通入气体B与气体C的体积比为2：1

Answer 1

分析 该原电池为甲烷燃料电池，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，负极反应式为CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，据原电池的工作原理分析解答．

解答 解：该原电池为甲烷燃料电池，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，负极反应式为CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，负极上产生的二氧化碳可以为正极所利用，所以A是负极，B是正极．
A、燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，原电池放电时，阳离子向正极移动，Li⁺、K⁺移向右侧电极移动，故A错误；
B、外电路中电子由负极流向正极，即从左侧电极移向右侧电极，故B错误；
C、负极反应式为CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，通入1mol气体甲烷气时，左侧电极上生成5 molCO₂，故C正确；
D、相同条件下通入气体B与气体C的体积比为1：2，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了化学电源新型电池，明确原电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答，难点是电极反应式书写，要根据电解质确定正负极产物，难度中等．