Question

某生物燃料电池结构示意图如图所示．请回答下列问题：
（1）电池X电极的名称是

 

；
（2）Y电极的电极反应式为

 

；
（3）若用电器为电解精炼铜的装置，则粗铜应接在

 

极（填“a”或“b”）；
（4）在电池反应中，每消耗标准状况下2.8L氧气，电子发生转移的数目为

 

．
（5）常温下，这种燃料电池能量转化率为80%，若消耗1mol C₆H₁₂O₆（s）得到的电能为2240kJ，则C₆H₁₂O₆燃烧的热化学方程式可表示为

 

．

Answer 1

考点：化学电源新型电池,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）燃料电池中通入氧气的一极为正极；
（2）原电池负极C₆H₁₂O₆失电子发生氧化反应，据此书写电极反应；
（3）电解精炼铜时，粗铜作阳极；
（4）根据正极上电极反应式计算；
（5）根据已知条件求出1mol C₆H₁₂O₆（s）完全反应放出的能量，再写出热化学方程式．

解答： 解：（1）燃料电池中通入氧气的一极为正极，X电极通入氧气，所以电池X电极的名称是正极；故答案为：正极；
（2）原电池负极C₆H₁₂O₆失电子发生氧化反应，生成二氧化碳，电极反应为C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂↑+24H⁺，
故答案为：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂↑+24H⁺；
（3）电解精炼铜时，粗铜作阳极失电子逐渐溶解，所以粗铜与a极（正极）相连，故答案为：a；
（4）正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，消耗1mol氧气转移4mol电子，耗标准状况下2.8L氧气，即0.125mol氧气时，转移电子为0.5N_A，故答案为：0.5N_A；
（5）常温下，这种燃料电池能量转化率为80%，若消耗1mol C₆H₁₂O₆（s）得到的电能为2240kJ，则1mol C₆H₁₂O₆（s）完全反应放出的能量为

2240kJ

0.8

=2800kJ，则C₆H₁₂O₆燃烧的热化学方程式可表示为C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2800kJ?mol^-1；
故答案为：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2800kJ?mol^-1．

点评：本题涉及原电池原理的应用、电解原理的应用、热化学方程式的书写，属于综合知识的考查，题目难度中等，注意把握电解方程式的书写及电子守恒的应用．