loading氢氧燃料电池
高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆
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下列电池工作时，O2在正极放电的是
A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 【参考答案】B
【试题解析】锌锰电池，正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e===2MnOOH＋2OH，MnO2在正极放电，A错误。氢燃料电池，正极反应(酸性条件下)：O2＋4H＋4e===2H2O，O2在正极放电，B正确。铅蓄电池，正极反应：PbO2＋4H＋
＋
＋
－
－
－
＋2e===PbSO4＋2H2O，PbO2在正极放电，C错误。镍镉电池，正极反应：NiOOH＋H2O＋e
－
－－
===Ni(OH)2＋OH，NiOOH在正极放电，D错误。
解题必备
1．构造
2．电池总反应：2H2＋O2===2H2O。
3．氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应式
介质酸性 中性 碱性 学霸推荐
负极反应式2H2－4e===4H 2H2－4e===4H 2H2－4e＋4OH===4H2O －－－＋－＋ 正极反应式O2＋4H＋4e===2H2O O2＋2H2O＋4e===4OH O2＋2H2O＋4e===4OH －－－－＋－1．氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－4e===4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e===4OH。当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为 A．1.8 mol C．100 mol
B．3.6 mol D．200 mol
－
－
－
－
2．甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(H)。电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是O2＋4H＋4e===2H2O。下列叙述中不正确的是 A．负极的反应式为CH3OH＋H2O－6e===CO2↑＋6H B．电池的总反应式是2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O C．电池工作时，H由正极移向负极
D．电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路再从通入氧气的一极流入
3．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O。下列对该燃料电池说法正确的是 A．在熔融电解质中，O由负极移向正极 B．电池的总反应是2C4H10＋13O2
8CO2＋10H2O
－
2－
2－
2－
＋
－
＋
＋
－
＋
C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e===2O
D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e＋13O===4CO2＋5H2O
4．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应为：2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH=－632 kJ·mol，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是
－1
－
2－
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e===4OH
－
－
C．电路中每通过4 mol电子，电池内部释放632 kJ热能 D．每17 g H2S参与反应，有1 mol H经质子膜进入正极区
5．（1）今有H2、O2、KOH构成燃料电池，则负极通的应是________，正极通的应是______，电极反应式分别为__________________、__________________________。
（2）如把KOH改为稀H2SO4作电解质溶液，则电极反应式分别为__________________、______________________。
（1）和（2）的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？ _______________________________。
（3）如把H2改为甲烷、KOH作导电物质，则电极反应式为：___________、_____________。
答案
1．【答案】D 【解析】n(H2O)＝
＝100 mol，由总反应方程式：2H2＋O2===2H2O，知每生成2 mol H2O转移电子4
＋
mol，现得到100 mol H2O则转移电子200 mol。 2．【答案】C
【解析】首先判断出通入甲醇的一极失去电子做负极，通入氧气的一极得到电子做正极。电池总反应式减去氧气在正极的电极反应式，就得到了负极反应式，A项正确；电池工作时，H移向正极而不是移向负极，所以C项错误。 3．【答案】C
＋