Question

12．氫氧燃料電池已用于航天飛機．該電池的構造示意圖如圖，有關說法錯誤的是（　　）

• A． 供電時的總反應為2H₂+O₂=2H₂O
• B． 負極電極反應為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O
• C． 正極電極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• D． 該燃料電池的能量轉化率可達100%

Answer 1

分析 該燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負極、通入氧氣的電極是正極，所以a是負極、b是正極，電解質溶液呈堿性，則負極反應式為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O、正極電極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，電池反應式為2H₂+O₂=2H₂O，放電過程中，部分化學能轉化為熱能．

解答 解：A．燃料電池中電池反應式和燃料燃燒方程式相同，所以放電時電池反應式為2H₂+O₂=2H₂O，故A正確；
B．負極上氫氣失電子發生氧化反應，和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，故B正確；
C．正極上氧氣得電子發生還原反應，氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故C正確；
D．放電過程中，部分化學能轉化為熱能等，所以該燃料電池的能量轉化率不能達到100%，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查化學電源新型電池，明確原電池原理是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，要根據電解質溶液酸堿性酸性，注意堿性條件下電極反應式不能生成氫離子，題目難度不大．