Question

17．一種酸性“二甲醚（CH₃OCH₃）直接燃料電池”具有啟動(dòng)快、能量密度高、效率好等優(yōu)點(diǎn)，其電池原理如圖所示．下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． 多孔碳a能增大氣固接觸面積，提高反應(yīng)速率，該電極為負(fù)極
• B． 電極b上發(fā)生的反應(yīng)為：CH₃OCH₃-12e^-+3H₂O═2CO₂+12H⁺
• C． H⁺由b電極向a電極遷移
• D． 二甲醚直接燃料電池能量密度（ kW•h•kg^-1）約為甲醇（CH₃OH）直接燃料電池能量密度的1.4倍

Answer 1

分析 A、采用多孔導(dǎo)電材料，可以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸，而該極是氧氣放電，所以是正極；
B、電極b是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
C、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；
D、二甲醚提供1mol電子所需質(zhì)量為：$\frac{46}{12}$g，而甲醇（CH₃OH）提供1mol電子$\frac{30}{6}$g．

解答 解：A、采用多孔導(dǎo)電材料，可以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸，而該極是氧氣放電，所以是正極，而不是負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B、電極b是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH₃OCH₃-12e^-+3H₂O═2CO₂+12H⁺，故B正確；
C、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以H⁺由b電極向a電極遷移，故C正確；
D、二甲醚提供1mol電子所需質(zhì)量為：$\frac{46}{12}$g，而甲醇（CH₃OH）提供1mol電子$\frac{30}{6}$g，所以二甲醚直接燃料電池能量密度（ kW•h•kg^-1）約為甲醇（CH₃OH）直接燃料電池能量密度為：$\frac{\frac{30}{6}}{\frac{46}{12}}$約為1.4倍，故D正確；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池，明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫，注意電子不能在溶液中移動(dòng)，題目難度不大．