Question

美國海軍航空站安裝了MCFC型燃料電池，該電池可同時供應電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，所用燃料為H₂，電解質為熔融的K₂CO₃，已知該電池的總反應為2H₂+O₂═2H₂O，負極反應為H₂+CO₃^2--2e^-═H₂O+CO₂，則下列推斷正確的是（　�。�

• A、正極反應為：4OH^-═O₂+2H₂O+4e^-
• B、放電時CO₃^2- 向負極移動
• C、電池供應1mol水蒸氣，轉移的電子數為4mol
• D、放電時CO₃^2- 向正極移動

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：在燃料電池中，燃料在負極失電子發生氧化反應，氧氣在正極得電子發生氧化反應，根據反應中電子的轉移與反應物的關系求轉移電子的物質的量；在電池內部陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，據此分析．

解答： 解：A．該燃料電池燃料為H₂，電解質為熔融的K₂CO₃總反應為2H₂+O₂=2H₂O，負極反應為2H₂+2CO₃^2--4e^-═2H₂O+2CO₂，用總反應減負極得正極反應式：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，故A錯誤；
B．在電池內部陰離子向負極移動，所以電池工作時，CO₃^2-移向負極，故B正確；
C．根據總反應2H₂+O₂=2H₂O，H₂中H由零價變為H₂O中H+1價，轉移2個電子，每生成2molH₂O，轉移4mol電子，故C錯誤；
D、在電池內部陰離子向負極移動，所以電池工作時，CO₃^2-移向負極，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查了原電池原理，該題的難點在于書寫電極反應式，方法抓住正負極轉移的電子相等書寫，題目難度中等．