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例析燃料电池电极反应式的书写应用

2009-5-10 10:44:50  来源:高中化学  作者:高中化学老师  【 】  浏览:

1、电解质为酸性电解质溶液

1、科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。

试回答下列问题:

⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是                       

⑵此电池的正极发生的电极反应是                           ;负极发生的电极反应是                           

⑶电解液中的H+离子向    极移动;向外电路释放电子的电极是    

⑷比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化率高,其次是                         

解析:因燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,又且其电解质溶液为稀硫酸,所以该电池反应方程式是2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。按上述燃料电池正极反应式的书写方法1知,在稀硫酸中,其正极反应式为:3O2+12H++12e-=6H2O,然后在电子守恒的基础上利用总反应式减去正极反应式即得负极反应式为:2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+。由原电池原理知负极失电子后经导线转移到正极,所以正极上富集电子,根据电性关系知阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。故H+离子向正极移动,向外电路释放电子的电极是负极。

答案:⑴2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

⑵正极3O2+12H++12e-=6H2O;负极2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+

⑶正;负               ⑷对空气的污染较小

2、电解质为碱性电解质溶液

2甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是     (  

A
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