Question

目前科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池，它以烷烴氣體為燃料，每填充一次燃料，可連續(xù)幾小時，甚至幾十小時以50W的功率向外輸出電能．這種電池的一極通入的是空氣，而另一極通入的是烷烴氣體；電解質(zhì)是一種固體氧化物，該固體氧化物在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O^2-．下列對該燃料電池說法中正確的是（　　）

• A、在熔融電解質(zhì)中，O^2-由負極移向正極
• B、通甲烷的電極為電池的正極
• C、負極的電極反應(yīng)方程式為：CH₄+4O^2--8e^-?CO₂+2H₂O
• D、電路中每流過1mol電子，約有5.6L甲烷被完全氧化

Answer 1

分析：甲烷燃料電池的總反應(yīng)式與甲烷燃燒的方程式相同，都為CH₄+2O₂═CO₂+2H₂O，電池工作時，甲烷在負極被氧化，電極方程式為CH₄-8e^-+4O^2-═CO₂+2H₂O，氧氣在正極被還原，電極反應(yīng)式為O₂-4e^-═2O^2-，熔融電解質(zhì)中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動．

解答：解：A．在熔融電解質(zhì)中，O^2-由正極移向負極，故A錯誤；
B．燃料電池中甲烷在負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；
C．燃料電池中甲烷在負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為CH₄-8e^-+4O^2-═CO₂+2H₂O，故C正確；
D．負極的電極方程式為CH₄-8e^-+4O^2-═CO₂+2H₂O，電路中每流過1mol電子，有

1

8

mol甲烷被完全氧化，所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷的體積為2.8L，故D錯誤；
故選：C．

點評：本題考查化學(xué)電源新型電池，題目難度中等，本題注意把握丙烷燃料電池的工作原理，能正確寫出電極反應(yīng)式為解答該題的關(guān)鍵，注意題中電解質(zhì)．