Question

肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，可用作火箭燃料．肼一空氣燃料電池中的電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．該燃料電池可作為如圖裝置中的電源．下列判斷錯誤的是（　�。�

A、放電時：負(fù)極的電極反應(yīng)式是N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑

B、該燃料電池放電時KOH的濃度將保持不變

C、陰極質(zhì)量增加128g時該電池消耗O₂1mol

D、電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時該電池消耗的能量理論上與肼的燃燒熱值相等

Answer 1

分析：A、燃料電池工作時時，負(fù)極是燃料肼發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
B、根據(jù)燃料電池的產(chǎn)物來分析；
C、根據(jù)電路中電子守恒來計(jì)算；
D、根據(jù)燃燒熱的概念以及電子在電池中的轉(zhuǎn)移知識來判斷．

解答：解：A、作為燃料電池時，負(fù)極是燃料肼發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液，N₂H₄失去電子被氧化生成N₂，即N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，故A正確；
B、該燃料電池放電時，總反應(yīng)為：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，生成了水，所以KOH的濃度將減小，故B錯誤；
C、陰極發(fā)生電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，質(zhì)量增加128g時，轉(zhuǎn)移電子是4mol，該電池正極反應(yīng)是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時，消耗O₂1mol，故C正確；
D、肼的燃燒熱是完全燃燒1mol肼時生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，也是消耗1mol的肼，所以電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時電池消耗的能量理論上與肼的燃燒熱值是相等的，故D正確．
故選B．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生燃料電池好和電解池的工作原理知識，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度不大．