Question

【題目】科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）Pt(a)電極是電池的________極，電極反應(yīng)式為__________________；Pt(b)電極發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為___________。

（2）電池的總反應(yīng)方程式為____________________。

（3）如果該電池工作時(shí)電路中通過2 mol電子，則消耗的CH3OH有______mol。

Answer 1

【答案】 負(fù) CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ 還原 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O

【解析】試題分析：（1）根據(jù)裝置圖可知Pt（a)電極通入甲醇被氧化為CO2，所以Pt（a）是負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋；Pt（b）電極是正極，反生還原反應(yīng)，氧氣得到電子。電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e—＝2H2O。

（2）根據(jù)以上分析可知總反應(yīng)式為甲醇被氧氣氧化為CO2和水，方程式為2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。

（3）根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋可知如果該電池工作時(shí)電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有2mol÷6＝1/3mol。