Question

【题目】阅读短文后回答下列问题。

燃料电池（Fuelcell），是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，最早于1839年由英国的Grove发明。燃料的选择性非常多，包括纯氢气(H2)、甲醇（CH3OH）、乙醇（CH3CH2OH）、天然气，甚至于现在运用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力，已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017年，我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产，总产量为1272辆，2018年国产燃料电池汽车已经超过3000辆。

燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具，也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水，所以能量转换效率高达70%左右，足足比一般发电方法高出了约40%；优点还不只如此，其二氧化碳排放量比一般方法低许多，且水又是无害的生成物，所以燃料电池是一种高效、低污染装置。

燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成，其正极和负极分别通入燃料气和氧气(空气)，负极上燃料气放出电子，外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子，在电场作用下，离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应，最后形成回路产生电能。与此同时，因为燃料自身的反应及电池存在的内阻，燃料电池也要排出一定的热量，以保持电池恒定的工作温度。右图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。

（1）燃料电池是将_________能转化为电能的装置。

（2）下列说法错误的是_________。

A 化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等

B 燃料电池可以广泛用于新能源汽车。

C 氢燃料电池汽车所需要的H2可电解水生成。

D 燃料电池都要排放CO2气体

（3）写出甲醇完全燃烧的化学方程式_________。

（4）甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是_________。

Answer 1

【答案】化学 D 2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O

【解析】

（1）根据短文：燃料电池（Fuelcell），是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，可知燃料电池是将化学能转化为电能的装置。

（2）A 化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等，正确；

B 据短文可知，燃料电池做为汽车的动力，已被公认是二十一世纪必然的趋势，燃料电池可以广泛用于新能源汽车，正确；

C 水电解生成氢气和氧气，氢燃料电池汽车所需要的H2可电解水生成，正确；

D、氢燃料电池不会排放二氧化碳气体，故选项说法错误；

故选：D。

（3）甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水，方程式为：；

（4）甲烷燃料电池的总反应为：通入燃料甲烷的一极为电源的负极，发生氧化反应，由于电解质溶液呈碱性，则负极电极反应式为：，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，正极电极反应式为：，电解质溶液为氢氧化钾，两式相加得到总反应方程式为：。