Question

科学家设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，下列说法不正确的是（　　）

• A、通入N₂的电极发生的电极反应式为：N₂+6e^-+8H⁺═2NH₄⁺
• B、反应过程中溶液的pH会变大，故需要加入盐酸
• C、该电池外电路电流从通入H₂的电极流向通入N₂的电极
• D、通入H₂的电极为负极，A为NH₄Cl

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：以N₂、H₂为原料，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液构成新型燃料电池，正极发生还原反应，即氮气被还原生成NH₄⁺，电极反应式为N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺；负极是氢气失电子生成氢离子，电极方程式为H₂-2e^-=2H⁺，以此解答该题．

解答： 解：A．正极发生还原反应，即氮气被还原生成NH₄⁺，电极反应式为N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺，故A正确；
B．放电过程中，负极电极反应为：H₂-2e^-=2H⁺，正极电极反应N₂+8H⁺+6e^-═2NH₄⁺，总反应式为N₂+3H₂+2H⁺=2NH₄⁺，消耗氢离子，电解质溶液PH升高，故需要加入盐酸，故B正确；
C．N₂为正极，H₂为负极，电流由正极N₂流向负极H₂，故C错误；
D．根据负极电极反应为：H₂-2e^-=2H⁺，正极电极反应N₂+8H⁺+6e^-═2NH₄⁺，总反应式为N₂+3H₂+2H⁺=2NH₄⁺，则H₂为负极，A为NH₄Cl，故D正确．
故选C．

点评：本题考新型燃料电池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意根据总反应式判断出正负极的反应，从化合价变化的角度分析，难度不大．