Question

【题目】科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：

请回答下列问题：

（1）Pt(a)电极是电池的________极，电极反应式为__________________；Pt(b)电极发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为___________。

（2）电池的总反应方程式为____________________。

（3）如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有______mol。

Answer 1

【答案】 负 CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ 还原 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O

【解析】试题分析：（1）根据装置图可知Pt（a)电极通入甲醇被氧化为CO2，所以Pt（a）是负极，电极反应式为CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋；Pt（b）电极是正极，反生还原反应，氧气得到电子。电极反应式为O2＋4H＋＋4e—＝2H2O。

（2）根据以上分析可知总反应式为甲醇被氧气氧化为CO2和水，方程式为2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。

（3）根据负极电极反应式CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋可知如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗的CH3OH有2mol÷6＝1/3mol。