Question

使用新型电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液，可制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，原理如右图所示．下列有关分析正确的是（　　）

• A、a为电池的负极
• B、通入N₂一极的电极反应式为：N₂+6e^-+8H⁺═2NH₄⁺
• C、电池工作一段时间后，溶液pH减小
• D、电流的方向是由b经用电器到a

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：以N₂、H₂为原料，以HCl-NH₄Cl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．a通入氮气，被还原生成NH₄⁺，应为原电池的正极，故A错误；
B．通入N₂一极的电极发生还原反应，电极反应式为：N₂+6e^-+8H⁺═2NH₄⁺，故B正确；
C．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⁺，反应式为N₂+3H₂+2H⁺=2NH₄⁺，消耗氢离子，电解质溶液PH升高，故C错误；
D．a为正极，b为负极，电流经用电器由正极流向负极，故D错误．
故选B．

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和阴阳极的反应，从化合价变化的角度分析，难度不大．