化学
化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）： （1）对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是．A．a电极是负极，OH-移向负极B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-C．电池总反应式为：2H2+O2  点燃 

2019-04-20

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：
作业帮
（1）对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是___．
A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）如图右边装置中盛有AgNO3溶液，当氢氧燃料电池工作一段时间后，AgNO3溶液的pH___（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）已知甲醇的燃烧热△H=-726.5kJ/mol，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为___，正极的反应式为___．
理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ，则该燃料电池的理论效率为___（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）．
优质解答
（1）A、a电极通入氢气，发生氧化反应，应是负极，原电池工作时OH-移向负极，故A正确；
B、通入氧气的电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C、电极总反应式为2H2+O2=2H2O，不是在点燃的条件下反应，故C错误；
D、电解硝酸银溶液总反应式为4AgNO3+2H2O
 电解 
.
 
4HNO3+O2↑+4Ag，电池中电解质溶液的pH减小，故D错误；
E、氢氧燃料电池可分别在两级上通入氢气和氧气，是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，故E正确．
故答案为：CD；
（2）电解硝酸银溶液，阴极发生4Ag++4e-=4Ag，阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，总反应式为4AgNO3+2H2O
 电解 
.
 
4HNO3+O2↑+4Ag，所以电解一段时间后溶液pH减小，故答案为：减小；
（2）酸性条件下甲醇燃料电池的总反应式为：CH3OH+
3
2
O2═CO2+2H2O①，酸性条件下该燃料电池的正极反应式为
3
2
O2+6H++6e-═3H2O②，①-②得电池负极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；该燃料电池的理论效率为
702.1KJ
726.5KJ
×100%=96.6%．
故答案为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；
3
2
O2+6H++6e-═3H2O；96.6%． （1）A、a电极通入氢气，发生氧化反应，应是负极，原电池工作时OH-移向负极，故A正确；
B、通入氧气的电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C、电极总反应式为2H2+O2=2H2O，不是在点燃的条件下反应，故C错误；
D、电解硝酸银溶液总反应式为4AgNO3+2H2O
 电解 
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4HNO3+O2↑+4Ag，电池中电解质溶液的pH减小，故D错误；
E、氢氧燃料电池可分别在两级上通入氢气和氧气，是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，故E正确．
故答案为：CD；
（2）电解硝酸银溶液，阴极发生4Ag++4e-=4Ag，阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，总反应式为4AgNO3+2H2O
 电解 
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4HNO3+O2↑+4Ag，所以电解一段时间后溶液pH减小，故答案为：减小；
（2）酸性条件下甲醇燃料电池的总反应式为：CH3OH+
3
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O2═CO2+2H2O①，酸性条件下该燃料电池的正极反应式为
3
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O2+6H++6e-═3H2O②，①-②得电池负极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；该燃料电池的理论效率为
702.1KJ
726.5KJ
×100%=96.6%．
故答案为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；
3
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O2+6H++6e-═3H2O；96.6%．
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