Question

（8分）微生物燃料電池（MFC）是燃料電池中特殊的一類，它利用微生物作為反應主體，將有機物的化學能轉化為電能。以葡萄糖溶液作底物為例，其工作原理如右圖所示。

已知石墨電極上反應為：

C₆H₁₂O₆＋6H₂O－24e^－          6CO₂＋24H^＋

⑴ 電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過。電池工作時，質子移向電源的       極，鉑碳上所發生的電極反應式為_____________。

⑵燃燒熱是指1摩爾物質完全燃燒生成穩定的物質（如H轉化為液態水，C轉化為二氧化碳 ）所放出的熱量。葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol，寫出葡萄糖燃燒的熱化學方程式                                。

⑶ 化學需氧量（COD）是重要的水質指標，其數值表示將1L水中的有機物氧化為CO₂、H₂O所需消耗的氧氣的質量。科學家設想利用微生物燃料電池來處理某些污水，并進行發電，該設想已經在實驗室中獲得成功。但如果1L廢水中有機物（折算成葡萄糖）氧化提供的化學能低于5.6kJ，就沒有發電的必要。則下列污水中，不適合用微生物燃料電池發電的是                    （填序號）。

序號	A	B	C	D	E
污水類型	生活污水	印染	電鍍	造紙	硫酸工業廢水
COD值(mg/L)	520	870	20	960	120

 

 

Answer 1

【答案】

（8分）

⑴ 正（2分）   O₂＋4e^－＋4H^＋＝2H₂O（2分）

⑵ C₆H₁₂O₆(s)＋6O₂(g)＝6CO₂(g)＋6H₂O(l)；△H＝－2800kJ·mol^－1（2分）

⑶ CE（2分）

【解析】略