Question

【題目】科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：

請回答下列問題：

（1）Pt(a)電極是電池的________極，電極反應式為__________________；Pt(b)電極發生________(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為___________。

（2）電池的總反應方程式為____________________。

（3）如果該電池工作時電路中通過2 mol電子，則消耗的CH3OH有______mol。

Answer 1

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

【解析】試題分析：（1）根據裝置圖可知Pt（a)電極通入甲醇被氧化為CO2，所以Pt（a）是負極，電極反應式為CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋；Pt（b）電極是正極，反生還原反應，氧氣得到電子。電極反應式為O2＋4H＋＋4e—＝2H2O。

（2）根據以上分析可知總反應式為甲醇被氧氣氧化為CO2和水，方程式為2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。

（3）根據負極電極反應式CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋可知如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有2mol÷6＝1/3mol。