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*醇燃料電池是採用鉑作電極催化劑，電池中的質子...

問題詳情：

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*醇燃料電池是採用鉑作電極催化劑，電池中的質子交換膜只允許質子(就是H+)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)該裝置的能量轉化形式為______________。

(2)Pt(a)電極是電池_____(填“正”或“負”)極，

(3)電解液中的H+向_________(填“a”或“b”)極移動。

(4)如果該電池工作時消耗1 mol CH3OH，則電路中通過____ mol電子。

(5)比起直接燃燒燃料產生電力，使用燃料電池有許多優點，其中主要有兩點：首先是燃料電池的能量轉化率高，其次是_________________________。

【回答】

【*】    (1). 化學能轉化為電能    (2). 負    (3). b    (4). 6    (5). 對環境無污染

【解析】

【分析】

該原電池中質子交換膜只允許質子和水分子通過，説明電解質溶液為**溶液，燃料電池中，通入燃料的電極為負極，負極上失電子發生氧化反應，電極反應為：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，通入氧氣的電極為正極，氧氣得到電子生成*氧根離子，電極反應O2+4H++4e-═2H2O，據此解答。

【詳解】(1)該裝置的能量轉化形式為原電池反應是化學能轉化為電能；

(2)Pt(a)電極*醇通入失電子發生氧化反應，是電池負極；

(3)燃料電池中，通入燃料的電極Pt(a)為負極，負極上失電子發生氧化反應，通入氧氣的電極Pt(b)為正極，氧氣得到電子生成*氧根離子，電解液中的H+向正極移動，即向b電極移動；

(4)通入燃料的電極為負極，負極上失電子發生氧化反應，電極反應為：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，電子守恆，該電池工作時消耗1 mol CH3OH，則電路中通過6mol電子；

(5)燃料電池的能量轉化率高，*醇反應產物為CO2和H2O，對環境無污染。

【點睛】以*醇為燃料考查了燃料電池。注意正負極上電極反應式的書寫要結合電解質溶液的*鹼*，即使燃料和氧化劑相同，如果電解質溶液不同，電極反應式也不同。本題中通過電子的移動方向知，左半極為負極，右半極為正極；燃料電池中，負極上投放燃料，燃料在負極上失電子發生氧化反應；正極上投放氧化劑，氧化劑在正極上得電子發生還原反應。

知識點：電化學 膠體

題型：填空題