图是甲烷燃料电池的结构示意图.甲烷在催化剂

作者:图是甲烷燃料电池的结构示意图.甲烷在催化剂 来源:未知 2021-06-25   阅读:

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20.图是甲烷燃料电池的结构示意图.甲烷在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为 CH4+2O2→CO2+2H2O.下列说法不正确的是(  )
A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲烷
B.电池工作时外电路电子从负极流向正极,内电路电子从正极流向负极
C.负极反应式为:CH4+2H2O-8e-→CO2+8H+
D.正极反应式为:O2+4H++4e-→2H2O
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分析 通过电子的移动方向知,a为负极,b为正极;燃料电池中,负极上投放燃料,燃料在负极上失电子发生氧化反应;正极上投放氧化剂,氧化剂在正极上得电子发生还原反应.

解答 解:A.通过电子的移动方向知,左电极为负极,右电极为正极,燃料电池中,负极上投放燃料,所以a处通入的物质是甲烷,故A正确;
B.电池工作时外电路电子从负极流向正极,内电路是离子作定向移动,不是电子,故B错误;
C.负极上投放的燃料,燃料甲烷失电子和水发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+,故C正确;
D.正极上投放的氧化剂,氧化剂得电子和氢离子反应生成水,正极反应式为:O2+4H++4e-═2H2O,故D正确;
故选B.

点评 本题以甲烷为燃料考查了燃料电池,难度不大,注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性,即使燃料和氧化剂相同,如果电解质溶液不同,电极反应式也不同.

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