Question

（10分）近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：

请回答下列问题：

（1）Pt（a）电极对应发生的电极反应为                 。Pt（b）电极反生              反应（填“氧化”或“还原”），电极反应为              。

（2）电池的总反应方程式为                         。

（3）如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗的CH₃OH有            mol。

Answer

（1）CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋；还原；O2＋4H＋＋4e—＝2H2O （2）2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O （3）1/3

【解析】

试题分析：（1）根据装置图可知Pt（a)电极通入甲醇被氧化为CO2，所以Pt（a）是负极，电极反应式为CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋；Pt（b）电极是正极，反生还原反应，氧气得到电子。电极反应式为O2＋4H＋＋4e—＝2H2O。

（2）根据以上分析可知总反应式为甲醇被氧气氧化为CO2和水，方程式为2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。

（3）根据负极电极反应式CH3OH－6e—＝CO2＋6H＋可知如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗的CH3OH有2mol÷6＝1/3mol。

考点：考查原电池原理的应用