Question

使用新型电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HC1-NH₄C1为电解质溶液，可制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，原理如下图所示。下列有关分析正确的是（   ）

A. 通入H₂—极为正极    B. 分离出的物质X为HC1

C. 电池工作一段时间后，溶液pH减小    D. 通入N₂一极的电极反应式为：N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺

Answer

D

【解析】以N2、H2为原料，以HCl-NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池，正极发生还原反应，即氮气被还原生成NH4＋，电极反应式为N2+6e－+8H＋=2NH4＋；负极是氢气失电子生成氢离子，电极方程式为H2-2e－=2H＋。

A、通入H2一极，H2是还原剂，作负极，故A错误；B、反应中生成的氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液，X为NH4Cl，故B错误；C、放电过程中，负极电极反应为：H2-2e－=2H＋，正极电极反应N2+8H＋+6e－═2NH4＋，反应式为N2+3H2+2H＋=2NH4＋，消耗氢离子，电解质溶液PH升高，故C错误；D、通入N2一极的电极发生还原反应，电极反应式为：N2+6e－+8H＋═2NH4＋，故D正确。故选D。

点睛：新型燃料电池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意根据总反应式判断出正负极和阴阳极的反应，从化合价变化的角度分析，问题就比较容易作答。