Question

不久前，美国一个海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H₂，电解质为熔融的K₂CO₃，已知该电池的总反应为2H₂+O₂=2H₂O，负极反应为H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂，则下列推断正确的是(　　)

A.正极反应为4OH^-=O₂+2H₂O+4e^-

B.放电时CO₃^2-向负极移动

C.电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 mol

D.放电时CO₃^2-向正极移动

Answer

B

【解析】

该在燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应，氧气在正极得电子发生氧化反应，根据反应中电子的转移与反应物的关系求转移电子的物质的量；在电池内部阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，据此进行分析。

A. 该燃料电池燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3总反应为2H2+O2=2H2O，负极反应为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，用总反应减负极反应得正极反应式：O2+2CO2+4e-═2CO32-，A错误；

B. 在电池内部阴离子向负极移动，所以电池工作时，CO32-移向负极，B正确；

C. 根据总反应2H2+O2=2H2O，H2中H由零价变为H2O中H+1价，转移2个电子，每生成2molH2O，转移4mol电子，C错误；

D. 放电时，在电池内部阴离子向负极移动，所以电池工作时，CO32-移向负极，D错误；

故合理选项是B。