Question

十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是

A.该电池放电时H⁺从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极

B.Pt1电极附近发生的反应：SO₂＋2H₂O－2e^－=H₂SO₄＋2H^＋

C.Pt2电极附近发生的反应为: O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

D.放电过程中若消耗的22.4L O₂（标准状况），Pt1电极区增加4mol H^＋

Answer

D

【解析】

由图可知，Pt1电极上SO2转化为H2SO4，S元素化合价升高被氧化，为燃料电池的负极，电极反应式为SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，Pt2电极为燃料电池的正极，O2在正极上得电子被还原生成水，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，电池的总反应方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。

A项、放电时，阳离子移向正极，Pt1电极为负极，Pt2电极为正极，则该电池放电时氢离子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极，故A错误；

B项、Pt1电极通入SO2，SO2在负极失电子发生氧化反应生成H2SO4，电极反应为SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，故B错误；

C项、Pt2电极为燃料电池的正极，酸性条件下，O2在正极上得电子被还原生成水，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，故C错误；

D项、标准状况下22.4L O2的物质的量为1mol，放电过程中若消耗1mol O2，转移电子数目为4mol，由负极反应式可知，负极区放电生成8mol H＋有4mol经过质子交换膜进入正极区，所以Pt1电极区增加的H+为4mol，故D正确；

故选D。