Question

【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列說法不正確的是：

A. 電池工作時，CO32－向電極A移動

B. 電極A上H2參與的電極反應：H2－2e－＝2H+

C. 電極B上發生電極反應：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－

D. 反應CH4＋H2O＝3H2＋CO，每消耗22.4 L CH4氣體，轉移6 mol e－

Answer 1

【答案】D

【解析】

由電池原理示意圖看出，CH4和水蒸氣經過催化重整后生成CO和H2，CO和H2通入燃料電池A極，電池放電后生成CO2和H2O，由碳元素化合價由CO中的+2價變化到CO2中的+4價，失去電子，因此A極是電池的負極；B極通入O2和CO2，O2作氧化劑，O2+4e-+2CO2=2CO32-，B為正極。由此分析。

A.燃料電池屬于原電池，A極為負極，原電池工作時陰離子向負極遷移，即CO32-向A極移動，A項正確；

B.由電池原理示意圖看出，A極通入CO和H2，電池放電后生成CO2和H2O，所以H2參與的電極反應為：H2-2e-=2H+，H+再與CO32-發生離子反應：2H++CO32-=CO2↑+H2O，B項正確；

C.由電池原理示意圖看出，電極B通入O2和CO2，作電池正極，發生還原反應，所以電極反應為O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－，C項正確；

D.CH4和水蒸氣經過催化重整生成CO和H2，發生反應CH4+H2O3H2+CO，碳元素的化合價由CH4中的-4價變化到CO中的+2價，化合價升高6價，即每個碳原子失去6個電子，由于題目未明確22.4LCH4氣體是否處于標準狀況，無法確定22.4LCH4氣體的物質的量，所以無法計算每消耗22.4LCH4氣體時轉移電子的物質的量，D項錯誤；答案選D。