Question

【題目】質子交換膜燃料電池(簡稱：PEMFC)，又稱固體高分子電解質燃料電池，是一種以含氫燃料與空氣作用產生電力與熱力的燃料電池，膜極組和集電板串聯組合成一個燃料電池堆。目前，尤以氫燃料電池倍受電源研究開發人員的注目。它的結構緊湊，工作溫度低(只有80℃)，啟動迅速，功率密度高，工作壽命長。工作原理如圖，下列說法正確的是( )

A. 可用一氧化碳、甲烷代替圖中氫氣和氧氣(空氣)形成質子交換膜燃料電池。

B. B極的電極反應式為：O2+4H++4e-=2H2O

C. 用該電池作為精煉銅的電源時，A極與粗銅電極相連

D. 當外電路中轉移0.1mole時，通過質子交換膜的H+的數目為0.2NA

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據圖知，該燃料電池中，氫氣失電子生成氫離子，說明電解質溶液呈酸性，通入氫氣的電極A是負極，負極反應式為2H2-4e-=4H+，通入氧氣的電極B是正極，正極電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，電子從負極沿導線流向正極，質子交換膜只能氫離子通過，據此分析解答。

A.若用一氧化碳、甲烷代替圖中氫氣和氧氣(空氣)，由于只有還原劑（燃料）沒有氧化劑（助燃劑），故不能形成燃料電池，A錯誤；

B.原電池內氫離子向正極移動，B電極電極反應為：O2+4H++4e-=2H2O，B正確；

C.用該電池作為精煉銅的電源時，粗銅做陽極與電源正極相連，A為負極，C錯誤；

D.由于電子所帶電荷與質子所帶電荷相同，電性相反，所以當外電路轉移0.1mol電子時，通過質子交換膜的氫離子數目0.1NA，D錯誤；

故合理選項是B。