Question

肼（N₂H₄）又稱聯氨，可用作火箭燃料．肼一空氣燃料電池中的電解質溶液是20%～30%的KOH溶液．該燃料電池可作為如圖裝置中的電源．下列判斷錯誤的是（　�。�

A、放電時：負極的電極反應式是N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑

B、該燃料電池放電時KOH的濃度將保持不變

C、陰極質量增加128g時該電池消耗O₂1mol

D、電路中轉移4mol電子時該電池消耗的能量理論上與肼的燃燒熱值相等

Answer 1

分析：A、燃料電池工作時時，負極是燃料肼發生失電子的氧化反應；
B、根據燃料電池的產物來分析；
C、根據電路中電子守恒來計算；
D、根據燃燒熱的概念以及電子在電池中的轉移知識來判斷．

解答：解：A、作為燃料電池時，負極是燃料肼發生失電子的氧化反應，電解質溶液是20%-30%的KOH溶液，N₂H₄失去電子被氧化生成N₂，即N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，故A正確；
B、該燃料電池放電時，總反應為：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，生成了水，所以KOH的濃度將減小，故B錯誤；
C、陰極發生電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu，質量增加128g時，轉移電子是4mol，該電池正極反應是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，當轉移4mol電子時，消耗O₂1mol，故C正確；
D、肼的燃燒熱是完全燃燒1mol肼時生成穩定的氧化物所放出的熱量，電路中轉移4mol電子時，根據負極反應：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，也是消耗1mol的肼，所以電路中轉移4mol電子時電池消耗的能量理論上與肼的燃燒熱值是相等的，故D正確．
故選B．

點評：本題考查學生燃料電池好和電解池的工作原理知識，考查學生分析和解決問題的能力，難度不大．