Question

【題目】（1）事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是________(填字母)。

A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　 ΔH > 0

B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH < 0

C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH < 0

（2）固體氧化物燃料電池的工作原理如圖所示，已知電池中電解質(zhì)為熔融固體氧化物，O2－可以在其中自由移動(dòng)。

①正極：________ (填“電極a”或“電極b”)。 O2－移向________極(填“正”或“負(fù)”)。

②當(dāng)燃料氣為C2H4時(shí)，其正極、負(fù)極反應(yīng)式分別為

正極：______________________；負(fù)極：____________________。

（3）電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染，原理是：通電將Co2＋氧化成Co3＋，然后Co3＋將甲醇氧化成CO2和H＋(用石墨烯吸附除去Co2＋)。現(xiàn)用如圖所示裝置模擬上述過(guò)程，則除去甲醇的離子方程式為____________________。

Answer 1

【答案】 B 電極b 負(fù) 3O2＋12e－=6O2－ C2H4＋6O2－－12e－=2CO2＋2H2O 6Co3＋＋CH3OH＋H2O=6Co2＋＋CO2↑＋6H＋

【解析】(1)A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H＞0，為氧化還原反應(yīng)，但為吸熱反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故A錯(cuò)誤；B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H＜0，為氧化還原反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，能設(shè)計(jì)為原電池，故B正確；C．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H＜0，不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故C錯(cuò)誤；故答案為B；

(2)①多孔電極a中燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極b，O2-向負(fù)極移動(dòng)；
②當(dāng)燃料氣為C2H4時(shí)，其正極發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)為：3O2+12e-═6O2-；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O；

(3)通電后，將Co2+氧化成Co3+，電解池中陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Co2+-e-=Co3+；以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，自身被還原為Co2+，結(jié)合原子守恒與電荷守恒可知，還原生成H+，配平書(shū)寫(xiě)離子方程式為：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。