题目

8.如图所示为 (H)_(3)-(O)_(2) 燃料电池装置,下列说法错误的是-|||-电极b 电极a-|||-NH3-|||--O2-|||-_(2)+(H)_(2)O-|||-NaOH溶液-|||-A.电池工作时,O2得到电子,发生还原反应-|||-B.电极b上的电极反应式为 (H)_(3)+6OH-6(e)^-=(N)_(2)+6(H)_(2)O-|||-C.燃料电池可以把化学能全部转化为电能-|||-D.电池工作时,溶液中的 ^+ 向电极a迁移

题目解答

答案

解析

本题考查燃料电池的工作原理，涉及原电池的电极判断、电极反应式书写、离子迁移方向及能量转化效率等知识点。解题核心在于：

  1. 确定正负极：根据反应物中元素的化合价变化，判断负极（氧化反应）和正极（还原反应）。
  2. 书写电极反应式：负极反应需体现NH₃被氧化为N₂，正极反应体现O₂被还原为OH⁻。
  3. 离子迁移规律：阳离子（Na⁺）向正极迁移。
  4. 能量转化本质：化学能→电能+热能，无法完全转化。

选项分析

A. 电池工作时，O₂得到电子，发生还原反应

  • 正极反应：O₂在正极发生还原反应，反应式为：
    $O_2 + 4e^- + 2H_2O \rightarrow 4OH^-$
    因此A正确。

B. 电极b上的电极反应式为 $2NH_3 + 6OH^- -6e^- \rightarrow N_2 + 6H_2O$

  • 负极反应：NH₃在负极被氧化，反应式为：
    $2NH_3 + 6OH^- -6e^- \rightarrow N_2 + 6H_2O$
    电荷守恒（左边总电荷为 $-6$，右边为 $0$）和原子平衡均成立，因此B正确。

C. 燃料电池可以把化学能全部转化为电能

  • 能量守恒：燃料电池中化学能转化为电能和热能，无法完全转化，因此C错误。

D. 电池工作时，溶液中的Na⁺向电极a迁移

  • 离子迁移：阳离子（Na⁺）向正极（电极a）迁移，因此D正确。