Question

（10分）科学家预言，燃料电池将是2l世纪获得电力的重要途径。一种甲醇燃料电池是采用铂或炭化钨作电极，

（10分）科学家预言，燃料电池将是2l世纪获得电力的重要途径。一种甲醇燃料电池是采用铂或炭化钨作电极，在硫酸电解液中直接加入净化后的甲醇。同时向一个电极通入空气。回答如下问题：(1)配平电池放电时发生的化学反应方程式：□CH 3 OH+□O 2 →□CO 2 +□H 2 O(2)在硫酸电解液中，CH 3 OH(C为－2)失去电子。此电池的正极发生的反应是 　　　　　　　　　　　　　 ，负极发生的反应是 　　　　　　　　　　　　 。(3)电解液中的H + 向 极移动；向外电路释放电子的电极是 。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其主要有两点：首先燃料电池的能量转化效率高，其次是 　　　　 。(5)甲醇燃料电池与氢氧燃料电池相比．其主要缺点是甲醇燃料电池的输出功率较低．但其主要优点是 　　　　　 。

Answer 1

(1)2   3   2   4   (2)O 2 +4H + +4e － ===2H 2 O   CH 3 OH+H 2 O－6e － ===CO 2 ↑+6H + (3)正　　　负极　　(4)减少污染  (5)甲醇比H 2 廉价，甲醇是液态(常温下)，易于运输和保存

（1）甲醇中碳原子是－2价的，氧化产物中碳原子是＋4价的，所以1mol甲醇失去6mol电子，而1mol氧气只能得到4mol电子，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是3︰2，所以方程式为2CH 3 OH+3O 2 ＝2CO 2 +4H 2 O. （2）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。所以氧气再正极通入，甲醇再负极通入。由于是酸性溶液，所以电极反应式分别为)O 2 +4H + +4e － ===2H 2 O、CH 3 OH+H 2 O－6e － ===CO 2 ↑+6H + 。 （3）原电池中阳离子向正极移动，负极失去电子，向外电路释放电子。 （3）由于生成物是水和CO 2 ，没有污染。 （4）由于甲醇比H 2 廉价，且甲醇是液态(常温下)，易于运输和保存。