Question

质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell，英文简称PEMFC）是燃料电池的一种．如图是质子交换膜氢氧燃料电池，下列有关该电池的原理的描述正确的是（　　）

• A、溶液中H⁺透过质子交换膜从右向左迁移
• B、b极发生氧化反应
• C、电子从a极流出经溶液流到b极
• D、该电池在使用过程中，H⁺的物质的量保持不变

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：该装置是燃料电池，通入燃料的电极是负极，负极电极反应式为2H₂-4e^-═4H⁺，通入氧化剂的电极是正极，正极电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，得失电子相等条件下正负电极反应式相加即可得到电池反应式，原电池放电时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动．

解答： 解：A．原电池放电时，阳离子向正极移动，通入氧化剂氧气的电极是正极，所以溶液中H⁺透过质子交换膜从左向右迁移，故A错误；
B．b极通入的是氧气，氧气在正极上得电子发生还原反应，故B错误；
C．原电池中电子从负极流向正极，即从a流向b，电子不能在溶液中移动，故C错误；
D．负极电极反应式为2H₂-4e^-═4H⁺，正极电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，电池反应式为2H₂+O₂═2H₂O，所以该电池在使用过程中，H⁺的物质的量保持不变，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了燃料电池，根据正负极上发生的反应、离子移动方向等知识点来分析解答，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．