Question

8．某燃料电池的工作原理如右图所示，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用．下列说法正确的是（　　）

• A． 该电池放电时K⁺向石墨Ⅰ电极迁移
• B． 石墨Ⅰ附近发生的反应：NO₂-e^-+NO₃^-═N₂O₅
• C． O₂在石墨Ⅱ附近发生氧化反应，Y为NO
• D． 相同条件下，放电过程中消耗的NO₂和O₂的体积比为2：1

Answer 1

分析 以NO₂、O₂、熔融KNO₃组成的燃料电池，在使用过程中石墨I电极为原电池的负极，NO₂被氧化，N元素化合价升高，应生成N₂O₅，电极方程式为NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅，石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，以此解答该题．

解答 解：A．石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，原电池中阳离子移向正极，则K⁺向石墨Ⅱ电极迁移，故A错误；
B．石墨I为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅，故B正确；
C．石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，负极的NO₂被氧化，N元素化合价升高，Y应是N₂O₅，故C错误；
D．电极方程式分别为4NO₂+4NO₃^--4e^-═4N₂O₅、O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，则放电过程中消耗的NO₂和O₂的体积比为4：1，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了燃料电池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意正负极的判断、由化合价的变化推测电极产物等，侧重于有关原理的应用的考查，题目难度中等．