Question

【题目】（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(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）固体氧化物燃料电池的工作原理如图所示，已知电池中电解质为熔融固体氧化物，O2－可以在其中自由移动。

①正极：________ (填“电极a”或“电极b”)。 O2－移向________极(填“正”或“负”)。

②当燃料气为C2H4时，其正极、负极反应式分别为

正极：______________________；负极：____________________。

（3）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2＋氧化成Co3＋，然后Co3＋将甲醇氧化成CO2和H＋(用石墨烯吸附除去Co2＋)。现用如图所示装置模拟上述过程，则除去甲醇的离子方程式为____________________。

Answer 1

【答案】 B 电极b 负 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，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H＜0，为氧化还原反应，为放热反应，能设计为原电池，故B正确；C．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故C错误；故答案为B；

(2)①多孔电极a中燃料失电子发生氧化反应，所以电极b，O2-向负极移动；
②当燃料气为C2H4时，其正极发生还原反应电极反应为：3O2+12e-═6O2-；负极发生氧化反应，电极反应式为：C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O；

(3)通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+-e-=Co3+；以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。