Question

科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑，美國已計劃將甲醇燃料電池用于軍事目的。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。

完成下列問題：

（1）這種電極放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是____________________________________。

（2）此電極的正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________；負極發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________。

（3）電解液中的H⁺向__________極移動；向外電路釋放電子的電極是__________。

（4）比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點，其中主要有兩點：首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，其次是__________________________________________________。

Answer 1

解析：甲醇燃料電池實質(zhì)就是利用CH₃OH燃料在氧氣中反應(yīng)來提供電能的。CH₃OH作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2CH₃OH+2H₂O-12e^-2CO₂+12H⁺；氧氣在正極反應(yīng)：3O₂+12H⁺+12e^-6H₂O,兩反應(yīng)相加即得總反應(yīng)式。在電池中，正極不斷消耗H⁺，負極不斷產(chǎn)生H⁺；電子由負極流出，沿導(dǎo)線流向正極。由總反應(yīng)式可知反應(yīng)產(chǎn)物為CO₂和H₂O，對環(huán)境無污染。

答案：（1）2CH₃OH+3O₂2CO₂+4H₂O

（2）3O₂+12H⁺+12e^-6H₂O  2CH₃OH+2H₂O-12e^-2CO₂+12H⁺

（3）正  負極 

（4）對環(huán)境無污染