Question

英國(guó)赫瑞瓦特大學(xué)陶善文博士研究出以尿素為動(dòng)力的燃料電池新技術(shù)．用這種電池可直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電．尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示，關(guān)于該電池描述正確的是（　�。�

• A、電池工作時(shí)H⁺移向負(fù)極
• B、該裝置還可以將電能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能
• C、理論上電池工作時(shí)，每消耗67.2L O₂時(shí)，可以凈化2mol CO（NH₂）₂
• D、電池的負(fù)極反應(yīng)式為：CO（NH₂）₂+H₂O-6e^-=CO₂+N₂+6H⁺

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：尿素燃料電池中尿素在負(fù)極上失去電子生成氮?dú)�、二氧化碳，為氧化反�?yīng)，負(fù)極反應(yīng)為CO（NH₂）₂+H₂O-6e^-═N₂↑+CO₂↑+6H⁺，正極通入氧氣，電極方程式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，結(jié)合電極方程式解答該題．

解答： 解；A．原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則電池工作時(shí)H⁺移向正極，故A錯(cuò)誤，故A錯(cuò)誤；
B．該裝置為原電池，原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故B錯(cuò)誤；
C．電池的總反應(yīng)式為：2CO（NH₂）₂+3O₂=2CO₂+2N₂+4H₂O，消耗67.2L O₂，如果是標(biāo)準(zhǔn)狀況，則消耗的氧氣的物質(zhì)的量為3mol，則可以凈化2mol CO（NH₂）₂，由于沒說(shuō)明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，所以氧氣的物質(zhì)的量不能求算，故C錯(cuò)誤；
D．負(fù)極上是CO（NH₂）₂失電子生成二氧化碳和氮?dú)猓瑒t負(fù)極反應(yīng)式為：CO（NH₂）₂+H₂O-6e^-=CO₂+N₂+6H⁺，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理的應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，注意掌握電極方程式的書寫是解決本題的關(guān)鍵，易錯(cuò)點(diǎn)為C，注意氣體存在的外界條件，題目難度中等．