单选题
305、某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是()。
A
用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.1mol电子转移
B
工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变
C
该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O
D
正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于氢氧燃料电池原理及其应用的化学选择题。我们需要分析电池在碱性环境下的电极反应、总反应,以及结合电解池进行电子转移的计算。
**1. 分析氢氧燃料电池(碱性介质)的原理**
* **总反应**:氢气和氧气反应生成水。
$$2H_2 + O_2 = 2H_2O$$
因此,**选项 C 正确**。
* **电极反应**:
* **负极**(燃料 $H_2$ 失电子):在碱性条件下,$H^+$ 不能大量存在,会与 $OH^-$ 结合生成水。
$$H_2 - 2e^- + 2OH^- = 2H_2O$$
* **正极**(氧化剂 $O_2$ 得电子):氧气得电子结合水生成氢氧根离子。
$$O_2 + 4e^- + 2H_2O = 4OH^-$$
因此,**选项 D 正确**。
* **电解液变化**:
观察总反应 $2H_2 + O_2 = 2H_2O$,反应生成了水。虽然正极产生 $OH^-$,负极消耗 $OH^-$,但从总反应来看,KOH 并没有被消耗,也没有生成新的 KOH。然而,由于反应生成了水,溶液体积增大,导致 KOH 的**浓度**降低,但 KOH 的**物质的量**(即溶质的摩尔数)保持不变。
因此,**选项 B 正确**。
**2. 分析选项 A 的计算**
* **情境**用该电池电解 $CuCl_2$ 溶液。
* **阳极反应**:氯离子失电子生成氯气。
$$2Cl^- - 2e^- = Cl_2 \uparrow$$
* **计算**:
题目给出产生标准状况下 $2.24\,L$ 的 $Cl_2$。
$Cl_2$ 的物质的量 $n(Cl_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{2.24\,L}{22.4\,L/mol} = 0.1\,mol$。
根据阳极反应式,生成 $1\,mol$ $Cl_2$ 转移 $2\,mol$ 电子。
所以,生成 $0.1\,mol$ $Cl_2$ 转移的电子数为:
$$n(e^-) = 0.1\,mol \times 2 = 0.2\,mol$$
* **结论**:选项 A 中说有 $0.1\,mol$ 电子转移,这是错误的,应为 $0.2\,mol$。
因此,**选项 A 不正确**。
**总结**
* A. 错误。转移电子应为 0.2 mol。
* B. 正确。总反应生成水,溶质 KOH 物质的量不变。
* C. 正确。这是氢氧燃料电池的总反应。
* D. 正确。这是碱性条件下正极的标准反应式。
题目要求选出**不正确**的一项。
**答案:A**
相关知识点:
氢氧燃料电池注意电子转移
题目纠错
2023系统技能竞赛
相关题目
单选题
745、车联网系统分为三大部分:()
单选题
744、对新能源汽车进行高压系统维护需要技师具备
单选题
743、理论上说,异步电机()。
单选题
742、维修过程发现整车高压部件存在涉水的痕迹,正确的做法是
单选题
741、一、二级维护当中,对于高压部件的安装检查,螺栓的禁锢标准来自于那里
单选题
740、单位质量或体积所能释放的电量是()
单选题
739、根据GB/T18488.1-2015当对驱动电机控制器有主动放电要求时,驱动电机控制器支撑电容放电时间应不超过()
单选题
738、假设一个电池组内部含有四个单电池并联在一起,它们共同流出1A的电流,那么每一个单电池流出()的电流
单选题
737、新能源汽车第一次更换变速油是在
单选题
736、服务群众是()的直接表达。
