Question

【題目】直接碳固體氧化物燃料電池作為全固態的能量轉換裝置，采用固體碳作為燃料，以多孔Pt作電極、氧化鋯為電解質，其工作原理如下圖。下列說法不正確的是

已知：CO2(g)+C=2CO(g) △H=+172.5kJmol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJmol-1

A.電極a為正極，電子由b經過導線到a

B.電極b發生的電極反應為：CO+O2--2e-=CO2

C.依據裝置原理可推測，該條件下CO放電比固體C更容易

D.若1molC(s)充分燃燒，理論上放出的熱量為110.5kJ

Answer 1

【答案】D

【解析】

分析電池的工作原理示意圖，電池在工作時，氧化鋯電解質中的O2-由a電極向b電極遷移，因此a為正極，b為負極；電池在工作時，固體碳首先轉化為CO，再擴散到b電極上發生電化學反應，相比于直接利用固體碳，這種方式更容易反應。

A．通過分析可知，a電極為正極，b電極為負極；所以電子通過導線，由b電極向a電極遷移，A項正確；

B．由電池的工作原理示意圖可知，b電極上發生的是CO的氧化反應，因此電極反應式為：，B項正確；

C．通過分析可知，電池在工作時，是將固體碳轉變為CO后再利用CO發生的電化學反應，這種方式相比于直接利用固體碳，更容易放電，C項正確；

D．由題可知，C完全燃燒的熱化學方程式為： ，所以1molC(s)充分燃燒理論上放出的熱量為393.5kJ，D項錯誤；

答案選D。