膜需选用阳离子交换膜
.
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3.(1)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质 溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装
置如下图所示，电池正极的电极反应式是
，
A是 氯化铵。
N2＋8H＋＋6e－===2NH＋ 4
.
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(2)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装 置。某微生物燃料电池的工作原理如右图所示：
CH4＋2O2===CO2＋2H2O 2O2＋8e－＋4CO2===4CO32－ CH4－8e－＋4CO32－===5CO2＋2H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O
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能力提升
1.(2015·全国卷Ⅰ，11)微生物电池是指在微生物的作用下
将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下
列有关微生物电池的说法错误的是
.
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燃料电池命题考点分析
①（特定装置）两极的判断及电极反应式的书写与判断。
②两极产物及反应类型判断。
③电子、电流、离子的移动方向的判断。
④电池总反应式的书写与判断。
⑤转移电子及产物的计算。
燃料电池的分析思路
①分析装置中提供的信息：如反应物或产物、介质粒子成分、交
换膜的类型、离子移动方向、电极材料等。
HS－在硫氧化菌作用下转化为SO42- 的反应式是
。
HS－＋4H2O－8e－===SO42－＋9H＋
.
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.
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(酸作介质) (碱作介质)
负极
H2－2e－==2H＋
(酸作介质)
H2－2e－＋2OH－==2H2O (碱作介质)
.
5
变式训练
以 CH4 为燃料气，请分别写出电解质符合下列条件的正、负极 的电极反应式和总反应式(填入表格中)。
电解质 ①酸性介质 ②碱性介质
正极 负极 总反应 正极 负极 总反应
电极反应式或总反应式
关该电池的说法正确的是 D
A.反应CH4＋H2O
催化剂 ==△===
3H2＋CO，
每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为：
H2＋2OH－－2e－===2H2O
C.电池工作时，CO32-向B电极移动
D.电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO32-
A.正极反应中有CO2生成 B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
A
D.电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋ 6H2O
.
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2.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储
装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电 池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃
料电池的叙述不正确的是 D
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.负极发生的电极反应式：
N2H4＋4OH－－4e－=N2＋4H2O C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，
以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质
溶液充分接触
D.该燃料电池持续放电时，K＋从负极向正极迁移，因而离子交换
.
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变式训练
以 CH4 为燃料气，请分别写出电解质符合下列条件的正、负极 的电极反应式和总反应式(填入表格中)。
电解质
电极反应式或总反应式
①固体氧化 物（其中O2-可 以在固体介质 中自由移动）
正极 负极 总反应
②熔融碳酸 盐（CO32-）
正极 负极 总反应
2O2＋8e－===4O2－ CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O
.
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氢氧燃料电池 总反应： 2H2＋O2===2H2O
正极
O2＋4e－===2O2－ (熔融金属氧化物作介质)
O2＋4e－＋2CO2==2CO32(熔融碳酸盐作介质，正极充CO2)
负极
H2－2e－＋O2－==H2O (熔融金属氧化物作介质)
H2－2e－＋CO32- ==H2O＋CO2 (熔融碳酸盐作介质)
②分析两极反应原理及电极反应或总反应。
③完成有关问题。.3知来自回顾燃料电池的工作原理
还原剂 可燃物
氧化产物
氧化剂 还原产物
电极反应式的书写（注意电解质环境） 负极反应：还原剂－ne－===氧化产物 正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物
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氢氧燃料电池
总反应： 2H2＋O2===2H2O
正极
O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O==4OH－
2O2＋8e－＋8H＋===4H2O
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
CH4＋2O2===CO2＋2H2O 2O2＋8e－＋4H2O===8OH－
CH4－8e－＋10OH－===CO23－＋7H2O
CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O
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真题体验
（2015江苏卷）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有
专题 高考中的新型电源之燃料电池
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真题体验
(2016 全国 III 卷改编)锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质 溶液为 KOH 溶液，反应为 2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)24－。下列说法正
确的是( C )
A．放电时，电解质溶液中 K＋向负极移动 B．放电时，电解质溶液中 c(OH－)逐渐增大 C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)24－ D．放电时，电路中通过 2 mol 电子，消耗氧气 22.4 L(标准状况)