Question

有一种瓦斯分析仪（下图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图乙所示，其中的固体电解质是Y₂O₃－Na₂O，O^2－可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的的是(    )

A. 瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a

B. 电极a的反应式为：CH₄+5O^2－―8e^－＝CO₃^2－ +2H₂O

C. 电极b是正极, O^2-由电极a流向电极b

D. 当固体电解质中有1 mol O^2－通过时，电子转移4 mol

Answer

B

【解析】

本题中固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动；通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O，正极反应为：O2+4e-=2O2-，负极反应为：CH4+5O2--8e-=CO32-+2H2O，结合原电池的工作原理可得结论。

A.该电池中a为负极，b为正极，电子从负极流向正极，所以电池内电路中O2-由电极b流向电极a，故A错误；

B.甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4+5O2--8e-=CO32-+2H2O，故B正确；

C.电极b氧气得电子，生成O2-，而电极a需要O2-作为反应物，故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a)，故C错误；

D.1mol O2得4mol电子生成2molO2-，故当固体电解质中有1mol O2-通过时，电子转移2mol，故D错误；

答案选B。