Question

燃料電池是燃料（如CO、H₂、CH₄等）跟O₂（或空氣）起反應將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液是強堿（如KOH）溶液，下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法中不正確的是（　�。�

• A．通入氧氣的一極發(fā)生還原反應，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應
• B．負極的電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-?CO

  2- 3

  +7H₂O
• C．隨著不斷放電，電解質(zhì)溶液的pH保持不變
• D．甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的大

Answer 1

分析：燃料電池是燃料跟O₂（或空氣）起反應將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液是強堿（如KOH）溶液，燃料氣體通入的是原電池的負極失電子發(fā)生氧化反應，氧氣通入的是正極發(fā)生還原反應；
A、通入氧氣的一極發(fā)生還原反應，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應；
B、正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；總化學方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；總反應減去正極反應得到負極的電極反應式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO

2- 3

+7H₂O；
C、隨著不斷放電，原電池反應中反應生成水，氫氧根離子濃度減小，電解質(zhì)溶液的pH減小；
D、甲烷燃料電池的能量實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為電能，能量利用率比甲烷燃燒的大，甲烷燃燒損失能量；
故選C．

解答：解：A、通入氧氣的一極發(fā)生還原反應，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應，故A正確；
B、正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；總化學方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；總反應減去正極反應得到負極的電極反應式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO

2- 3

+7H₂O；故B正確；
C、隨著不斷放電，原電池反應中反應生成水，氫氧根離子濃度減小，電解質(zhì)溶液的pH減小，故C錯誤；
D、甲烷燃料電池實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為電能，電池反應的能量利用率比甲烷燃燒的大，故D正確；
故選C．

點評：本題考查了化學新型電源電池的應用，主要是電極名稱，電極反應，電極反應的判斷和應用，題目難度中等．