Question

17．燃料電池是燃料（如CO、H₂、CH₄）等跟O₂（或空氣）起反應(yīng)將化學(xué)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(yīng)，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應(yīng)
• B． 負極的電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-═CO${\;}_{3}^{2-}$+7H₂O
• C． 隨著反應(yīng)的進行，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(yīng)將化學(xué)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(yīng)，氧氣通入的是正極發(fā)生還原反應(yīng)；
A、氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，甲烷在負極發(fā)生氧化反應(yīng)；
B、正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；總化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到負極的電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
C、隨著不斷放電，原電池反應(yīng)中反應(yīng)生成水，氫氧根離子濃度減小，電解質(zhì)溶液的pH減��；
D、甲烷燃料電池的能量實現(xiàn)化學(xué)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．

解答 解：A、通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；
B、正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；總化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到負極的電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；故B正確；
C、隨著不斷放電，原電池反應(yīng)中反應(yīng)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電池反應(yīng)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(xué)新型電源電池的應(yīng)用，主要是電極名稱，電極反應(yīng)，電極反應(yīng)的判斷和應(yīng)用，題目難度中等．