Question

7．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(qiáng)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． 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O
• B． 通入氧氣的一極發(fā)生氧化反應(yīng)，通入甲烷的一極發(fā)生還原反應(yīng)
• C． 隨著反應(yīng)的進(jìn)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 甲烷燃料電池是甲烷跟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(qiáng)堿（如KOH）溶液，總反應(yīng)為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，燃料氣體通入的是原電池的負(fù)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)，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到負(fù)極的電極反應(yīng)式，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．總化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；故A正確；
B．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B錯(cuò)誤；
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(cuò)誤；
D．甲烷燃料電池實(shí)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BC．

點(diǎn)評 本題考查原電池工作原理，題目難度中等，注意燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫，應(yīng)注意結(jié)合溶液的酸堿性書寫電極反應(yīng)式．