新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)溶液為KOH，生成的CO2還要與KOH反應(yīng)生成K2CO3，所以總反應(yīng)為：CH4+2KOH+2O2═K2CO3+3H2O，則下列關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法不正確的是（　�。�
分析：堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)分析解答．
解答：解：A、甲烷在原電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)生成碳酸根和水，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故A正確；
B、甲烷燃料電池中通入氧氣的一極為原電池的正極，其電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正確；
C、甲烷燃料電池的總反應(yīng)為：CH4+2KOH+2O2═K2CO3+3H2O，反應(yīng)消耗氫氧化鉀所以堿性減弱，溶液的pH減小，故C錯(cuò)誤；
D、甲烷燃料電池中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能，甲烷燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等能量的利用率較低，所以甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大，故D正確．
故選C．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料電池的工作原理知識(shí)，注意電解質(zhì)對(duì)電池反應(yīng)的影響，難度不大．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2012?海南）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液．某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示．

回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
、
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
．
（2）閉合K開(kāi)關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生．其中b電極上得到的是
H2
H2
，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為
2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
；
（3）若每個(gè)電池甲烷通如量為1L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），且反應(yīng)完全，則理論上通過(guò)電解池的電量為
1L
22.4L/mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C
1L
22.4L/mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C
（法拉第常數(shù)F=9.65×l04C?mol-1列式計(jì)算），最多能產(chǎn)生的氯氣體積為
4
4
L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液．某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行電解飽和氯化鈉溶液實(shí)驗(yàn)，如圖所示．

回答下列問(wèn)題：
（1）閉合K開(kāi)關(guān)后，u型管中a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中a極上得到的物質(zhì)是
氯氣
氯氣
，在b極上放電的離子是
H+
H+
，往b極處的溶液滴入酚酞試液，能觀(guān)察到
b極附近的溶液變紅
b極附近的溶液變紅
．
（2）電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)化學(xué)方程式為
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2NaOH
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2NaOH
；
（3）甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
、
CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
．
（4）若每個(gè)電池甲烷通入量為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），且反應(yīng)完全，則理論上通過(guò)電解池的電子的總物質(zhì)的量為
0.8mol
0.8mol
，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為
8.96
8.96
 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液．某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氧化鈉轄液電解實(shí)驗(yàn)，如圖1所示．

回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
、
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
．
（2）閉合K開(kāi)關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生．電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
；
（3）氯堿廠(chǎng)電解飽和食鹽水制取燒堿，同時(shí)制鹽酸的工藝流程如圖2：
根據(jù)題意完成下列填空：
①粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)，精制時(shí)所用試劑為：A 鹽酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液．加入試劑的順序是
BCDA或CBDA
BCDA或CBDA
．
②電解飽和食鹽水時(shí)，與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)為
2Cl--2e→Cl2
2Cl--2e→Cl2
．與電源負(fù)極線(xiàn)連的電極附近溶液pH
變大
變大
（變大、不變、變�。�
③HCl合成反應(yīng)中保持過(guò)量的氣體是
氫氣
氫氣
；從HCl合成塔的觀(guān)察口能觀(guān)察到的現(xiàn)象是
蒼白色火焰
蒼白色火焰
．
④利用HCl合成時(shí)放出的熱量來(lái)產(chǎn)生水蒸汽，用于NaOH溶液的蒸發(fā)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是
充分利用能量
充分利用能量
．
⑤檢驗(yàn)NaOH產(chǎn)品中是否含有NaCl的實(shí)驗(yàn)方案是
加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有氯化鈉
加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有氯化鈉
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液．某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示．回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
、
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
．
（2）閉合K開(kāi)關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生．其中b電極上得到的是
氫氣
氫氣
，a電極上所產(chǎn)生氣體檢驗(yàn)方為法
把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近a極，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明得到的氣體是Cl2
把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近a極，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明得到的氣體是Cl2
，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液．某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液的電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示．
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回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷燃料電池正極的電極反應(yīng)式為
 
、負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 
．
（2）閉合K開(kāi)關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生．其中b電極上得到的是
 
，電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為
 
；若電解一段時(shí)間后，石墨棒上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2 224mL，電解后的溶液總體積為200mL，
則溶液的pH=
 
．
（3）若每個(gè)電池甲烷通入量為 1L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），且反應(yīng)完全，則理論上通過(guò)電解池的電量為
 
（法拉第常數(shù)F=9.65×l04C?mol-1，列式計(jì)算），最多能產(chǎn)生的氯氣體積為
 
L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

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