甲烷燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高．以KOH為電解質(zhì)溶液，分別向兩極通入CH4和O2，即可產(chǎn)生電流，其電極反應(yīng)分別為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；2O2+8e-+4H2O=8OH-．下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�
分析：燃料原電池中，甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電池反應(yīng)式為：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，通入氧化劑的電極為正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是：O2+2H2O+4e-═4OH-，注意燃料電池也屬于原電池．
解答：解：A．失電子的物質(zhì)在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)方程式知，甲烷在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，故A正確；
B．氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-═4OH-，故B正確；
C．燃料電池也是原電池，所以甲烷燃料電池實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，故C正確；
D．將1 mol H2和CH4做燃料電池的原料，甲烷和氫氣失去的電子不同，所以產(chǎn)生電量不同，故D錯(cuò)誤；
故選D．
點(diǎn)評：本題考查堿性甲烷電池的工作原理，題目難度不大，注意把握電極反應(yīng)式的書寫，書寫電極反應(yīng)式時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

合成氨尿素工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如下圖所示．

（1）天然氣（主要成分為CH4）在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成H2和CO的化學(xué)方程式為
CH4+H2O
 高溫 
.
 
 CO+3H2
CH4+H2O
 高溫 
.
 
 CO+3H2
．
（2）甲烷是一種清潔燃料，但不完全燃燒時(shí)熱效率降低，同時(shí)產(chǎn)生有毒氣體造成污染．
已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ/mol
則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時(shí)的熱效率是完全燃燒時(shí)的
0.7
0.7
倍（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）．
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率．下圖是利用甲烷燃料電池電解50mL 2mol?L-1的氯化銅溶液的裝置示意圖：

請回答：
①甲烷燃料電池的正極反應(yīng)式是
O2+4 H++4e-═2H2O
O2+4 H++4e-═2H2O
．
②當(dāng)線路中有0.1mol電子通過時(shí)，
b
b
（填“a”或“b”）極增重
3.2
3.2
g．
（4）運(yùn)輸氨時(shí)，不能使用銅及其合金制造的管道閥門．因?yàn)樵诔睗竦沫h(huán)境中，金屬銅在有NH3存在時(shí)能被空氣中的O2氧化，生成[Cu（NH3）4]2+，該反應(yīng)的離子方程式為
2Cu+8NH3+O2+2H2O═2[Cu（NH3）4]2++4OH-
2Cu+8NH3+O2+2H2O═2[Cu（NH3）4]2++4OH-
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

將氫氣．甲烷．乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池．燃料電池的基本組成為電極．電解質(zhì)．燃料和氧化劑．此種電池能量利用率可高達(dá)80%（一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右），產(chǎn)物污染也少．下列有關(guān)燃料電池的說法錯(cuò)誤的是（　　）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

燃料電池突出的優(yōu)點(diǎn)是不經(jīng)過熱能的中間形式而進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，現(xiàn)已廣泛使用．如甲烷燃料電池，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：CH4+10OH-→CO32-+7H2O+8e-，正極：O2+4e-+2H2O→4OH-，現(xiàn)已知此燃料電池工作時(shí)得到了54毫升水，則電池的電子轉(zhuǎn)移為（　�。�

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

已知CH4、H2、和CO的燃燒熱（△H）分別為-890.3kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0kJ?mol-1．
（1）用鉑電極電解稀硫酸溶液，當(dāng)陽極產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)需消耗的能量是（假設(shè)能量的利用率為80%）
71.5kJ
71.5kJ
．
（2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO（另一產(chǎn)物為H2），寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3kJ?mol-1
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3kJ?mol-1
；
（3）甲烷燃料電池是利用燃料甲烷跟氧氣或空氣反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，電解質(zhì)是強(qiáng)堿溶液．在甲烷燃料電池中：負(fù)極反應(yīng)為
CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O
，放電時(shí)溶液中的陰離子向
負(fù)
負(fù)
極移動(dòng)；隨放電的進(jìn)行，溶液的pH
減小
減小
（選填“增大”、“減小”或“不變”）．若用該燃料電池電解氯化銅溶液，當(dāng)消耗甲烷5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，可生成銅的質(zhì)量為（假設(shè)能量的利用率為100%）
64g
64g
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法中錯(cuò)誤的是(    )

A.上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)

B.氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用

C.乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH，該電池的負(fù)極反應(yīng)為C2H5OH-12e-2CO2↑+3H2O

D.甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-

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