Question

15．一種新型燃料電池，用兩根金屬Pt作電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲烷和氧氣，其電極反應(yīng)式為：X極：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
Y極：4H₂O+2O₂+8e^-=8OH^-．
下列關(guān)于此燃料電池的說法中，錯誤的是（　�。�

• A． X為負(fù)極，Y為正極
• B． 該電池工作時，X極附近溶液的堿性增強(qiáng)
• C． 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入5.6LO₂完全反應(yīng)后，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
• D． 工作一段時間后，KOH的物質(zhì)的量減少

Answer 1

分析 甲烷堿性燃料電池中，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)式知，X為負(fù)極、Y為正極，電池反應(yīng)式為CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，據(jù)此分析解答．

解答 解：甲烷堿性燃料電池中，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)式知，X為負(fù)極、Y為正極，電池反應(yīng)式為CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，
A、根據(jù)CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O知，通入甲烷的電極是負(fù)極，即X為負(fù)極，Y為正極，故A正確；
B、該電池工作時，X極是負(fù)極，根據(jù)電極反應(yīng)：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，該電極附近溶液的堿性減弱，故B錯誤；
C、標(biāo)況下，5.6L氧氣的物質(zhì)的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.25mol×4=1mol，所以有1mol電子轉(zhuǎn)移，故C正確；
D、根據(jù)正極和負(fù)極反應(yīng)得到總反應(yīng)為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，工作一段時間后，KOH的物質(zhì)的量減少，故D正確．
故選B．

點評 本題考查了燃料電池，明確得失電子與正負(fù)極的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，能正確書寫電池反應(yīng)式并據(jù)此進(jìn)行計算，題目難度不大．