Question

3．燃料電池是燃料（如甲烷等）跟O₂（或空氣）起反應將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，電解質溶液是強堿（如KOH ）溶液，下列關于甲烷燃料電池的說法中不正確的是（　�。�

• A． 負極的電極反應式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O
• B． 通入氧氣的一極發(fā)生氧化反應，通入甲烷的一極發(fā)生還原反應
• C． 隨著反應的進行，電解質溶液的pH增大
• 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）起反應將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，電解質溶液是強堿（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CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；氧氣通入的是正極發(fā)生還原反應O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；正負極反應之和即為總反應．

解答 解：燃料電池是燃料跟O₂（或空氣）起反應將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，電解質溶液是強堿（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，氧氣通入的是正極發(fā)生還原反應，
A、正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；總化學方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；總反應減去正極反應得到負極的電極反應式為：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，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應，故B錯誤；
C、隨著不斷放電，原電池反應中反應生成水，氫氧根離子濃度減小，電解質溶液的pH減小，故C正確；
D、甲烷燃料電池的能量實現(xiàn)化學能轉化為電能，能量利用率比甲烷燃燒的大，甲烷燃燒損失能量，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了化學新型電源電池的應用，主要是電極名稱，電極反應，電極反應的判斷和應用，題目難度中等．