Question

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，電解質溶液為KOH，生成的CO₂還要與KOH反應生成K₂CO₃，所以總反應為：CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O，則下列關于甲烷燃料電池的說法不正確的是（　�。�

A、負極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

B、正極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

C、隨著不斷放電，電解質溶液堿性不變

D、甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大

Answer 1

分析：堿性甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，據(jù)此結合選項分析解答．

解答：解：A、甲烷在原電池的負極失電子發(fā)生氧化反應，反應生成碳酸根和水，其負極的電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+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，其電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故B正確；
C、甲烷燃料電池的總反應為：CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O，反應消耗氫氧化鉀所以堿性減弱，溶液的pH減小，故C錯誤；
D、甲烷燃料電池中化學能主要轉化為電能，甲烷燃燒時化學能轉化為熱能、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．

點評：本題考查了燃料電池的工作原理知識，注意電解質對電池反應的影響，難度不大．