Question

7．燃料電池是燃料（如CO、H₂、CH₄）等跟O₂（或空氣）起反應將化學能轉變為電能的裝置，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． 通入氧氣的一極發生氧化反應，通入甲烷的一極發生還原反應
• C． 隨著反應的進行，電解質溶液的pH保持不變
• D． 甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的大

Answer 1

分析 甲烷燃料電池是甲烷跟O₂（或空氣）起反應將化學能轉變為電能的裝置，電解質溶液是強堿（如KOH）溶液，總反應為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，燃料氣體通入的是原電池的負極失電子發生氧化反應，氧氣通入的是正極發生還原反應，正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，總反應減去正極反應得到負極的電極反應式，據此分析解答．

解答 解：A．總化學方程式為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，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．通入氧氣的一極發生還原反應，通入甲烷的一極發生氧化反應，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錯誤；
D．甲烷燃料電池實現化學能轉化為電能，電池反應的能量利用率比甲烷燃燒的大，故D正確．
故選BC．

點評 本題考查原電池工作原理，題目難度中等，注意燃料電池中電極反應式的書寫，應注意結合溶液的酸堿性書寫電極反應式．