Question

12．氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然使用方便，卻受到價格和來源的限制．常用的燃料往往是某些碳氫化合物，如：甲烷、汽油等．請寫出氫氣換成甲烷時所構成的甲烷燃料電池中的電極反應式（KOH溶液）：
負極CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O正極O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，此時電池內總的反應式：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 甲烷燃料堿性電池中，通入甲烷的電極是負極，負極上甲烷失電子發生氧化反應，正極上氧氣得電子發生還原反應，在得失電子相同條件下，將正負極電極反應式相加即得電池反應式，據此分析解答．

解答 解：甲烷燃料堿性電池中，通入甲烷的電極是負極，負極上甲烷失電子發生氧化反應，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；在得失電子相同條件下，將正負極電極反應式相加即得電池反應式，電池反應式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．

點評 本題考查電池反應式及電極反應式的書寫，為高頻考點，明確正負極上發生的反應及反應產物是解本題關鍵，注意結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度中等．