Question

燃料電池是燃料（例如CO、H₂、CH₄等）跟氧氣或空氣起反應(yīng)，將此反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液通常是KOH溶液．下列關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

A．負(fù)極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-?CO₃^2-+7H₂O

B．正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-?4OH^-

C．隨著不斷放電，電解質(zhì)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：A、根據(jù)負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型確定反應(yīng)的物質(zhì)及電極反應(yīng)式；
B、根據(jù)正極上發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型確定反應(yīng)的物質(zhì)及電極反應(yīng)式；
C、根據(jù)總反應(yīng)方程式判斷；
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化判斷．

解答：解：A、燃料在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷燃燒能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀，所以電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故A正確；
B、氧氣在正極上得電子，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是氫氧化鉀溶液，所以氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，所以電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故B正確；
C、該電池的電池反應(yīng)式為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，溶液由堿溶液變成鹽溶液，所以堿性減弱，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能是不可能全部轉(zhuǎn)化為功的，能量利用率不高，而電能轉(zhuǎn)化為功的效率要大得多，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料電池，電極反應(yīng)式的書寫要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液判斷電極上的生成物，原料相同，電解質(zhì)溶液不同，電極反應(yīng)式就不同．