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5.有人設計出利用CH4和O2的反應,用鉑電極在KOH溶液中構成燃料電池.電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒,則下列說法正確的是( 。
A.每消耗1molCH4可以向外電路提供4mole-
B.負極上CH4失去電子,電極反應式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
C.正極上O2得到電子,電極反應式為:O2+4H++4e-=2H2O
D.電池放電后,溶液pH不斷升高

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-=CO32-+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-,原電池工作時,電子從負極經外電路流向正極,電解質溶液中,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動.

解答 解:A、通入CH4的電極為負極,電極反應為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-,故A錯誤;
B、通入CH4的電極為負極失電子反應氧化反應,電極反應為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故B正確;
C、通入氧氣的一極為原電池的正極,得到電子發(fā)生還原反應:O2+2H2O+4e-=4OH-,故C錯誤;
D、電池反應式為:CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O,隨著反應的進行,溶液中氫氧根離子不斷減少,溶液pH不斷減小,所以該電池使用一段時間后應補充KOH,故D錯誤;
故選B.

點評 本題考查堿性甲烷電池的工作原理,題目難度不大,本題中注意把握電極反應式的書寫,正確判斷兩極的化學反應,在學習中注意積累電子、電流、離子的流向.

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