Question

15．一种新型燃料电池，用两根金属Pt作电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应式为：X极：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
Y极：4H₂O+2O₂+8e^-=8OH^-．
下列关于此燃料电池的说法中，错误的是（　　）

• A． X为负极，Y为正极
• B． 该电池工作时，X极附近溶液的碱性增强
• C． 在标准状况下，通入5.6LO₂完全反应后，有1mol电子发生转移
• D． 工作一段时间后，KOH的物质的量减少

Answer 1

分析 甲烷碱性燃料电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，根据电极反应式知，X为负极、Y为正极，电池反应式为CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，据此分析解答．

解答 解：甲烷碱性燃料电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，根据电极反应式知，X为负极、Y为正极，电池反应式为CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，
A、根据CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O知，通入甲烷的电极是负极，即X为负极，Y为正极，故A正确；
B、该电池工作时，X极是负极，根据电极反应：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，该电极附近溶液的碱性减弱，故B错误；
C、标况下，5.6L氧气的物质的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，转移电子物质的量=0.25mol×4=1mol，所以有1mol电子转移，故C正确；
D、根据正极和负极反应得到总反应为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，工作一段时间后，KOH的物质的量减少，故D正确．
故选B．

点评 本题考查了燃料电池，明确得失电子与正负极的关系是解本题关键，能正确书写电池反应式并据此进行计算，题目难度不大．