Question

1．用疏松多孔的活性炭插入KOH溶液作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成燃料电池，有关该电池的描述错误的是（　　）

• A． 电池总反应：CH₄+2O₂+2OH^-═CO₃^2-+3H₂O
• B． 负极反应式：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O
• C． 正极反应式：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O
• D． CH₄燃料电池比CH₄直接燃烧能量利用率高

Answer 1

分析 甲烷碱性燃料电池工作时，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，甲烷在负极失电子发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，据此解答．

解答 解：A．在碱性溶液中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，燃料电池的总反应式为CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，故A正确；
B．在碱性溶液中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故B正确；
C．正极上投放氧气，发生得电子的还原反应：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，故C错误；
D．甲烷燃料电池的能量实现化学能转化为电能，能量利用率比甲烷燃烧的大，甲烷燃烧损失能量，故D正确．
故选C．

点评 本题考查了燃料电池知识，燃料电池电极反应式的书写要注意结合电解质溶液书写，原料相同，电解质溶液不同，电极反应式不同，题目难度中等．