Question

燃料电池是燃料（例如CO、H₂、CH₄等）跟氧气或空气反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质通常是KOH溶液，则下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是（　　）

• A、负极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O
• B、正极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O
• C、随着反应地进行，KOH溶液物质的量浓度不变
• D、该电池的总反应与甲烷燃烧的反应方程式相同，反应式为：CH₄+2O₂═CO₂+2H₂O

Answer 1

分析：A、根据负极上发生反应的反应类型确定反应的物质及电极反应式；
B、根据正极上发生反应的反应类型确定反应的物质及电极反应式；
C、根据总反应方程式判断；
D、根据碱性条件下二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根判断．

解答：解：A、燃料在负极上失电子发生氧化反应，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾，所以电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故A正确；
B、氧气在正极上得电子，因为电解质溶液是氢氧化钾溶液，所以氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故B错误；
C、该电池的电池反应式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，反应消耗KOH，所以KOH的浓度减小，故C错误；
D、碱性条件下二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根，所以该电池的总反应为CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，与甲烷燃烧方程不同，故D错误；
故选A．

点评：本题考查了燃料电池，电极反应式的书写要注意结合电解质溶液判断电极上的生成物，原料相同，电解质溶液不同，电极反应式就不同．