题目内容
燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液.完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
(1)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-═CO2-3+7H2O,这个电极是燃料电池的
(2)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性
(3)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率
(1)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-═CO2-3+7H2O,这个电极是燃料电池的
负极
负极
(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”)(3)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率
大于
大于
(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率.分析:(1)原电池中失电子的电极是负极,正极上氧化剂得电子发生还原反应;
(2)根据溶液中氢氧根离子浓度是否变化判断;
(3)燃料电池中甲烷的利用率较高.
(2)根据溶液中氢氧根离子浓度是否变化判断;
(3)燃料电池中甲烷的利用率较高.
解答:解:(1)甲烷失电子发生氧化反应,所以通入燃料的电极为负极,通入氧化剂的电极为正极,正极上电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:负极,O2+2H2O+4e-=4OH-;
(2)电池工作一段时间后,因为消耗氢氧化钾所以碱性减弱,溶液的pH减小,故答案为:减小;
(3)甲烷燃烧时要放出热量、光能,所以燃料电池中甲烷的利用率比甲烷燃烧的能量利用率高,
故答案为:大于.
(2)电池工作一段时间后,因为消耗氢氧化钾所以碱性减弱,溶液的pH减小,故答案为:减小;
(3)甲烷燃烧时要放出热量、光能,所以燃料电池中甲烷的利用率比甲烷燃烧的能量利用率高,
故答案为:大于.
点评:本题考查了燃料电池,明确原电池正负极上发生的反应是解本题关键,难度不大.
练习册系列答案
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燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应,将化学能转化为电能的装置,电解质溶液是强碱溶液.下列关于甲烷的燃料电池说法中正确的为 | |
A. |
负极反应:O2+2H2O+4e-4OH- |
B. |
负极反应:CH4+10OH--8e-CO+7H2O |
C. |
随着放电进行,溶液的pH增大 |
D. |
放电时溶液中的阴离子向负极移动 |
燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应,将化学能转化成电能的装置,电解质溶液是强碱。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是
A.负极反应为:O2+2H2O+4e ==4OH-; |
B.负极反应为:CH4+10OH- - 8e==CO32-+7H2O |
C.放电时溶液中的阳离子向负极移动; |
D.随放电的进行,溶液的pH值不变 |