题目内容

将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成甲烷燃料电池.已知通入甲烷的一极,其电极反应为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;下列叙述不正确的是(  )
A、通入甲烷的一极为负极
B、通入氧气的一极发生还原反应
C、该电池总反应为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
D、该电池在工作时,溶液中的阴离子向正极移动
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:燃料原电池中,甲烷失电子发生氧化反应,所以通入燃料的电极为负极,电极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,通入氧化剂的电极为正极,其电极反应是:O2+2H2O+4e-═4OH-,溶液中阴离子流向负极,阳离子流向正极,电池反应式为:CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O,以此解答该题.
解答: 解:A.燃料原电池中,甲烷失电子发生氧化反应,所以通入燃料的电极为负极,故A正确;
B.通入氧气的一极为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,故B正确;
C.根据正负极电极方程式可知该电池总反应为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,故C正确;
D.放电时,溶液中阴离子流向负极,阳离子流向正极,故D错误.
故选D.
点评:本题考查碱性甲烷电池的工作原理,题目难度不大,注意把握电极反应式的书写,正确判断两极的化学反应,在学习中注意归纳电子、电流、离子的流向.
练习册系列答案
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X、Y、M、Z、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中X元素原子的核外电子总数等于其电子层数,Z元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成Z单质和水,X与Y、W可分别形成YX3和XW型共价化合物,YX3极易溶于水.
(1)X与M可形成电子总数为18的液态化合物,该化合物电子式是
 
,是
 
(极性或非极性)分子.
(2)Z元素氢化物的沸点比M的氢化物
 
(填“低”或“高”).原因是:
 

(3)已知X单质和Y单质反应生成YX3是可逆反应,△H<0.将X、Y的两种单质以等物质的量充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应.下列说法正确的是
 

a.达到化学平衡时,任何一种物质的正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,X、Y两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小
e.达到化学平衡后,升高温度,YX3的体积分数增大
(4)Z元素与常见的金属元素N形成NZ2的化合物,该物质消耗1mol氧气,放出QkJ热量,写出该反应的燃烧热的热化学方程式:
 

(5)如图所示装置,两玻璃管中盛满XW溶液,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极.接通S1后,两玻璃管中有气体生成.一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转.此时:
C(Ⅰ)的电极名称是
 
;C(Ⅱ)的电极反应式是
 

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