Question

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两极上分别通入CH₄和O₂，电解质溶液为KOH，生成的CO₂还要与KOH反应生成K₂CO₃，所以总反应为：CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O，则下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（　　）

A、负极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

B、正极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变

D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大

Answer 1

分析：碱性甲烷燃料电池，具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，据此结合选项分析解答．

解答：解：A、甲烷在原电池的负极失电子发生氧化反应，反应生成碳酸根和水，其负极的电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故A正确；
B、甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，其电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故B正确；
C、甲烷燃料电池的总反应为：CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O，反应消耗氢氧化钾所以碱性减弱，溶液的pH减小，故C错误；
D、甲烷燃料电池中化学能主要转化为电能，甲烷燃烧时化学能转化为热能、光能等能量的利用率较低，所以甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大，故D正确．
故选C．

点评：本题考查了燃料电池的工作原理知识，注意电解质对电池反应的影响，难度不大．