Question

燃料电池是利用燃料（如H₂、CO、CH₄等）跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置．下列关于甲烷燃料电池（NaOH溶液作电解质）的说法中正确的是（　　）

A、负极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

B、负极反应为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

C、放电时正极发生氧化反应，外电路中电子从正极流向负极

D、随着放电的进行，溶液的pH保持不变

Answer 1

分析：燃料电池是燃料跟O₂（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱（如NaOH）溶液，燃料气体通入的是原电池的负极失电子发生氧化反应，氧气通入的是正极发生还原反应；负极的电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，通氧气的电极为正极，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；总化学方程式为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，据此分析．

解答：解：A、通氧气的电极为正极，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故A错误；
B、通入甲烷的一极为负极发生氧化反应，碱性条件下甲烷失电子生成碳酸根离子和水，其电极反应为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故B正确；
C、放电时正极上氧气得电子发生还原反应，外电路中电子从负极流向正极，故C错误；
D、甲烷燃料电池中总反应为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，原电池反应中消耗氢氧根离子，所以氢氧根离子浓度减小，则电解质溶液的pH减小，故D错误；
故选B．

点评：本题考查了燃料电池的原理，主要涉及电极名称，电极反应式的书写，电极反应的判断和应用，题目难度不大．