题目内容
2．
如图所示的甲烷燃料电池装置，两级材料均选用石墨，1L 1mol/L NaOH作电解质溶液，下列说法正确的是（ ）| A． | 该过程是电能转化为化学能 | |
| B． | 当标准状况下消耗甲烷22.4L时，电池的总反应方程式为CH4+2O2+NaOH═NaHCO3+2H2O | |
| C． | 正极发生氧化反应，通入空气的电极附近pH升高 | |
| D． | 当消耗0.75mol CH4时，溶液中离子浓度大小关系为c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+） |
分析 A．原电池中化学能转化为电能；
B．标准状况下消耗甲烷22.4L即1mol，结合NaOH的物质的量判断；
C．正极上氧气得电子；
D．当消耗0.75mol CH4时，根据原子守恒计算CO32-和HCO3-的物质的量，再比较离子浓度大小关系．
解答 解：A．该装置为原电池，原电池中化学能转化为电能，故A错误；
B．标准状况下消耗甲烷22.4L即1mol，NaOH溶液为1L 1mol/L，则C与Na元素的物质的量相同，所以产物为NaHCO3，则电池的总反应方程式为CH4+2O2+NaOH═NaHCO3+2H2O，故B正确；
C．正极上氧气得电子，发生还原反应，故C错误；
D．产物为NaHCO3和Na2CO3，设NaHCO3为xmol，Na2CO3为ymol，由原子守恒可知，$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.75mol}\\{x+2y=1mol}\end{array}\right.$，解得x=0.5mol，y=0.25mol，NaHCO3为0.5mol，Na2CO3为0.25mol，所以c（HCO3-）＞c（CO32-），则溶液中离子浓度大小关系为c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），故D错误．
故选B．
点评 本题考查了燃料电池、离子浓度大小比较，注意书写燃料电池的电极反应式时要结合电解质溶液的酸碱性，注意把握离子浓度大小的比较方法，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和应用能力．
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