Question

【題目】航天飛機常采用新型燃料電池作為電能來源，燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質(zhì)與O2一起構(gòu)成的電池裝置。它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，甲烷燃料電池以KOH溶液為電解質(zhì)，其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋2O2＋2OH－===CO32—＋3H2O。

(1)負(fù)極上的電極反應(yīng)為____________________________________。

(2)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6 L O2時，有________ mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

(3)開始放電時，正極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O 1 增大

【解析】

（1）該燃料電池中，負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子；
（2）根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量；
（3）放電時，正極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大。

(1)該燃料電池中，負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，其電極反應(yīng)式分別為：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O，故答案為：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O；

(2)氧氣物質(zhì)的量= =0.25mol，因負(fù)極電極反應(yīng)式為： 2H2O+O2+4e=4OH知，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=4n(O2)=4×0.25mol=1mol，故答案為：1；

(3)放電時，正極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大，則溶液的pH增大，故答案為：增大。