Question

【題目】燃料電池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液．完成下列關(guān)于甲烷（CH4）燃料電池的填空：
（1）甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
（2）已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，這個電極是燃料電池的（填“正極”或“負(fù)極”），另一個電極上的電極反應(yīng)式為：
（3）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性（填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率．

Answer 1

【答案】
（1）CH4+O2 CO2+2H2O
（2）負(fù)極；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
（3）減小
（4）大于
【解析】解：（1）甲烷在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2 CO2+2H2O；所以答案是：CH4+2O2 CO2+2H2O；（2）甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧化劑的電極為正極，正極上電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 所以答案是：負(fù)；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；（3）已知CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，電池工作一段時間后，因為消耗氫氧化鉀所以溶液的堿性減小，所以答案是：減小；（4）甲烷燃燒時要放出熱量、光能，所以燃料電池中甲烷的利用率比甲烷燃燒的能量利用率高，所以答案是：大于．