Question

甲烷燃料電池能量轉化率高．以KOH為電解質溶液，分別向兩極通入CH₄和O₂，即可產生電流，其電極反應分別為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-．下列說法錯誤的是（　　）

A．CH₄ 在負極發生氧化反應

B．O₂ 作為氧化劑發生還原反應

C．甲烷燃料電池實現了化學能轉變為電能

D．分別將1 mol H₂和CH₄做燃料電池的原料，產生電量一樣多

Answer 1

分析：燃料原電池中，甲烷失電子發生氧化反應，所以通入燃料的電極為負極，負極上失電子發生氧化反應，電池反應式為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，通入氧化劑的電極為正極，正極上得電子發生還原反應，其電極反應是：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，注意燃料電池也屬于原電池．

解答：解：A．失電子的物質在負極上發生氧化反應，根據方程式知，甲烷在負極上發生氧化反應，電極反應式為：CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，故A正確；
B．氧氣在正極上得電子發生還原反應，電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故B正確；
C．燃料電池也是原電池，所以甲烷燃料電池實現了化學能轉變為電能，故C正確；
D．將1 mol H₂和CH₄做燃料電池的原料，甲烷和氫氣失去的電子不同，所以產生電量不同，故D錯誤；
故選D．

點評：本題考查堿性甲烷電池的工作原理，題目難度不大，注意把握電極反應式的書寫，書寫電極反應式時要結合電解質溶液的酸堿性．