Question

【題目】將CH4設計成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示(A、B為多孔性碳棒)持續通入甲烷，在標準狀況下，消耗甲烷體積VL。則下列說法正確的是（ ）

A．OH-由A端移向B端

B．0＜V≤22.4L時，電池總反應的化學方程式為：CH4 + 2O2 + KOH = KHCO3 + 2H2O

C．22.4L＜V≤44.8L時，負極電極反應為：CH4 - 8e- + 9CO32- + 3H2O = 10HCO3-

D．V=33.6L時，溶液中陰離子濃度大小關系為：c(CO32- )＞c(HCO3- )＞c(OH-)

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A、燃料電池中，通入CH4的一端為原電池的負極，通入空氣的一端為原電池的正極，在原電池中陰離子向負極移動，OH-由B端移向A端，故A錯誤；B、當0＜V≤22.4L時，0＜n（CH4）≤1mol，則0＜n（CO2）≤1mol，只發生反應①②，且KOH過量，則電池總反應式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，故B錯誤；C、當22.4 L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，則1mol＜n（CO2）≤2mol，發生反應①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，則負極反應式為CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，故C正確；D、當V=33.6L時，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，則電池總反應式為3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，則得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，則c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-），故D錯誤；故選C。