燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:(

发布时间:2020-08-04 18:40:31

燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
(1)已知燃料电池的总反应式为CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4 + 10 OH- - 8e- =  CO2-3 + 7H2O,这个电极是燃料电池的________(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:________
(2)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。

网友回答

负极    2O2+4H2O+8e-=8OH-    减小    大于解析(1)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子,发生还原反应。所以甲烷在负极通入,氧气在正极通入。由于溶液中电解质是氢氧化钾,所以正极反应式是
2O2+4H2O+8e-=8OH-。
(2)根据总的反应式可知,在反应过程中是消耗氢氧化钾的,所以溶液的碱性是降低的。
(3)燃料电池的硫利用率要大于甲烷直接燃烧的能量利用率。
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