燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置。下列关于甲烷燃料电池(NaOH溶液作电解质)的说法中正确的是A.负极反应为:O2+

发布时间:2020-08-13 10:51:36

燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置。下列关于甲烷燃料电池(NaOH溶液作电解质)的说法中正确的是A.负极反应为:O2+2H2O+ 4e-= 4OH- B.负极反应为:CH4+ 10OH-- 8e-= CO32- + 7H2OC.放电时正极发生氧化反应,外电路中电子从正极流向负极D.随着放电的进行,溶液的pH保持不变

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B解析燃料发生氧化反应,是负极反应式中的主要反应物,氧气发生还原反应,是正极反应式中的主要反应物,则O2+2H2O+ 4e- = 4OH-是正极反应式,而不是负极反应式,故A错误;CH4+2O2=CO2+2H2O、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,则碱性燃料电池总反应式为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O,则负极主要反应物→产物是:CH4→CO32—,则碳元素由—4价升为+4价,根据电子守恒原理可得:CH4—8e-→CO32—;左边电荷总数为+8,右边电荷总数为—2,根据电荷守恒原理可得:CH4—8e-+10OH-→CO32—;左右相差14个H、7个O,根据原子守恒原理可得:CH4 +10OH- -8e-=CO32-+7H2O,故B正确;放电时正极发生还原反应,外电路中电子从负极流向正极,故C错误;随着放电的进行,不仅NaOH被消耗,而且生成的水还能稀释NaOH,使溶液的碱性减弱,pH减小,故D错误。考点:考查燃料电池的工作原理,涉及碱性甲烷燃料电池的电极反应式、电极反应类型、外电路电子流动方向、溶液pH的变化等考点。
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