Question

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）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^-═CO^2-₃+7H₂O，這個電極是燃料電池的

負(fù)極

（填“正極”或“負(fù)極”），另一個電極上的電極反應(yīng)式為：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

（2）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率．

Answer 1

分析：（1）原電池中失電子的電極是負(fù)極，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)溶液中氫氧根離子濃度是否變化判斷；
（3）燃料電池中甲烷的利用率較高．

解答：解：（1）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^-，故答案為：負(fù)極，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）電池工作一段時間后，因?yàn)橄�耗氫氧化鉀所以堿性減弱，溶液的pH減小，故答案為：減��；
（3）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，
故答案為：大于．

點(diǎn)評：本題考查了燃料電池，明確原電池正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難度不大．