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(chǎn)生電流，其電極反應分別為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；2O2+8e-+4H2O=8OH-．下列說法錯誤的是（　�。�
分析：燃料原電池中，甲烷失電子發(fā)生氧化反應，所以通入燃料的電極為負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應，電池反應式為：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，通入氧化劑的電極為正極，正極上得電子發(fā)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(fā)生氧化反應，根據(jù)方程式知，甲烷在負極上發(fā)生氧化反應，電極反應式為：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，故A正確；
B．氧氣在正極上得電子發(fā)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(xiàn)了化學能轉變?yōu)殡娔�，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(chǎn)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．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

合成氨尿素工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的物質轉化過程如下圖所示．

（1）天然氣（主要成分為CH4）在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應生成H2和CO的化學方程式為
CH4+H2O
 高溫 
.
 
 CO+3H2
CH4+H2O
 高溫 
.
 
 CO+3H2
．
（2）甲烷是一種清潔燃料，但不完全燃燒時熱效率降低，同時產(chǎn)生有毒氣體造成污染．
已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ/mol
則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時的熱效率是完全燃燒時的
0.7
0.7
倍（計算結果保留1位小數(shù)）．
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率．下圖是利用甲烷燃料電池電解50mL 2mol?L-1的氯化銅溶液的裝置示意圖：

請回答：
①甲烷燃料電池的正極反應式是
O2+4 H++4e-═2H2O
O2+4 H++4e-═2H2O
．
②當線路中有0.1mol電子通過時，
b
b
（填“a”或“b”）極增重
3.2
3.2
g．
（4）運輸氨時，不能使用銅及其合金制造的管道閥門．因為在潮濕的環(huán)境中，金屬銅在有NH3存在時能被空氣中的O2氧化，生成[Cu（NH3）4]2+，該反應的離子方程式為
2Cu+8NH3+O2+2H2O═2[Cu（NH3）4]2++4OH-
2Cu+8NH3+O2+2H2O═2[Cu（NH3）4]2++4OH-
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

將氫氣．甲烷．乙醇等物質在氧氣中燃燒時的化學能直接轉化為電能的裝置叫燃料電池．燃料電池的基本組成為電極．電解質．燃料和氧化劑．此種電池能量利用率可高達80%（一般柴油發(fā)電機只有40%左右），產(chǎn)物污染也少．下列有關燃料電池的說法錯誤的是（　　）

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科目：高中化學 來源： 題型：

燃料電池突出的優(yōu)點是不經(jīng)過熱能的中間形式而進行能量轉化，現(xiàn)已廣泛使用．如甲烷燃料電池，其電極反應為：負極：CH4+10OH-→CO32-+7H2O+8e-，正極：O2+4e-+2H2O→4OH-，現(xiàn)已知此燃料電池工作時得到了54毫升水，則電池的電子轉移為（　�。�

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科目：高中化學 來源： 題型：

已知CH4、H2、和CO的燃燒熱（△H）分別為-890.3kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0kJ?mol-1．
（1）用鉑電極電解稀硫酸溶液，當陽極產(chǎn)生2.24L（標準狀況）氣體時需消耗的能量是（假設能量的利用率為80%）
71.5kJ
71.5kJ
．
（2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進行高溫重整制備CO（另一產(chǎn)物為H2），寫出該反應的熱化學方程式
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3kJ?mol-1
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3kJ?mol-1
；
（3）甲烷燃料電池是利用燃料甲烷跟氧氣或空氣反應，將化學能轉化成電能的裝置，電解質是強堿溶液．在甲烷燃料電池中：負極反應為
CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O
，放電時溶液中的陰離子向
負
負
極移動；隨放電的進行，溶液的pH
減小
減小
（選填“增大”、“減小”或“不變”）．若用該燃料電池電解氯化銅溶液，當消耗甲烷5.6L（標準狀況）時，可生成銅的質量為（假設能量的利用率為100%）
64g
64g
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

將氫氣、甲烷、乙醇等物質在氧氣中燃燒時的化學能直接轉化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達80%(一般柴油發(fā)電機只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關燃料電池的說法中錯誤的是(    )

A.上述燃料電池的負極反應材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質

B.氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用

C.乙醇燃料電池的電解質常用KOH，該電池的負極反應為C2H5OH-12e-2CO2↑+3H2O

D.甲烷燃料電池的正極反應為O2+2H2O+4e-4OH-

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