Question

【題目】CH4﹣O2燃料電池具有放電穩定，無污染等優點，如圖為一用甲烷氧氣燃料電池電解飽和氯化鈉溶液的模型圖。請認真讀圖，回答以下問題：

（1）請寫出通入甲烷氣體的一極所發生的電極反應式：____________________，其附近的pH值___（填“不變”或“變大”或“變小”）

（2）如果通入1mol的甲烷完全參與電極反應，則電路中轉移_____________的電子，a電極產生的氣體在標準狀況下的體積為_________________。

Answer 1

【答案】 CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O 變小 8mol 89.6L

【解析】試題分析：本題考查甲烷燃料電池的工作原理和電極反應式的書寫，多池串聯的計算。

（1）通入甲烷的一極為負極，由于電解質溶液為KOH溶液，CH4在負極被氧化成CO32-，電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。由于消耗OH-，c（OH-）減小，其附近的pH變小。

（2）根據電極反應式，1mol甲烷參與反應，電路中轉移8mol電子。a極與甲烷燃料電池的正極相連，a極為陽極，a極電極反應為2Cl--2e-=Cl2↑，電路中轉移8mol電子，a極生成的Cl2物質的量為4mol，在標準狀況下的體積為4mol22.4L/mol=89.6L。