Question

【題目】(1)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：

①電池的負極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應式為__________________。

②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，制得在650 ℃下工作的燃料電池。請完成有關的電池反應式：

負極反應式：2CO＋2－4e－===4CO2；

正極反應式：__________________________________________；

總電池反應式：_______________________________________。

Answer 1

【答案】a CH4＋10OH－－8e－===＋7H2O 減小 O2＋2CO2＋4e－===2 2CO＋O2===2CO2

【解析】

(1)用氫氧化鈉溶液作電解質(zhì)溶液，甲烷燃料電池的總反應是CH4＋2OH－+2O2=CO32-+3H2O；

(2)用CO作燃料，熔融鹽燃料電池的總反應為2CO+O2==2CO2。

(1)根據(jù)總反應式CH4＋2OH－+2O2=CO32-+3H2O，CH4在反應時失去電子，故a電極是電池的負極，負極反應式是CH4＋10OH－－8e－== CO32-＋7H2O。由于電池工作過程中會消耗OH－，故一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH會減小；

(2) 用CO作燃料，熔融鹽燃料電池的總反應為2CO+O2=2CO2；根據(jù)正極反應式＋負極反應式＝總電池反應，可推知正極反應式為O2＋2CO2＋4e－==2 CO32-。