Question

【題目】燃料電池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）與氧氣反應，將反應產生的化學能轉變為電能的裝置，通常用氫氧化鉀作為電解質溶液．完成下列關于甲烷（CH4）燃料電池的填空：
（1）甲烷與氧氣反應的化學方程式為：________.
（2）已知燃料電池的總反應式為CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應為CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，這個電極是燃料電池的（填“正極”或“負極”），另一個電極上的電極反應式為：
（3）隨著電池不斷放電，電解質溶液的堿性（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

【答案】
（1）

CH4+2O2 CO2+2H2O

（2）負極；2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣
（3）減小
【解析】（1）甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，反應方程式為CH4+2O2 CO2+2H2O，所以答案為：CH4+2O2 CO2+2H2O；（2）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O中C元素化合價由﹣4價變為+4價，所以甲烷失電子發生氧化反應，其所在電極為負極，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣ ， 所以答案為：負極；2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣；（3）該燃料電池電池反應式為CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，氫氧根離子參加反應，所以反應過程中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，所以答案為：減小．
本題考查了燃料電池，根據得失電子確定正負極發生的反應，能正確書寫電極反應式．