《化学电源—甲烷燃料电池》化学电源—甲烷燃料电池

1单选题

如图所示是一个燃料电池的示意图,当燃料电池如下时,其分析中正确的是(  )

A
如果a极通入H$_2$,b极通入O$_2$,NaOH溶液作电解质溶液,则通H$_2$的电极上发生的反应为:H$_2$-2e_=2H_
B
如果a极通入H$_2$,b极通入O$_2$,H$_2$SO$_4$溶液作电解质溶液,则通O$_2$的电极上发生的反应为:O$_2$+4e_+2H$_2$O=4OH_
C
如果a极通入CH$_4$,b极通入O$_2$,NaOH作电解质溶液,则通CH$_4$的电极上发生的反应为:CH$_4$-8e_+10 OH_=CO$_3$_+7H$_2$O
D
如果a极通入H$_2$,b极通入O$_2$,NaOH溶液作电解质溶液,则溶液中的OH_离子向b极附近移动

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2单选题

有人设计出利用CH$_4$和O$_2$的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池.电池的总反应类似于CH$_4$在O$_2$中燃烧,则下列说法正确的是(  )

①每消耗1mol CH$_4$可以向外电路提供8mole_

②负极上CH$_4$失去电子,电极反应式CH$_4$+10OH_-8e_=CO$_3$_+7H$_2$O

③负极上是O$_2$获得电子,电极反应式为O$_2$+2H$_2$O+4e_=4OH_

④电池放电后,溶液pH不断升高.

A
①②
B
①③
C
①④
D
③④

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3单选题

甲烷燃料电池是一种新型化学电源,该电池是以铂丝为电极,KOH为电解质溶液,然后从两极分别通入甲烷和氧气,该电池的电极反应为:

X极 CH$_4$$_8$e_+10OH_=CO$_3$_+7H$_2$O

Y极 2O$_2$+8e_+4H$_2$O=8OH_

关于此燃料电池的下列说法不正确的是(  )

A
通入CH$_4$的X极为电池的负极,通入O$_2$的Y极为电池的正极
B
电池工作过程中溶液pH将下降
C
放电时每转移4mol电子,正极有1mol O$_2$被氧化
D
该燃料电池的总化学方程式可表示为:CH$_4$+2O$_2$+2KOH=K$_2$CO$_3$+3H$_2$O

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4单选题

一种新型燃料电池,它是用两根惰性金属做电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入甲烷和氧气,发生的电极反应为:X极:CH$_4$+10OH_-8e_=CO$_3$_+7H$_2$O Y极:4H$_2$O+2O$_2$+8e_=8OH_关于此燃料电池的下列说法中正确的是(  )

A
X极为正极,Y极为负极
B
工作一段时间后,KOH的物质的量不变
C
在标准状况下通入5.6L O$_2$完全反应,则有1.0mol电子发生转移
D
该电池工作时甲烷一极附近溶液的pH升高

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5单选题

一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷与氧气,其总反应为:2C$_2$H$_6$+7O$_2$+8KOH═4K$_2$CO$_3$+10H$_2$O.有关此电池的推断正确的是(  )

A
负极反应为:14H$_2$O+7O$_2$+28e_═28OH_
B
放电一段时间后,负极周围的 pH 升高
C
每消耗 1 mol C$_2$H$_6$,则电路上转移的电子数为 14 mol
D
放电过程中KOH的物质的量浓度基本不变

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6多选题

(多选)有人设计将两根铂丝做电极插入到KOH溶液中,然后在两极上分别通过甲烷和氧气而构成燃料电池.该电池中反应的化学方程式为:CH$_4$+2O$_2$+2KOH═K$_2$CO$_3$+3H$_2$O,则关于此燃料电池的下列说法中错误的是(1个电子所带电量为9.6×10_C)(  )

A
通过甲烷的电极为电池的负极,通过氧气的电极为正极
B
在标准状况下,每消耗5.6 L O2,可向外提供2.4×104 C的电量
C
通过甲烷电极的电极反应为:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
D
放电一段时间后,溶液的pH升高

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7单选题

甲烷燃料电池能量转化率高.以KOH为电解质溶液,分别向两极通入CH$_4$和O$_2$,即可产生电流,其电极反应分别为:CH$_4$+10OH_-8e_=CO$_3$_+7H$_2$O;2O$_2$+8e_+4H$_2$O=8OH_.下列说法错误的是(  )

A
CH$_4$ 在负极发生氧化反应
B
O$_2$ 作为氧化剂发生还原反应
C
甲烷燃料电池实现了化学能转变为电能
D
分别将1 mol H$_2$和CH$_4$做燃料电池的原料,产生电量一样多

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8单选题

将铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH$_4$和O$_2$,即可产生电流,此装置称为甲烷燃料电池.下列叙述中正确的是(  )

①通入CH$_4$的电极为正极;

②正极的电极反应式为:O$_2$+2H$_2$O+4e_=4OH_;

③通入CH$_4$的电极反应式为:CH$_4$+2O$_2$+4e_=CO$_2$+2H$_2$O;

④负极的电极反应式为:CH$_4$+10OH_-8e_=$_3$+7H$_2$O;

⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动;

⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动.

A
①③⑤
B
④⑤⑥
C
②④⑥
D
①②③

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9多选题

(多选)甲烷燃料电池的化学反应为CH$_4$+2O$_2$=CO$_2$+2H$_2$O,其中1个电极反应式为2O$_2$+8H_+8e_=4H$_2$O下列叙述不正确的是(  )

A
CH$_4$通入负极
B
O$_2$通入正极
C
正极发生氧化反应
D
负极的电极反应式为:CH$_4$+2H$_2$O-8e_=CO$_2$+8H_

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