Question

燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化

燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液．完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：（1）甲烷与氧气反应的化学方程式为：______（2）已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，这个电极是燃料电池的______（填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：______（3）随着电池不断放电，电解质溶液的碱性______（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

（1）甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应方程式为CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O，故答案为：CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O；
（2）CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O中C元素化合价由-4价变为+4价，所以甲烷失电子发生氧化反应，其所在电极为负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，故答案为：负极；2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；
（3）该燃料电池电池反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，氢氧根离子参加反应，所以反应过程中氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，故答案为：减小．