新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH

Question

如题所述

Answer 1

A、甲烷在原电池的负极失电子发生氧化反应，反应生成碳酸根和水，其负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故A正确；
B、甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C、甲烷燃料电池的总反应为：CH4+2KOH+2O2═K2CO3+3H2O，反应消耗氢氧化钾所以碱性减弱，溶液的pH减小，故C错误；
D、甲烷燃料电池中化学能主要转化为电能，甲烷燃烧时化学能转化为热能、光能等能量的利用率较低，所以甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大，故D正确．
故选C．

Answer 2

（1）燃料电池中，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-，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：ch4+10oh--8e-=co32-+7h2o，故答案为：2o2+8e-+4h2o=8oh-；ch4-8e-+10oh-=co32-+7h2o；
（2）闭合k开关后，a为阳极，b为阴极，电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中产生氢氧化钠，电解氯化钠溶液的化学方程式为2nacl+2h2o 电解 . 2naoh+h2↑+cl2发础篡飞诂读磋嫂单讥↑，
n（cl2）=0.224l22.4l/mol=0.01mol/l，
由方程式可知n（naoh）=0.02mol，
则c（oh-）=0.02mol0.2l=0.1mol/l，则ph=13，
故答案为：h2；2nacl+2h2o 电解 . 2naoh+h2↑+cl2↑；13；
（3）根据得失电子守恒，可得：1
mol
ch4～8
mol
e-～4
mol
cl2，故若每个电池甲烷通入量为1
l（标准状况），生成4l
cl2；电解池通过的电量为1l22.4l/mol×8×9.65×104c?mol-1=3.45×104c（题中虽然有两个燃料电池，但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算），
故答案为：1l22.4l/mol×8×9.65×104c?mol-1=3.45×104c；4．