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将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。则下列说法错误的是A.通入CH4的一端为原电池的负极,通
 更新时间:2024-04-24 03:48:50
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问题描述:

将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。则下列说法错误的是

A.通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极

B.0<V≤22.4L时,电池总反应的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

C.22.4L<V≤44.8L时,负极电极反应为:CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-

D.V=33.6L时,溶液中阴离子浓度大小关系为:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)

李大生回答:
  D   分析:   A项中,CH4失去电子,电子流出,故通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,正确;B项中,0<V≤22.4L,即2n(CH4)≤n(KOH),产物为K2CO3,电池总反应的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2OC项中,22.4L<V≤44.8L,即n(KOH)≤2n(CH4)≤2n(KOH),产物由K2CO3转向KHCO3,故负极电极反应为:CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,正确;D项中,V=33.6L,1.5n(CH4)=2n(KOH),溶液中溶质是K2CO3和KHCO3为1:1CO32-水解生成HCO3-,且比HCO3-水解程度大,故c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),错误。
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