1、填空题  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。
（1）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”）
④通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率        （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率。
（2）据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－。
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将____（填降低或上升、不变）。

参考答案：（11分）（1）①CH4+O2CO2+2H2O （2分） ；  
②负极 （1分）；   2O2+4H2O+8e-==8OH- （2分）
③减小 （1分） ； ④大于（1分）
（2）①2CH3OH+3O2+4OH－=2CO32－+6H2O （2分）； 
②负 （1分）； 下降（1分）

本题解析：（1）①甲烷与氧气反应生成二氧化钛和水，故方程式为CH4+O2CO2+2H2O。
②CH4失去电子，发生氧化反应，是负极，O2是正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2O2+4H2O+8e-==8OH-。
③根据反应式可知，KOH发生反应，故电解质溶液的碱性减小。
④甲烷燃烧会浪费大量的能量，故甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。
（2）①根据题中给出的反应物和生成物，该电池反应的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH－=2CO32－+6H2O。
②甲醇失去电子，化学价升高，发生氧化反应，故甲醇在负极发生反应。强碱参与了反应，故电池在放电过程中溶液的pH将降低。
考点：燃料电池 新型电源
点评：本题考查的是燃料电池和新型电源的相关知识，题目难度大，熟悉原电池的工作原理是解题的关键，注意基础知识的学习、掌握及应用。

本题难度：一般

2、选择题  镍隔（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍隔电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd（OH）2+2Ni（OH）2?

参考答案：A、放电时，依据负极电极反应，电解质溶液中OH-向负极移动，故D正确；
B、充电过程是电解池，是电能转化为化学能的过程，故B正确；
C、放电时负极上发生氧化反应，Cd-2e-+2OH-=Cd（OH）2电极附近溶液的碱性减弱，故C错误；
D、充电时阴极反应是Cd（OH）2+2e--→Cd+2OH-，故D正确；
故选C．

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  电子计算器所用的纽扣电池中，还原剂是锌，氧化剂是Ag2O，电解质溶液为KOH溶液；其电极反应如下．Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-．
下列叙述正确的是（　　）
A．锌为正极
B．放电时，负极区溶液的pH增大
C．锌为负极
D．放电时，正极区溶液的pH减小

参考答案：A、根据化合价变化可知Zn被氧化，应为原电池的负极，则正极为Ag2O，故A错误；
B、原电池工作时，负发生反应Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，溶液pH值减小，故B错误；
C、根据化合价变化可知Zn被氧化，应为原电池的负极，则正极为Ag2O，故C正确；
D、原电池工作时，正发生反应Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，该极区溶液pH值增大，故D错误．
故选C．

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题  科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料．电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2-．下列对该燃料电池的说法不正确的是（　　）
A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极
B．该电池的总反应是：C3H8+5O2=3CO2+4H2O
C．电路中每通过5mol电子，约有5.6L标准状况下的丙烷被完全氧化
D．通丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O

参考答案：A．在熔融电解质中，O2-由正极移向负极，故A错误；
B．丙烷燃料电池的总反应式与丙烷燃烧的方程式相同，都为C3H8+5O2=3CO2+4H2O，故B正确；
C．n（C3H8）=5.6L22.4L/mol=0.25mol，C3H8被氧化为CO2，根据化合价的变化可知，转移电子的物质的量为0.25mol×[3×4-（-8）]=5mol，也可根据电极反应式判断，故C正确；
D．电池工作时，丙烷在负极被氧化，电极方程式为C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O，故D正确．
故选A．

本题解析：

本题难度：简单

5、选择题  瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪（图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示．该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动．

下列有关叙述正确的是（　　）
A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a
B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b
C．电极a的反应式为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D．当固体电解质中有1?mol?O2-通过时，电子转移4?mol

参考答案：A、电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故A错误
B、电极b氧气得电子，生成O2-，而电极a需要O2-作为反应物，故O2-由正极（电极b）流向负极（电极a），故B错误；
C、甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，故C正确；
D、1mol?O2得4mol电子生成2molO2-，故当固体电解质中有1mol?O2-通过时，电子转移2mol，故D错误；
故选C．

本题解析：

本题难度：简单