参考答案：D

本题解析：根据给出的电极反应看出，通入CH4的一极是负极，通入O2的另一极是正极。正极发生还原反应，A对；通入CH4的电极为负极，B对；对比两个电极反应，可知消耗的OH－比生成的多，所以随着反应的进行，KOH的浓度会降低，所以需要补充KOH，C对；原电池中阴离子向负极移动，OH－向负极移动，D错。
考点：燃料电池的工作原理。

本题难度：困难

5、填空题  请回答氯碱的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝     （要求计算表达式和结果）；
（2）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X．Y分别是             、            （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小                    ；
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极：                                             ；
负极：                                              ；

参考答案：（1）．13或0．89；（2）①Cl2，H2；a％小于b％；②O2+4e—+2H2O＝4OH— ，H2－2e—+2OH—＝2H2O。

本题解析：（1）电解饱和食盐水的方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑,根据反应方程式得出：Cl2、NaOH的质量比．13或0．89；（2）①B燃料电池右边通入空气，说明右边是电池的正极，左边是电源的负极，A电解池左端通入的是饱和食盐水，说明左端是2Cl－－2e－=Cl2↑，是阳极，右端是阴极2H＋＋2e－=H2↑，因此X是Cl2，Y是H2；B燃料电池的环境是碱性环境，正极上的反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，此电极是产生OH－的，因此a%<b%；②根据上面分析左边是负极，通入的是H2，右边是正极通入的是O2，电解质NaOH溶液，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反应式：H2＋2OH－－2e－=2H2O。
考点：考查氯碱工业、原电池的电极反应式、电解池电极反应式的书写等相关内容。

本题难度：困难