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+O2本题解析：
试题分析：（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  高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH???
下列叙述不正确的是（　　）
A．放电时负极反应为：3Zn-6e-+6OH-═3Zn（OH）2
B．放电时正极反应为：2FeO42-+6e-+8H2O═2Fe（OH）3+10OH-
C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原
D．放电时正极附近溶液的碱性减弱

参考答案：A．放电时，Zn被氧化，生成Zn（OH）2，电极反应式为3Z

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  如下图所示是某太空空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液，下列有关说法中正确的是
[???? ]
A. 该能量转化系统工作时，需不断补充H2O
B. 该转化系统的能量本质上来源于太阳能
C. 水电解系统中的阴极反应：O2+2H2O+4e-==4OH-
D. 燃料电池放电时的负极反应：H2－2e-==2H+

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  有一种MCFC型燃料电池，该电池所用原料为H2和空气，电解质为熔融的K2C03．电池总反应为：2H2+02=2H20，负极反应为H2+C032--2e-=H20+CO2．下列说法中正确的是（　　）
A．正极反应为40H--4e-=2H20+02?t
B．电池放电时，电池中CO32-的物质的量将逐渐减少
C．放电时C032-向负极移动
D．电路中的电子经正极、负极、熔融K2C03后再回到正极，形成闭合回路

参考答案：A、该燃料电池燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3总反应为2

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  将用导线连接的两根铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，形成燃料电池，其电池反应为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O．下列叙述正确的是（　　）
①通入CH4的电极为正极；②正极的电极反应是?O2+2H2O+4e-=4OH-；③通入氧气的电极为正极；④通入CH4的电极的反应是CH4+O2+4e-=CO2+2H2O；⑤负极的电极反应是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；⑥电池工作时溶液中的阳离子向负极移动；⑦电池工作时溶液中的阴离子向负极移动；⑧电池工作时电子从通入甲烷的一极由外电路流向通入氧气的一极．
A．②③⑤⑦⑧
B．②③⑤⑥⑧
C．①②⑤⑦⑧
D．①②③④⑦

参考答案：①具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，故①错误；<

本题解析：

本题难度：一般