将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入...

将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(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。则下列说法正确的是（）

满分5 manfen5.com

A．OH-由A端移向B端

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为：CH4 + 2O2 + KOH = KHCO3 + 2H2O

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-)

C 【解析】试题分析：A、燃料电池中，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，在原电池中阴离子向负极移动，OH-由B端移向A端，故A错误；B、当0＜V≤22.4L时，0＜n（CH4）≤1mol，则0＜n（CO2）≤1mol，只发生反应①②，且KOH过量，则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，故B错误；C、当22.4 L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，则1mol＜n（CO2）≤2mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，故C正确；D、当V=33.6L时，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，则c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-），故D错误；故选C。【考点定位】考查化学电源新型电池、原电池的工作原理【名师点晴】本题考查了燃料电池的工作原理重要考点，计算要求的综合性较强，本题难度较大。解答本题，要理清思路：燃料电池中，通入燃料的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量，结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。

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考点分析：

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试题属性

题型：选择题
难度：压轴