问题
填空题
(共8分)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。完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：
（1）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 + 10 OH- - 8e- == CO2-3 + 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：
（2）随着电池不断放电，电解质溶液的碱性 （填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）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。
答案
（1）负极； 2O2+4H2O+8e-==8OH- （2）减小 （3）大于
（1）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应。所以甲烷在负极通入，氧气在正极通入。由于溶液中电解质是氢氧化钾，所以正极反应式是
2O2+4H2O+8e-==8OH-。
（2）根据总的反应式可知，在反应过程中是消耗氢氧化钾的，所以溶液的碱性是降低的。
（3）燃料电池的硫利用率要大于甲烷直接燃烧的能量利用率。