燃料电池是当前研究的一个热点．回答下列有关问题：（1）某甲醚燃料电池结构如图1，写出该电池工作时负极的电极反应式．如图2为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图．该熔融碳酸

Question

燃料电池是当前研究的一个热点．回答下列有关问题：
（1）某甲醚燃料电池结构如图1，写出该电池工作时负极的电极反应式___．如图2为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图．该熔融碳酸盐燃料电池工作过程中消耗的反应物是___，正极的电极反应可表示为___．

（2）氢氧燃料电池是一种用氢气作为能源的电池．这种燃料电池的效率要比传统内燃机的效率高很多，所以燃料电池汽车（FCV）会有很高的效率．Schlesinger等人提出可用NaBH₄与水反应制氢气：BH₄^-+2H₂O=BO₂^-+4H₂↑（反应实质为水电离出来的H⁺被还原）．该反应的生成H₂的速率受外界条件影响．下表为pH和温度对NaBH₄ 半衰期的影响（半衰期是指反应过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间）．

体系pH	不同温度下NaBH4的半衰期（min）
	0℃	25℃	50℃	75℃
8	4.32×100	6.19×10-1	8.64×10-2	1.22×10-2
10	4.32×102	6.19×101	8.64×100	1.22×100
12	4.32×104	6.19×103	8.64×102	1.22×102
14	4.32×106	6.19×105	8.64×104	1.22×104

①已知，NaBH₄与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因___，所以则溶液中各离子浓度大小关系为___．
②从上表可知，温度对NaBH₄与水反应速率产生怎样的影响？答：___．
③反应体系的pH为何会对NaBH₄与水反应的反应速率产生影响？答：___．
④实验表明，将NaBH₄溶于足量水，释放的H₂比理论产量少得多（即反应一段时间后有NaBH₄剩余也不再反应）．其可能原因是___．

Answer 1

（1）甲醚燃料电池的负极上是燃料失电子的氧化反应，即CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺，融碳酸盐燃料电池中，CO、H₂、O₂在负极上失电子，正极上是氧气得电子的还原反应，即O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；故答案为：CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺；CO、H₂、O₂；O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；
（2）①NaBH₄与水反应制氢气：BH₄^-+2H₂O=BO₂^-+4H₂↑，反应生成的盐溶液BO₂^-在溶液中水解显碱性，BO₂^-+2H₂O⇌H₃BO₃+OH^-，溶液中离子浓度大小为c（Na⁺）>c（BO₂^-）>c（OH^-）>c（H⁺），
故答案为：BO₂^-+2H₂O⇌H₃BO₃+OH^-；c（Na⁺）>c（BO₂^-）>c（OH^-）>c（H⁺）；
②图表数据分析，随温度升高体系半衰期缩短，反应速率加快，故答案为：温度越大，反应速率越大；
③NaBH₄与水反应制氢气：BH₄^-+2H₂O=BO₂^-+4H₂↑，反应实质为水电离出来的H⁺被还原，图表数据可知PH增大，半衰期增长，反应速率减慢，体系碱性越强，水电离出来的H⁺浓度越低，因而反应速率越慢，
故答案为：体系碱性越强，水电离出来的H⁺浓度越低，因而反应速率越慢；
④随反应进行，溶液的pH逐渐增大，反应速率变小．常温时，当体系pH>12，半衰期为6． 19×10³min，反应速率很小，反应几乎停止，
故答案为：随着反应的进行，溶液的pH逐渐增大，反应速率变小．常温时，当体系pH>12，半衰期为6.19×10³min（约为4.3天），反应速率很小，反应几乎停止．