问题:

科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径.比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是___.Ⅰ.氢氧

更新时间:2024-04-26 00:08:11

问题描述:

科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径.比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是___.

Ⅰ.氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高.

(1)若电解质溶液为KOH,负极反应为___;

(2)若电解质溶液为硫酸,其正极反应为___

Ⅱ.美国已计划将甲醇燃料电池用于军事.一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气.

(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是___.

(2)此电池的负极发生的电极反应式是___.

(3)电解液中的H+向___极移动,向外电路释放电子的电极是___(填电极名称).

邓广文回答:

  燃料电池把化学能转变成电能,对环境影响很小,燃料直接燃烧会对环境造成污染.故答案为:污染少;

  Ⅰ、(1)若电解质溶液为KOH溶液时,正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O;

  (2)酸性条件下,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,负极上氢气失电子生成氢离子,电极反应式为H2-2e-=2H+,

  故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;

  Ⅱ、(1)甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能,CH3OH作负极,发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+;氧气在正极反应:3O2+12H++12e--=6H2O,两反应相加得总反应式,所以电池反应式为2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O,故答案为:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O;

  (2)负极电极反应为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+,正极反应为:3O2+12H++12e-=6H2O,故答案为:3O2+12H++12e-=6H2O;2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+;

  (3)在电池中,负极释放电子传到正极上,故H+向正极移动,释放电子的电极是负极,故答案为:正;负极.

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