Question

化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。

Ⅰ.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景�，F(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極)：

(1)對于氫氧燃料電池，下列敘述不正確的是________。

A．a(chǎn)電極是負(fù)極，OH^－移向負(fù)極

B．b電極的電極反應(yīng)為：O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－

C．電池總反應(yīng)式為：2H₂＋O₂2H₂O

D．電解質(zhì)溶液的pH保持不變

E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置

(2)上圖右邊裝置中盛有100 mL 0.1 mol·L^－1AgNO₃溶液，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，此時(shí)AgNO₃溶液的pH＝________(溶液體積變化忽略不計(jì))。

Ⅱ.已知甲醇的燃燒熱ΔH＝－726.5 kJ·mol^－1，在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_________________________________________________________，

正極的反應(yīng)式為___________________________________________________________。

理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kJ，則該燃料電池的理論效率為________________________________________________________________________

(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。

Answer 1

解析�、�.(1)C項(xiàng)反應(yīng)條件不是點(diǎn)燃，C項(xiàng)錯(cuò)；隨著燃料電池的不斷反應(yīng)，水越來越多，KOH溶液濃度逐漸減小，pH逐漸降低，故D錯(cuò)。

(2)右池為電解池，其電極反應(yīng)為：陽極：4OH^－－4e^－===O₂↑＋2H₂O，陰極：4Ag^＋＋4e^－===4Ag，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01 mol，右池中共消耗0.01 mol OH^－，故生成0.01 mol H^＋，c(H^＋)＝＝0.1 mol·L^－1，pH＝1。

Ⅱ.該燃料電池的理論效率＝×100%≈96.6%。

答案�、�.(1)CD　(2)1�、�.CH₃OH＋H₂O－6e^－===CO₂↑＋6H^＋　O₂＋4H^＋＋4e^－===2H₂O　96.6%