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如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个

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时间:2024-08-17 11:11:23
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如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个【专家解说】:(1)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失

【专家解说】:(1)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,乙池为电解池,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,N连接原电池的正极,应为电解池的阳极,则应为石墨材料,N为阳极,电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,M为阴极,电极材料是Fe,电极反应式为Ag++e-=Ag,则乙池的总反应式为4AgNO3+2H2O 电解 . 4Ag↓+O2↑+4HNO3,
故答案为:Fe;4AgNO3+2H2O 电解 . 4Ag↓+O2↑+4HNO3;
(2)n(Ag)=4.32g108g/mol=0.04mol,根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol,
甲池中通入氧气的一极为正极,反应式为2O2+8H++8e-=4H2O,则消耗n(O2)=14×0.04mol=0.01mol,V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L;乙池中某一电极析出金属银4.32g时,同时产生氢离子的物质的量是0.04mol,则其浓度是0.1mol/L,所以溶液的pH=1;
故答案为:0.224;1;
(3)1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量,则1mol乙醇燃烧放出的热量=29.7kJ1g46g/mol=1366.7kJ,所以其热化学反应方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.7kJ/mol,
故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.7kJ/mol;
(4)356 g CH4?9H2O可以释放出2 mol CH4,已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,则890.3 kJ/mol×2 mol=1 780.6 kJ;
故答案为:1780.6.
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