某乙醇燃料电池工作时的装置如图所示,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
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时间:2024-08-17 11:32:51
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某乙醇燃料电池工作时的装置如图所示,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【专家解说】:碱性乙醇电池为原电池,通入乙醇的电极是负极,通入氧气的电极是正极,
【专家解说】:碱性乙醇电池为原电池,通入乙醇的电极是负极,通入氧气的电极是正极,乙池有外接电源,属于电解池,根据图片知,N是阳极,M是阴极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,则M电极是铁,N电极是石墨,
(1)通过以上分析知,M是阴极,N极是阳极,N上电极反应式为4OH - -4e - =O 2 ↑+2H 2 O,乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:C 2 H 5 OH-12e - +16OH - =2CO 3 2- +11H 2 O,
故答案为:阴极,4OH - -4e - =O 2 ↑+2H 2 O,C 2 H 5 OH-12e - +16OH - =2CO 3 2- +11H 2 O;
(2)n(Ag)= 4.32g 108g/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2O 2 +8H + +8e - =4H 2 O,则消耗n(O 2 )= 1 4 ×0.04mol=0.01mol,
V(O 2 )=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 C 2 H 5 OH燃烧生成CO 2 和液态H 2 O时放出29.71kJ热量,则1mol乙醇燃烧放出的热量= 29.7kJ 1g 46g/mol =1366.66kJ,所以其热化学反应方程式为:C 2 H 5 OH(l)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+3H 2 O(l)△H=-1366.66kJ/mol,
故答案为:C 2 H 5 OH(l)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+3H 2 O(l)△H=-1366.66kJ/mol.
(1)通过以上分析知,M是阴极,N极是阳极,N上电极反应式为4OH - -4e - =O 2 ↑+2H 2 O,乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:C 2 H 5 OH-12e - +16OH - =2CO 3 2- +11H 2 O,
故答案为:阴极,4OH - -4e - =O 2 ↑+2H 2 O,C 2 H 5 OH-12e - +16OH - =2CO 3 2- +11H 2 O;
(2)n(Ag)= 4.32g 108g/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2O 2 +8H + +8e - =4H 2 O,则消耗n(O 2 )= 1 4 ×0.04mol=0.01mol,
V(O 2 )=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 C 2 H 5 OH燃烧生成CO 2 和液态H 2 O时放出29.71kJ热量,则1mol乙醇燃烧放出的热量= 29.7kJ 1g 46g/mol =1366.66kJ,所以其热化学反应方程式为:C 2 H 5 OH(l)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+3H 2 O(l)△H=-1366.66kJ/mol,
故答案为:C 2 H 5 OH(l)+3O 2 (g)=2CO 2 (g)+3H 2 O(l)△H=-1366.66kJ/mol.
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