以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 10:33:03
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以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽【專家解說】:您好!以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷
【專家解說】:您好!以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為 ;放電時CO32-移向電池的 (填“正”或“負”)極。
(3)碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol?L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3 HCO3-+H+的平衡常數(shù)K1= 。(已知10-5.60=2.5×10-6)
(4)常溫下,0.1 mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是 (用離子方程式和必要的文字說明)。
答案:
(1)124.2
(2)C3H8+5O2=3CO2+4H2O 負
(3)4.2×10-7 mol?L-1
(4)> HCO3-+H2O=CO32-+H3O+(或HCO3-=CO32-+H+)、HCO3-+H2O=H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于電離程度
【解析】(1)將第2個方程式顛倒反寫,然后與第1個方程式相加,即得所求的反應(yīng)C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g),△H也隨方程式的變化關(guān)系進行求算:△H=-△H2+△H1=124.2kJ.mol-1。
(2)以丙烷為燃料制作的新型燃料電池,其電池反應(yīng)方程式為C3H8十502=3C02+4H20,因電子從電池的負極經(jīng)導(dǎo)線流入了電池的正極,故電池的正極是電子富集的一極,故帶負電荷的離子C032-在電解質(zhì)溶液中應(yīng)移向電池的負極而不是正極。
(3)根據(jù)電離平衡常數(shù)公式可知:
K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.60×10-5.60/l.5×10-5=4.2×10-7mol. L-1。
(4)0.1 mol L-1NaHCO3溶液的pH大于8,說明溶液呈堿性,即c(OH-)>c(H+),因在NaHCO3溶液中存在著兩個平衡:電離平衡HCO3- CO32-+H+,水解平衡: HC03-+H20 H2CO3-+OH- ,其余部分水的電離忽略不計,由c(OH-)>c(H+),說明水解過程大于電離過程,從而推出c(H2CO3)>c(CO32-) 。
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