美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池,(見圖)是一種新型化學(xué)電源,其構(gòu)造如圖所示:兩個電極均由多孔碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電。
(1)a是________極,電極反應(yīng)式為________,b是________極,電極反應(yīng)式為________。
(2)飛船上宇航員的生活用水由燃料電池提供。已知這種電池發(fā)1度電能生成350g水,則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為________。[已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1),DH=-572kJ]
(3)這種電池的輸出電壓為1.2V,要使標(biāo)有1.2V、1.5W的小燈泡連續(xù)發(fā)光1h,應(yīng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2________L。
(1)負,2H2+4OH--4e-=4H2O,正,O2+2H2O+4e-=4OH- (2)64.7% (3)0.65
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提示:本題考查原電池反應(yīng)原理與物理中電能轉(zhuǎn)化的綜合問題。 (1)在原電池中H2發(fā)生氧化反應(yīng),其電極為負極,O2發(fā)生還原反應(yīng),其電極為正極 (2)W=Pt=1000kWh´3600s/h=3600kJ 此電池1度電完全轉(zhuǎn)化為能量為´286kJ×mol-1=5561kJ 該電池的能量轉(zhuǎn)化率為 (3)W=Pt=1.5W´3600s=5400J ´22.4L×mol-1=0.65L
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