Question

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池

是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极

均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在

电极表面放电。

（1）a极是　　　 极，b极是　　 极，电极

反应式分别为　　　　　　　　　　　　　　　 ，　 　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电时能生成350g水，试计算能量转化率。

[2H₂(g)+O₂(g)　 　 2H₂O(l)+572kJ]

（3）这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V，1.5W的小灯泡连续发光0.5h，应消耗标准状况下的H₂多少升？

（4）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出将图中H₂换成CH₄时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。此时电池内总的反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　 。

Answer 1

（1）负   正    2H₂+4OH^―-4e=4H₂O     O₂+2H₂O+4e^―=4OH^―

  （2）64.7%   

  （3）0.325L

  （4）CH₄+10OH^―-8e^―=CO₃^2―+7H₂O       CH₄+2O₂+2OH^―=CO₃^2―+3H₂O