Question

 (1)Ag₂O₂是银锌碱性电池的正极活性物质,其电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag₂O₂转化为Ag,负极的Zn转化为K₂Zn(OH)₄,写出该电池反应方程式:                                            

　                                           。

(2)如图为钠高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS====Na₂S_x,正极的电极反应式为　         。

M(由Na₂O和Al₂O₃制得)的两个作用是　      。

与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的　　　　倍。

(3)以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为　　　　　　　　　,正极的反应式为　　　　　　　　　　。理想状态下,该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为　　　　(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比,甲醇的燃烧热为ΔH=-726.5 kJ·mol^-1)。

Answer 1

(1)根据电池正、负极反应的物质和电解质溶液,分析反应物和生成物,根据电子守恒进行配平。

(2)正极的电极反应式为xS+2e^-====,M的作用一是导电,二是因钠与硫易反应,故它起到隔离作用;钠高能电池中负极为钠,有23 g钠消耗释放1 mol e^-,则207 g钠消耗时转移207/23 mol e^-,铅蓄电池的电池反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄====2PbSO₄+2H₂O,铅蓄电池中铅是负极,207 g铅消耗时转移2 mol e^-,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的207÷23÷2=4.5倍。

(3)该燃料电池的理论效率=702.1 kJ÷726.5 kJ×100%≈96.6%。

答案:(1)Ag₂O₂+2Zn+4KOH+2H₂O====2K₂Zn(OH)₄+2Ag

(2)xS+2e^-====(或2Na⁺+xS+2e^-====Na₂S_x)

导电和隔离钠与硫　4.5

(3)CH₃OH+H₂O-6e^-====CO₂+6H⁺

3/2O₂+6H⁺+6e^-====3H₂O　96.6%