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工作温度650℃的熔融盐燃料电池,用煤炭气(CO、H2)作负极反应物,空气与CO2的混合气体为正极反应物,催化剂镍作电极,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质.负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为
 
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:该燃料电池中,负极上一氧化碳、氢气失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应.
解答: 解:该燃料电池中,负极上一氧化碳、氢气失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2CO2=2CO32-
故答案为:O2+4e-+2CO2=2CO32-
点评:本题考查了电极反应式的书写,根据正负极上得失电子结合电解质书写电极反应式,注意该燃料电池中电解质为熔融态的碳酸盐,熔融态电解池中含有碳酸根离子,则正极上生成碳酸根离子,难度中等.
练习册系列答案
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天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛.
Ⅰ.在制备合成氨原料气H2 中的应用
(1)甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去.工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法.此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是
 

(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如图1所示:

析图可知:
①相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是
 

②汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是
 

(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为:Kp=
 
.随温度的降低,该平衡常数
 
(填“增大”“减小”或“不变”).
Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如图2:
(1)外电路电子流动方向:由
 
流向
 
(填字母).
(2)空气极发生反应的离子方程式是
 

(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6mol e-转移,有
 
 g 精铜析出.

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