问题标题:
【阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:2H2+O2=2H2O,电解质溶液为稀H2SO4溶液.(1)电池放电时其电极反应式分别为:负极___,正极___.(2)使用时,负极区的pH___(填】
问题描述:
阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:2H2+O2=2H2O,电解质溶液为稀H2SO4溶液.
(1)电池放电时其电极反应式分别为:负极___,正极___.
(2)使用时,负极区的pH___(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),正极区的pH___,电解质溶液的pH___.
(3)通常情况下,氢氧燃料电池的能量利用率___(填“大于”、“小于”或“等于”)氢气燃烧的能量利用率.
姜伟华回答:
(1)该反应负极中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,所以电极反应式为2H2-4e-═4H+,正极氧气得电子被还原,氧气得电子和溶液中的氢离子生成水,所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,故答案为:2H2-4e-═4H+;O2+4H++4e-═2H2O;
(2)使用时,负极区,产生氢离子,溶液的pH减小,正极区生成水,氢离子浓度减小,pH增大,随着反应的进行,生成的水越来越多,溶质硫酸的量不变,所以导致溶液的浓度降低,所以电解质溶液的pH值增大.
故答案为:减小;增大;增大;
(3)氢氧燃烧时要放出热量、光能,所以燃料电池中甲烷的利用率比氢氧燃烧的能量利用率高,
故答案为:大于.
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