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以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐

来源:新能源网
时间:2024-08-17 10:33:03
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以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐【专家解说】:您好!以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷

【专家解说】:您好!以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为                               ;放电时CO32-移向电池的                (填“正”或“负”)极。 (3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol•L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3 HCO3-+H+的平衡常数K1=             。(已知10-5.60=2.5×10-6) (4)常温下,0.1 mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)       c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是                                                   (用离子方程式和必要的文字说明)。 答案: (1)124.2 (2)C3H8+5O2=3CO2+4H2O    负 (3)4.2×10-7 mol•L-1 (4)>   HCO3-+H2O=CO32-+H3O+(或HCO3-=CO32-+H+)、HCO3-+H2O=H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于电离程度 【解析】(1)将第2个方程式颠倒反写,然后与第1个方程式相加,即得所求的反应C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g),△H也随方程式的变化关系进行求算:△H=-△H2+△H1=124.2kJ.mol-1。 (2)以丙烷为燃料制作的新型燃料电池,其电池反应方程式为C3H8十502=3C02+4H20,因电子从电池的负极经导线流入了电池的正极,故电池的正极是电子富集的一极,故带负电荷的离子C032-在电解质溶液中应移向电池的负极而不是正极。 (3)根据电离平衡常数公式可知: K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.60×10-5.60/l.5×10-5=4.2×10-7mol. L-1。 (4)0.1 mol L-1NaHCO3溶液的pH大于8,说明溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),因在NaHCO3溶液中存在着两个平衡:电离平衡HCO3- CO32-+H+,水解平衡: HC03-+H20   H2CO3-+OH- ,其余部分水的电离忽略不计,由c(OH-)>c(H+),说明水解过程大于电离过程,从而推出c(H2CO3)>c(CO32-) 。