-
![]()
水素·酸素燃料電池の模式図を
右に示す。この燃料電池では, 触媒を含有する2枚
の多孔質の電極に仕切られた容器に,電解液として
水酸化カリウム KOH水溶液が入れられている。負
極側には水素,正極側には酸素がそれぞれ一定の割
合で供給され,それらの気体は多孔質の電極を通し
負荷
負極一 -正極
|水酸化
カリウム
水溶液
多孔質の電極
水素·酸素燃料電池の模式図
水素-
酸素
未反応
水素
未反応
酸素
てKOH 水溶液と接触できるしくみになっている。2つの電極を導線でつないだ場
合,水の電気分解と逆の反応が進行する。すなわち, 電解液中の OH- の移動により,
の負極では水素の酸化反応により水が生成し,()正極では酸素の還元反応がおこる。
(1) 下線部の),(イ)の反応を電子e-を含む式で記せ。
(2) 水素·酸素燃料電池を稼動させたら, 発生する単位時間あたりの電気エネルギー
は 193 W, 1.00Vであった。(i)~)を有効数字2桁で答えよ。1W=1V·A=1J/s
とし,ファラデー定数は9.65×10*C/mol とする。
(i) 燃料電池を3.00×10° 秒稼動させたら,反応した水素は何 mol か。
(i) 水素の燃焼熱は 286KJ/mol である。(i)の稼動により反応した水素と同じ物質
量の水素を燃焼させたときの発熱量は何 Jか。
i)(i)で燃料電池から得られた電気エネルギーは, (ii)の水素の燃焼反応によって得
られる発熱量の何%か。
(京都大)
(りア: Ha → 型+2
イ
02型*+4€ → 2HO
e
2性
針。
Hz +20H +2€
02+2H0 +4E→40H,
(2) ()193W - 1,00V × I CA]
IcAJ= (93 A(2佐室成)
R30 ×3.00×16]
6500 4e
6.00mla赤れた。
こ
よって Heは 2個すので,00. 3,00~l使用、
(i) 286ト74Q x 3,00, 858 トJ (製京げ-だったら )
() 電気エネルギーは [[W- 1 「]より 【[w.s]-|Jとなるのご
19300)× 3,00×(0° C] . 579×10° J =5794J(博らた電気エRルずー)
579
ーx/00 = 67.48 675% のgaいい勉換ですね。
- 24みんは 1001%の若置を目指して石腕ス下Eい
そし2 その時許を下さn.
858
