Question

ジャンケン弱い

最初にあるO₂+4H⁺+4e⁻→2H₂OのH⁺はどこから来たんですか？仕切られてるのに移動して来れるんですか？

ている。
ある
次の文中の[ア~カ」は解答群の中から最も適切な答えを選べ。 キ]~ は、 数
137. 〈燃料電池)
[18 センター試験)
「値を有効数字2桁で答えよ。H=1.0, O=16,ファラデー定数 F=9.65×10*C/mol
水素の燃焼反応を熱化学方程式で表すと次のようになる。
20(気)
He(気)+
HO(液)+ 286kJ
この反応で放出されるエネルギーを, 直接電気エネル
ギーとして効率よく取り出す装置が, 水素-酸素燃料
電池である。右図にその模式図を示す。 触媒を含ませ
た2枚の多孔質電極(A極とB極)で仕切られた容器 排出物
に電解質を入れ,A極側から H2 を, B極側から O。 を
供給する。リン酸型燃料電池では, A極側で反応アが起き, B極側で反応イ]が
起きる。その結果, ウに向かって電流が流れ, したがってA極はエ極, B極は
|オ極,となる。また カ] 極側の排出物に水が含まれる。
この電池のA極とB極の間に負荷をつないで1時間運転したところ, 起電力が0.80V
挑出物から 18kgの水が得られた。この結果から, 流れた電気量はキ]C, 得られ
人ポ気エネルギーは[クJとなる。ただし, 1J(ジュール)=1C·V(クーロン·ボルト)
負荷
He→
A極
B極
排出物
である。また,この化学反応によって理論的に生じるエネルギーのうち, 電気エネルギ
ーに変換された割合は, ケ% となる。
-O2
→ H: O
(解答群] の H2 +
② O2 + 4H* + 4e" → 2H:O
③ H2 + 2OH → 2H20 + 2e
O2 + 2H2O+ 4e" → 40H
6 He → 2H* + 2e
[09 東京理大)
⑥ A極からB極
の B極からA極 ③ 正 0 負

137 ア) 6 (イ) ② ) ⑦ エ9 オ ③ カ) ③
# 1.9×10° ク 1.5×10° ク) 54
② CI
用いた電た。
③ それ以外は,
解説 燃料電池では, 両極で水の電気分解と逆の反応が進行する。リ
ン酸型では電解液が酸性なので, A極で水素が次のように反応する。
1) Aの陰極では,
②)。 Aの陽極の
極3)。Bの陰料
の陰極の)。B
酸化されやす
(2) Bの陰極で、
※3
水葉などの他
※の4
と、酸素など
※5
活物質を
また,B極側では, 酸素が次のように反応する。
O2 + 4H* + 4e" → 2H2O
よって,電子はA極からB極へ流れるので, 電流はB極からA極へ流
れる。電極は, A極が負極, B極が正極になる。また, 電極での反応
He → 2H*+2e
化反応、正事
※5
1mol が析出
起こして、
ネルギーを
ーに変換する時
10.8
108
という。
式より,正極側で水が生じる。
(キ)正極での反応式より, H:Oが2mol 生じるとき,e" は4mol 流れ
ているので, H.0=18 より, 流れたe"は,
18×10°(g)、4
18(g/mol)
よって,流れた電気量は,
2.0×10°×9.65×10*=1.93×10°=1.9×10°(C)
(ク) 1.93×10°×0.80=1.54…×10°=1.5×10°(J)
(ヶ)正極で生じる水は,
《※0
燃料電池には、
9.6
によって、 KO(3) Aの陽
いた7ルカ
ン酸水溶液を
燃料電池,フェ
換樹脂を用い
燃料電池など
×ニ=2.0×10°(mol)
る。B
2
2
139
※6
電解液が酸性す。
む式にする。妹
2.0×10°×ー=1.0×10°(mol)
2
KOHを用いた。
与えられた熱化学方程式より, Ha0 が1mol 生成すると 286kJが
生じるから,水が 18kg=1.0×10°mol 生成すると,
286×10°×1.0×10°=286×10°(J)
よって,電気エネルギーに変換された割合は, (ク)の値より,
1,54×10°
品
料電池では、
含む式)になる。
(負極) H+0|
(正極) 0, +2H
、100-54(%)

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

kenny

多孔質板、素焼き版は、
「イオンは通すぐらいの穴」が開いているという裏設定ですね。

ジャンケン弱い

そういうことでしたか。分かりました。ありがとうございます。

kenny

いえいえ。これからも頑張ってください。