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化学 高校生

⑷ 答えが違います💦 教えて下さいお願いします🙇

[18 センター試験 ] 準°136. <燃料電池〉 される。 水素 H2 を完全燃焼させたときのエンタルピー変化を付した反応式は,以下の式で表 実] So H2(気) + 1/1202(気) H2O (液)△H=-286kJ ...... 式1 この燃焼による熱エネルギーを得るかわりに水素H2 と酸素 O2 の反応から電気エネ ルギーを取り出すようにつくられた電池が水素酸素燃料電池である。 右図は,白金触媒を含む多孔質の炭素電極,電解 液にリン酸水溶液を用いた水素酸素燃料電池の構 造を示す。A極には水素H2を, B極には酸素 O2 を 一定の割合で供給する。 電極AとBを外部導線でつ なぐと, A極では,水素 H2 が酸化されて水素イオ ンになる (式2)。 A極で生じた水素イオンは電解液 A極 H2 H2 電解液 B極 O2 H 多孔質の炭素電極 (リン酸水溶液) 中を移動し,B極では,酸素 O2が水素イオンと反応して水になる(式3)。 (2)と(3)をまとめると,燃料電池全体の化学反応式が得られる。 (1)(2)と(3) を電子e を含むイオン反応式でそれぞれ記せ。 (2)図の燃料電池において,負極はA極とB極のうちどちらか。 (3) 下線部に関して, 図の燃料電池全体の化学反応式を記せ。 多孔質の炭素電極 02 H2O (4) 図の燃料電池を1時間放電させたところ, 90.0gの水が生じた。 このときの電池の 平均電圧は 0.800Vであった。 以下の問いに答えよ。 ただし, 原子量はH=1.00, O=16.0, ファラデー定数 F=9.65×104C/mol とする。 ① この電池から1時間あたりに得られる電気エネルギーは何か, 有効数字3桁で 答えよ。 ただし、. 電気エネルギー[J]=電気量〔C] × 電圧[V] とする。 ②図の燃料電池を放電し、 ある物質量の水素 H2 を消費したときに得られる電気エ ネルギー[J] は,同じ物質量の水素 H2 を完全燃焼させて液体の水が生じるときに得 られる熱エネルギー[J]の何%にあたるか,有効数字3桁で答えよ。〔22 京都産大〕

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化学 高校生

電気分解や電池で、電子の流れをかけたりかけなかったりするのがどっちがどの場合かが全然わかりません。。教えていただけたら嬉しいです!

練習 8 京都大学改題 水素・燃料電池(Hydrogen Fuel Cell)を fig1 に示す。この燃料電池では、多 孔質の触媒を含む電極の間に電解液として水酸化カリウム水溶液が満たされてお り、負極側から気体水素、 正極側からは気体酸素が一定の割合で吹きこまれている。 それぞれの気体は、多孔質の電極を通って、水酸化カリウム水溶液と接触ができる ようになっている。二つの電極を導線でつなぐと、水酸化物イオンの移動によって 負極では水素の酸化反応が、 正極では酸素の還元反応が進行する。 この水素・燃料電池を 50 分間稼動させたとき,電流は一定値 386A を示した。 次の設問に答えよ。必要であればファラデー定数9.65×104[C]を用いよ。 抵抗 w 負極 正極 水素 酸素 未反応水素 水酸化カリウム 水溶液 未反応酸素 ↑多孔質の電極 ↑ fig 1. Hydrogen Fuel Cell (1)水素・燃料電池の電解液として,水酸化カリウム水溶液ではなくリン酸水 を用いた場合に正極および負極で起こる反応を,電子e を含む式で記せ。 (2) fig1 の水素・燃料電池の正極および負極で起こる反応を電子eを含む式で ✓ (3) 水素・燃料電池を 50 分稼動させたときの電気量は何C か。 (4) 50 分間の稼動で流れた電子は何molか。 XX (4) (5) 50 分間の稼動で反応した水素は何molか。 XX 65 (6)水素・燃料電池の電解液には,酸性型とアルカリ型があるが、酸性型 実用面で主流である。 その理由を記せ。 15

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