Question

下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：

（1）M电极的材料是         ，电极名称是          ，加入乙醇的铂电极的电极反应式为                              。

（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为     mL（标准状况下）。

（3）若在常温常压下，1g C₂H₅OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为                                           。

Answer

（1）铁 阴极 C2H5OH－12e-+16OH—=2CO32—+11H2O

（2）224 （3）C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l），△H=－1366.7kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）碱性乙醇燃料电池中通入乙醇的一极为原电池的负极，负极上乙醇失电子发生氧化反应，电极反应式为C2H5OH－12e-+16OH—=2CO32—+11H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，为电解池的阳极，则应为石墨，N为阳极，M为阴极，电极材料应是铁；

（2）n（Ag）=4.32/108=0.04mol，根据Ag++e-=Ag，转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，则消耗n（O2）=1/4×0.04mol=0.01mol，所以V（O2）=0.01×22.4 =0.224L=224mL；

（3）1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为29.71×46=1366.7kJ，则表示该反应的热化学方程式为C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l），△H=－1366.7kJ/mol。

考点：原电池原理，电解池原理