電気分解 I03 一般的な燃料電池の構成は, 次のように表される。下の各問いに答えよ。 Fe 基木例題22 燃料電池 的な燃料電池の構成は,次のように表される。下の各問いに答えよ。 (-)Pt-HalHsPO4aq| O2- Pt(+) 放電するときに,正極と負極でおこる変化を,それぞれ電子 e-を含む式で表せ。 放電するときにおこる変化を,1つの化学反応式で表せ。 1,93×10°Cの電気量を得るために消費される水素は, 標準状態で何 mL か。 問題187 .Proces み。 のとき、 E8T 数一 しる。 ん 物質を正 ことよばれ 解答 (1) 正極:O2+4H++4e 考え方 (1) 燃料電池の正極 活物質は酸素O2。 負極活物質は水素 He である。 (2) (1)の各反応式を, 電子e-が消えるよ うに組み合わせる。 (3)負極の反応式か ら,He とe- の物質 量の関係を求める。 e-1mol の電気量は, 9.65×10C である。 …の …2 → 2H2 O 電極を れる。 陰極に 負極:H2 - 2H++2e- (2) の+2×2から, 放電時の変化を表す反応式が得られる。 2H20 2H2+O2 (3) 1.93×10°Cの電気量に相当する電子の物質量は, 18T 1.93×10°C 9.65×10C/mol =2.00×10-2mol 2式から,2mo! の電子が流れたときに消費される水素は1mol なので,2.00×10-2mol の電子を取り出したときに消費される水 素は1.00×102mol である。したがって, 標準状態における水素 の体積は,次のように求められる。 22.4×10°mL/mol×1.00×10-2mol=224mL 還元 新本連 34-186 第Ⅲ章|物質の変化