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