設計出燃料電池使天然氣CH4氧化直接產生電流是對世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一.最近有人設計了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一個電極通入天然氣,電池的電解質是摻雜Y2O3的ZrO2晶體.它在高溫下能傳導O2-,回答如下問題:
(1)這個電池的正極發(fā)生的反應是:O2+4e-=2O2-O2+4e-=2O2-
(2)負極發(fā)生的反應是:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2OCH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
(3)固體電解質里O2-的移動方向是:由正極移向負極由正極移向負極
(4)天然氣燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全,產生CC堵塞電極的氣體通道,有人估計,完全避免這種副反應至少還需10年時間,這正是新一代化學家的歷史使命.
(5)若將此甲烷燃料電池設計成在25%的KOH溶液中的電極反應,該電池的負極區(qū)域的堿性會減弱減弱(填“增強”“減弱”或“不變”)
【考點】化學電源新型電池;原電池與電解池的綜合.
【答案】O2+4e-=2O2-;CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O;由正極移向負極;C;減弱
【解答】
【點評】
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