高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�B

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�B

◆問題

水素の燃焼反応を利用したいわゆる燃料電池を１．９３×１０⁵秒間稼働させたところ、液体の水が３６．０ｇ生成した。電極間を流れた電圧は１．００Ｖ，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として、次の問いに答えよ。

(1) 回路を流れた電子の物質量を求めよ。

(2) 平均電流[Ａ]と燃料電池から供給された電気エネルギー[ｋＪ]を求めよ。

(3) このとき反応した水素と同じ物質量の水素の完全燃焼によって液体の水が生成したときの熱量に対して、(2)で求めた電気エネルギーは何％か求めよ。ただし、水素の燃焼熱を２８６ｋＪ／ｍｏｌとする。


解答解説はこのページ下


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◆解答解説

(1)より、電子が４ｍｏｌ流れたので、水素は２ｍｏｌ使われたことになります。
水素の燃焼熱は２８６ｋＪだから、２ｍｏｌの水素が完全燃焼したならば、その２倍つまり５７２ｋＪの熱量が発生することになります。

(2)より、この燃料電池から供給された電気エネルギーは３．８６×１０^2ｋＪ＝３８６ｋＪであることがわかっています。

ならば、これが何％か求めればＯＫですね！

(３８６／５７２)×１００＝６７．５％

この問題文の問いでは「何％か？」という問い方をしていますが、つまりこれが変換効率です。


(1)に戻る→電子の物質量


◆関連問題
用語と基本的な構造→ボルタ電池、ダニエル電池、鉛蓄電池、マンガン電池、燃料電池
電池・電気分解まとめ


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◆問題

空欄に適語を入れてください。

20世紀初頭のヨーロッパでは、(�@)・(�A)・(�B)が三国同盟を結び、ロシアとフランスの同盟(露仏同盟)とのあいだで対立していた。イギリスは1904年に(�C)協商、1907年には(�D)協商を締結し、イギリス・フランス・ロシアのあいだで三国協商が成立した。日本は、日英同盟、日露協約の関係上、(�E)側に立った。


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◆解答

�@ドイツ、�Aオーストリア、�Bイタリア、�C英仏、�D英露、�E三国協商

20世紀初頭のヨーロッパでは、ドイツ・オーストリア・イタリアが三国同盟を結び、ロシアとフランスの同盟(露仏同盟)とのあいだで対立していた。イギリスは1904年に英仏協商、1907年には英露協商を締結し、イギリス・フランス・ロシアのあいだで三国協商が成立した。日本は、日英同盟、日露協約の関係上、三国協商側に立った。


前の問題→大正政変�B
次の問題→第一次世界大戦�A


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