高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�@

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◆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。


解答解説はこのページ下


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◆解答解説

燃料電池の正極・負極それぞれでの反応式は、

正極：Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-→２Ｈ2Ｏ
負極：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-

このようになります。
ということは、電子が２ｍｏｌ流れると、水が１ｍｏｌ生成されます。

今回の問題では、水が３６ｇ生成されました。
Ｈ2Ｏ＝１８だから、３６ｇ＝２ｍｏｌです。

ならば、流れた電子は４ｍｏｌですね。
解答は、有効数字を３桁として、４．００ｍｏｌとなります。


次の問題→平均電流とエネルギー


◆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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