氨空气碱性燃料电池(氨燃料电池发电)
以氨气作为燃料的电池,产物是什么! 在酸,碱不同环境下?
(1)碱性燃料电池中,负极上燃烧失电子发生氧化反应,所以该原电池中负极上氨气失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
(2)A.2v(H2)正=3v(NH3)逆时,该反应达到平衡状态,所以3v(H2)正=2v(NH3)逆时该反应没有达到平衡状态,故错误;B.单位时间生成m
mol
N2的同时消耗3m
mol
H2,正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;C.容器内的总压强不再随时间而变化,反应体系中各物质的浓度不变,所以达到平衡状态,故正确;D.无论该反应是否达到平衡状态,混合气体的密度不随时间变化,所以密度不能作为判断依据,故错误;E.a
molN≡N键断裂的同时,有6amolN-H键断裂,正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;F.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2时该反应不一定达到平衡状态,与反应物的初始浓度及转化率有关,故错误;故选BCE;
(3)同一温度下,容器中气体压强与总的物质的量成正比,设平衡状态时混合气体的物质的量为x,16.80:12.60=(1+3)mol:x,x=4mol×12.6016.80=3,所以平衡时混合气体的物质的量为3mol,设参加反应的氮气的物质的量为y,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)物质的量减少1mol
2moly
(4-3)mol1mol:2mol=y:(4-3)mol,y=1mol×(4?3)mol2mol=0.5mol,则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=0.5mol2L25min=0.01mol/(L.min),平衡时,c(N2)=0.5mol2L=0.25mol/L、c(H2)=3mol?3×0.5mol2L=0.75mol/L、c(NH3)=0.5mol×22L=0.5mol/L,化学平衡常数K=0.5×0.50.25×(0.75)3(
mol/L)-2=2.37(
mol/L)-2,故答案为:0.01
mol/(L.min);2.37(
mol/L)-2;
(4)①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ?mol-1②NH2CO2NH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ?mol-1③H2O(1)═H2O(g)△H=+44.0kJ?mol-1将方程式①+②-③得2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0
kJ?mol-1,增大容器容积时,假设平衡不移动,压强与体积成反比,所以其压强为原来的23,实际上增大容器体积,压强减小,平衡向正反应方向移动,温度不变,平衡常数不变,最终水蒸气浓度不变,所以压强为aPa,即P[H2O(g)]的取值范围是23a<P[H2O(g)]≤a,故答案为:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0
kJ?mol-1;23a<P[H2O(g)]≤a.
氨气氧气碱性燃料电池产物中为什么是氮气而不是一氧
酸性条件下:
负极:NH3-5e+H2O=5H++NO;正极:O2+4e+4H+=2H2O
碱性条件下:
负极:NH3-5e+OH-=NO+4H+;正极:O2+4e+2H2O=4OH-
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是,它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。
燃料电池其原理是一种电化学装置,其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。
特点:
不管是满负荷还是部分负荷均能保持高发电效率;
不管装置规模大小均能保持高发电效率;
具有很强的过负载能力;
通过与燃料供给装置组合的可以适用的燃料广泛;
发电出力由电池堆的出力和组数决定,机组的容量的自由度大;
电池本体的负荷响应性好,用于电网调峰优于其他发电方式;
用天然气和煤气等为燃料时,NOX及SOX等排出量少,环境相容性优。
如此由燃料电池构成的发电系统对电力工业具有极大的吸引力。
燃料电池的优势,科技手段中,尚没有一项能源生成技术能如燃料电池一样将诸多优点集合于一身。
应用领域:
燃料电池用途广泛,既可应用于军事、空间、发电厂领域,也可应用于机动车、移动设备、居民家庭等领域。早期燃料电池发展焦点集中在军事空间等专业应用以及千瓦级以上分散式发电上。
为什么说氨气燃料电池要是碱性的???
为什么说氨气燃料电池要是碱性的?
: 氨气燃料电池是负极氨气,正极是空气或氧气或者其他强氧化性物质,用惰性电极等组成.电解质呈碱性,主要是氨气极易溶于水,生成的氨水呈碱性,而且反应可逆
高中化学,为什么说氨气燃料电池要是碱性的?不要复制粘贴,讲详细点谢谢
肯定是要用碱性环境
先来看电极反应式
负极:4NH3 - 12e- + 12OH- = 2N2 + 12H2O 正极: 3O2 + 12e- + 6H2O = 12OH- 总化学方程式: 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
可见,在负极需要OH-,才能保证生成N2后H+的出路(即生成水),但正极又会生成OH-,所以碱液在其中充当介质的作用。
氨可用作碱性燃料电池的燃料,电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,则氨燃料电池的负极反应为
碱性
负极反应:2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O
正极反应:2NH3 + 6e- + 3O2 = N2 + 6OH-
氨气燃料电池方程式是什么
氨气燃料电池
总反应:4NH3 + 7O2=4NO2+6H2O
正极:7O2+14H2O-28e-=28OH-
负极:4NH3+28OH-+28e-=20H2O+4NO2
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