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問答題 以Ni（s）為電極，KOH水溶液為電解質(zhì)的可逆氫、氧燃料電池，在298K和標準壓力下穩(wěn)定地連續(xù)工作，試回答下述問題：
（1）寫出該電池的表示式，電極反應和電池反應；
（2）求一個100W（1W=3.6kJ.h^-1）的電池，每分鐘需要供給298K，100kPa壓力的H₂（g）的體積？已知該電池反應每消耗1molH₂（g）時的；
（3）該電池的電動勢為多少？

參考答案：

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1.問答題 乙烯水合生產(chǎn)乙醇的反應為：C₂H₄（g）+H₂O（g）=C₂H₅OH（g）。實驗歸納出平衡常數(shù)K^ө_p與溫度T和壓力p的關(guān)系為：

計算反應在300℃、7093kPa（70atm）下進行反應時乙醇的平衡產(chǎn)率。原料組成C₂H₄（g）：H₂O（g） =1：3（摩爾比）。

參考答案：

2.問答題 氯堿工業(yè)用鐵網(wǎng)為陰極，石墨棒為陽極，電解含有NaCl的質(zhì)量分數(shù)為w（NaCl）=0.25的溶液來獲得Cl₂（g）和NaOH溶液。NaCl溶液不斷地加到陽極區(qū)，然后經(jīng)過隔膜進入陰極區(qū)。若某電解槽內(nèi)阻為8×10^-4Ω，外加電壓為4.5V，電流強度為2000A。每小時從陰極區(qū)流出溶液為27.46kg，其中w（NaOH）=0.10，w（NaCl）=0.13。已知下述電池的電動勢為2.3V；

試求：
（1）該生產(chǎn)過程的電流效率；
（2）該生產(chǎn)過程的能量效率（即生產(chǎn)一定量產(chǎn)品時，理論上所需的電能與實際消耗的電能之比）；
（3）該電解池中用于克服內(nèi)阻及用于克服極化的電勢降各為多少？

參考答案：

3.問答題鋼在熱處理時易被氧化。已知反應Fe（s）+1/2O₂（s）＝FeO（s）的Δ_rG^O_m（773.15K）= -16.97kJ·mol^-1，欲使鋼件在500℃的加熱爐內(nèi)進行熱處理時不被氧化，應如何控制爐內(nèi)O₂的分壓？

參考答案：

4.問答題 某一溶液中含有KCl、KBr和KI的濃度均為0.10mol.kg^-1。今將該溶液放入帶有Pt電極的素燒杯內(nèi)，再將杯放在一帶有Zn（s）電極和大量0.10mol.kg^-1的ZnCl₂溶液的較大器皿中，若略去液接電勢和極化影響，試求298k時下列各情況報需施加的外電壓最少為若干？設活度因子均為1。
（1）析出99%的碘；
（2）析出Br₂，至Br^-的濃度為1×10^-4mol.kg^-1；
（3）析出Cl₂，至Cl^-的濃度為1×10^-4mol.kg^-1。

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5.問答題 工業(yè)上目前電解含食鹽水制造NaOH的反應為

有人提供改進方案，改造電解池的結(jié)構(gòu)，使電解食鹽水的總反應為

（1）從兩種電池總反應分別寫出陰極和陽極反應；
（2）計算在298K時，兩種反應的理論分解電壓各為多少？設活度因子均為1，溶液pH=14；
（3）計算改進方案在理論上可節(jié)約多少電能（用百分數(shù)表示）？

參考答案：