Question

“神舟七号”成功登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。

(1)某空间站局部能量转化系统如下图所示，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液，燃料电池放电时的负极反应式为______________________________________。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6 L(已折算成标况)气体，则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为__________mol。

　向日面时　　　　　背日面时

—→—→—→

(2)在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现转化2CO2===2CO＋O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则阴极反应式为____________________。

Answer 1

答案　(1)H2－2e－＋2OH－===2H2O　2

(2)2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－

解析　(1)该燃料电池为氢氧燃料电池，氢气在负极上反应，先根据得失电子守恒有H2－2e－—→H2O，再根据电荷守恒有H2－2e－＋2OH－—→H2O，最后根据原子守恒有H2－2e－＋2OH－===2H2O；根据水电解产生的气体与转移电子数间的关系：2H2O2H2↑＋O2↑～4e－，则n(e－)＝×4＝2 mol。

(2)根据“阴极反应式＝总反应式－阳极反应式”得阴极反应式为2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－。