Question

 (1) Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，其電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液，電池放電時正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式：__________________________________________________。

(2)如圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na＋xS===Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式為____________。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個作用是______________________。與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的________倍。

(3)以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為________________________________，正極的反應(yīng)式為________________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol 甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kJ，則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比，甲醇的燃燒熱為ΔH＝－726.5 kJ/mol)。

Answer 1

解析：(1)根據(jù)電池正、負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì)和電解質(zhì)溶液，分析反應(yīng)物和生成物，根據(jù)電子守恒進(jìn)行配平；

(2)正極的電極反應(yīng)式為：xS＋2e－===S，M的作用一是導(dǎo)電，二是因鈉與硫易反應(yīng)，故它起到隔離作用；鈉高能電池中負(fù)極為鈉，有23 g鈉消耗釋放1 mol e－，則207 g鈉消耗時轉(zhuǎn)移207/23 mol e－，鉛蓄電池的電極反應(yīng)為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，鉛蓄電池中鉛是負(fù)極，207 g鉛消耗時轉(zhuǎn)移 2 mol e－，故鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的：207÷23÷2＝4.5 倍。

(3)該燃料電池的理論效率＝702.1 kJ÷726.5 kJ×100%＝96.6 %。

答案：(1)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O===

2K2Zn(OH)4＋2Ag

(2)xS＋2e－===S(或2Na＋＋xS＋2e－===Na2Sx)

導(dǎo)電和隔離鈉與硫　4.5

(3)CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋

3/2O2＋6H＋＋6e－===3H2O　96.6%