Question

熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池，其工作原理如图所示：

Answer 1

（1）在燃料电池中，电子由负极流行正极，根据图示内容：电子是从a流向b，可以知道电极b是该燃料电池的正极，故答案为：正；

（2）在燃料电池中，燃料做负极，氧气作正极，所以若以氢气为燃料，则A是氢气，根据：熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池“可以知道Y是二氧化碳，在电池中，电解质中的阴离子移向负极，正极上是氧气得电子的还原反应，故答案为：H ₂；CO ₂；电极a；O ₂+4e ^-+2CO ₂═2CO ₃ ^2-；

①C（s）+

1

2 O ₂（g）═CO ₂（g）△H=-394kJ/mol；H ₂O（g）=H ₂（g）+

1

2 O ₂（g），△H=242kJ/mol；CO（g）=C（s）+O ₂（g），△H=111kJ/mol，反应CO（g）+H ₂O（g）═CO ₂（g）+H ₂（g）可以看成是以上三个反应的和，所以反应CO（g）+H ₂O（g）═CO ₂（g）+H ₂（g）△H=-394kJ/mol+242kJ/mol+111kJ/mol=-41 kJ/mol，故答案为：-41 kJ/mol；

②设消耗的一氧化碳浓度为c，则：

CO（g）+H ₂O（g）⇌CO ₂（g）+H ₂（g）

初始浓度：0.01 0.01 0 0

变化浓度：c c cc

平衡浓度：0.01-c 0.01-ccc

则有

c 2

(0.01-c) 2 =9，

解得c=0.0025（mol/L），

一氧化碳在此反应条件下的转化率=

1-0.0025

0.01 ×100%=75%，

故答案为：75%．