以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池

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  • 甲烷燃料电池:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

    反应前溶液中为0.3molKOH,

    参与反应O2=8.96/22.4=0.4mol,应消耗KOH0.4mol,已超过实际量,是否数据有误?

    如果假设数据无误,是某种特殊燃料电池,除了在碱性环境下工作,还能在非碱性环境下工作,那么消耗完KOH后,反应生成物就是H2CO3,这样如果不考虑溶液体积变化,最终所得溶液含K2CO3 1.5mol/L、H2CO3 0.5mol/L,根据碳酸电离平衡常数、水电离平衡常数,解得离子浓度由大到小为:

    K+:(3mol/L)

    (HCO3)-:1mol/L

    (CO3)2- :0.5mol/L

    OH- :8.9E-5 mol/L

    H+:1.1E-10 mol/L