Question

【題目】“神舟七號”成功登天標志著我國的航天事業進入了新的篇章。

（1）某空間站局部能量轉化系統如下圖所示，其中燃料電池采用KOH溶液為電解液，燃料電池放電時的負極反應式為___________________________________。如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6 L(已折算成標況)氣體，則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質 的量為_________mol。

（2）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離出CO2，還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現轉化2CO2 =2CO＋O2，CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，則陰極反應式為________________________。

Answer 1

【答案】H2－2e－＋2OH－=H2O 2 CO2＋2e－＋H2O = CO＋2OH－

【解析】

（1）根據空間站能量轉化系統局部示意圖可知，向日面時發生水的分解反應，背日面時發生氫氣和氧氣生成水的電池反應；

（2）由題意可知，該裝置為電解池，堿性條件下，陰極上二氧化碳得電子發生還原反應生成CO。

（1）堿性氫氧燃料電池中，負極上氫氣失電子發生氧化反應生成水，電極反應式為H2-2e-+2OH-=H2O；電解水生成氫氣和氧氣的體積之比為2：1，則混合氣體中生成氧氣體積為×33.6L=11.2L，轉移電子物質的量為×4=2mol；故答案為：H2-2e-+2OH-=H2O；2；

（2）由題意可知，該裝置為電解池，堿性條件下，陰極上二氧化碳得電子發生還原反應生成CO，電極反應式為 CO2+2e-+H2O=CO+2OH-，故答案為：CO2+2e-+H2O=CO+2OH-。