在25°C和10.0 bar的过程中使用的电解槽的总电流为82%,电位为1.481 V.确定每年可电解的电能,以获得氢的摩尔流量:$ F(H_2) )= 12.016 \次10 ^ 6 \ mol / h $。 那么,任何人都可以帮助计算这种电解所需的能量吗?
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是的,这是家庭作业。我实际上计算了所需的能量,但我不知道它是否属实。
电解:$ \ ce {2H_2O +电 - > 2H_2 + O_2} $。
半反应是:$ \ ce {4e ^ - + 4H_2O(1)\至2H_2(g)+ 4OH ^ - (aq)} $。
电子的摩尔流量为:$ F(e)= 2F(\ ce {H_2})/ 0.92 = 12.016 \ times \ frac {10 ^ 6} {0.92} = 14.653 \ cdot 10 ^ 6 \ pu {mol / h } $。
然后,$ 1F(法拉第\常数)= q(e)\ Na = 1.602 \次10 ^ { - 19} \次6.023 \次10 ^ {23} = 96488.46 C / mol $。
$ F(e)\ F = 14.653 \次10 ^ 6 mol / h \次96488.46 C / mol = 1413838.6 \次10 ^ 6 C / h $
$ I(当前)= q / t = 1413838.6 \次10 ^ 6 C / h \次1h / 3600s = 392.74 \次10 ^ 6 A $
$ E(能量)= UIt = 1.481 \次392.74 \次10 ^ 6 \次31536000s(1年)= 1.834 \次10 ^ {16} J $
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