高考题引申出来的小疑惑2012年高考海南卷原题：16.(9分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电

Question

高考题引申出来的小疑惑
2012年高考海南卷原题：
16.(9分) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示.
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 .
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 （法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况).
第3小题第一空
参考答案为：1L/22.4L·mol-1×8×9.65×l04C · mol-1=3.45×l04C
经过多方论证,以下是几点共识：
通过一个原电池的电荷量是固定的（即1L甲烷完全反应）,而整个是串联电路,故通过电解池的电荷量与通过一个原电池的电荷量相等,即电荷量按照1L的甲烷完全反应来计算,设为Q.又因为两个原电池串联,故电压为2U,电阻R不变,故电流变为2I.完全反应所需时间t=Q/(2I)=t/2,即所需时间为正常情况下只接入一个原电池时完全反应所需时间的一半.
由此,我觉得是不是意味着多个相同原电池的串联提高了某个原电池的反应速率?
而且是以正比上升?
还有一个问题就是如果串联在电路中的不是两个相同的原电池怎么办?比如一个产生的电压是U,另一个是5U,一个反映所需时间为t,另一个为8t,这是如何考虑?
呵呵,不好意思,叙述得有些烦了,在下只是一名高中生,希望化学帝能解释的明白些,来吧,小弟洗耳恭听!

Answer 1

着多个相同原电池的串联提高了某个原电池的反应速率,应该是没有问题的,相当于反应物的浓度均增大一倍.
如果串联在电路中的不是两个相同的原电池,比如一个产生的电压是U,另一个是5U,这样会导致电压高的原电池反应受到抑制,电压低的原电池反应加快,可以把高电压的电池想象成原电池,而电压低的原电池内电阻高,阻碍强电流.
.个人看法.