题目
电解水制氢技术中,水的理论分解电压是多少 伏? D 待检查 A. 1.23VB. 2.05VC. 1.7VD. 1.9V
电解水制氢技术中,水的理论分解电压是多少 伏? D 待检查
- A. 1.23V
- B. 2.05V
- C. 1.7V
- D. 1.9V
题目解答
答案
A
解析
理论分解电压是指在标准条件下(如温度25℃、浓度1M溶液),电解水所需的最小理论电压,不考虑实际过程中的能量损耗(如过电位)。解题核心在于阳极和阴极的标准电极电位差:
- 阳极反应:水被氧化生成氧气($2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{O}_2 + 4\text{H}^+ + 4e^-$),标准电位为$+1.23\text{V}$;
- 阴极反应:水被还原生成氢气($2\text{H}_2\text{O} + 2e^- \rightarrow \text{H}_2 + 2\text{OH}^-$),标准电位为$0\text{V}$;
- 总电压为两极电位差:$1.23\text{V} - 0\text{V} = 1.23\text{V}$。
标准电极电位计算
- 阳极氧化反应:
氧气生成的电位为$+1.23\text{V}$(标准条件下)。 - 阴极还原反应:
氢气生成的电位为$0\text{V}$(参考标准氢电极)。 - 总电压计算:
理论分解电压为阳极与阴极电位差:
$1.23\text{V} - 0\text{V} = 1.23\text{V}.$
选项分析
- A. 1.23V:正确,符合理论计算结果;
- B. 2.05V:实际应用中因过电位等因素高于理论值;
- C. 1.7V、D. 1.9V:均不符合标准条件下的理论值。