题目
用电流强度为 5 , (A) 的直流电电解稀硫酸溶液，假设电流效率为 100%，在 300 , (K), 101325 , (Pa) 下，如欲获得氧气和氢气各 0.001 , (m)^3，需分别通电多少时间？已知该温度下水的蒸气压为 3565 , (Pa)。
用电流强度为 $5 \, \text{A}$ 的直流电电解稀硫酸溶液，假设电流效率为 $100\%$，在 $300 \, \text{K}$, $101325 \, \text{Pa}$ 下，如欲获得氧气和氢气各 $0.001 \, \text{m}^3$，需分别通电多少时间？已知该温度下水的蒸气压为 $3565 \, \text{Pa}$。
题目解答
答案
根据气体状态方程，湿气体中实际气体分压为 $ p = 97760 \, \text{Pa} $。
对于H₂：
\[
n_{\text{H}_2} = \frac{97760 \times 0.001}{8.314 \times 300} \approx 0.0392 \, \text{mol}
\]
\[
Q = 0.0392 \times 2 \times 96485 \approx 7560 \, \text{C}, \quad t = \frac{7560}{5} = 1512 \, \text{s}
\]
对于O₂：
\[
n_{\text{O}_2} = 0.0392 \, \text{mol}, \quad Q = 0.0392 \times 4 \times 96485 \approx 15120 \, \text{C}, \quad t = \frac{15120}{5} = 3024 \, \text{s}
\]
综上，获得0.001 m³ H₂需1512秒，获得0.001 m³ O₂需3024秒。
答案：
- 获得0.001 m³ H₂需1512秒。
- 获得0.001 m³ O₂需3024秒。