华中科大金继红物化习题解答-166-193 第九章 可逆电池的电动势及其应用-考研试题文档资料系列.doc

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1、第九章 可逆电池的电动势及其应用基 本 公 式 1. Nernst方程 若电池反应为，则 nB对反应物取负值，对生成物取正值。 2. Ey与Ky的关系 3. 还原电极电势计算公式 若电极反应为氧化态ze还原态则 4. 及QR与E的关系习 题 详 解 1. 写出下列电池中各电极的反应和电池反应。 （1）PtH2()HCl(a) Cl2()Pt； （2）PtH2()H()Ag()Ag(s)； （3）Ag(s)AgI(s) I()Cl()AgCl(s) Ag(s)； （4）Pb(s)PbSO4(s) ()Cu2()Cu(s)； （5）PtH2()NaOH(a) HgO(s) Hg(l)； （6）Pt

2、H2()H(aq) Sb2O3(s) Sb(s)； （7）PtFe3(a1), Fe2(a2)Ag()Ag(s)； （8）Na(Hg)(aam) Na()OH()HgO(s) Hg(l)； 解 （1）电池反应 （2） 电池反应 （3）电池反应 （4）电池反应 （5）电池反应 （6）电池反应 （7） 电池反应 （8） 电池反应 2. 试将下述化学反应设计成电池。 （1）； （2）； （3）； （4）； （5）； （6）； （7）； （8）； （9）； （10）。解（1） Ag(s)Ag()Cl()AgCl(s)Ag(s)（2）Ag(s)AgI(s) I()Cl()AgCl(s)Ag(s)（3）P

3、tH2()NaOH(a) HgO(s) Hg(l)（4）PtFe3(), Fe2()Ag()Ag(s)（5）PtH2()H(a) O2() Pt（6）PtI2(s) I()Cl()Cl2()Pt（7）PtH2(py)H()OH()H2(py)Pt（8）Mg(s)OH()O2(g)Pt（9）Pb(s)PbO(s)OH()HgO(s)Hg(l)（10）PtSn2(),Sn4()Tl3(),Tl()Pt 3. 从饱和Weston电池的电动势与温度的关系式，试求298.15 K，当电池产生2 mol电子的电荷量时，电池反应的rGm、rHm和rSm。已知该关系式为 解 将T=298.15 K代入该关系式

4、，得将该关系式对温度微分，并将T=298.15 K代入，得饱和Weston电池的z=2，故 4. 298 K时，下述电池的E为1.228 V：PtH2(py)H2SO4(0.01 molkg1)O2(py)Pt已知H2O(l)的标准摩尔生成焓试求：（1）该电池的温度系数；（2）该电池在273 K时的电动势。设反应焓在该温度区间内为常数。解（1） () H2(py) 2H2e () O2(py)2H2eH2O(l)电池反应 H2(py)O2(py)H2O(l)故 （2）因在该温度区间与T无关，则亦与T无关，即(E/T)p为常数，所以，273 K时电池的电动势为 5.电池 ZnZnCl2(0.05

5、 molkg1)AgCl(s)Ag(s)的电动势与温度的关系为E/V=1.0154.92104(T/K298)。试计算在298 K，当电池有2 mol电子的电荷量输出时，电池反应的rGm、rHm、rSm和此过程的可逆热效应QR。解 将T=298 K代入题给关系式，得题给电池的z=2，故 6. 在298 K时，电池Hg(l)Hg2Cl2(s)HCl(a) Cl2(py)Pt(s)的电动势为1.092 V，温度系数为9.427104 VK1。（1）写出有2个电子得失的电极反应和电池的净反应；（2）计算与该电池反应相应的rGm、rSm、rHm及可逆热效应QR。若只有1个电子得失，则这些值又等于多少？

6、（3）计算在相同温度和压力下，与2个电子得失的电池净反应相同的热化学反应方程式的热效应。解 （1）电极反应() 2Hg(l)2Cl(a)Hg2Cl2(s)2e() Cl2(py)2e2Cl(a)电池反应 2Hg(l)Cl2(py) Hg2Cl2(s) （2）因有2个电子得失，所以 若只有1个电子得失，则 （3）若热化学反应方程式相同，则热效应为7. 一个可逆电动势为1.07 V的原电池，在恒温槽中恒温至293 K，当此电池短路（即直接发生化学反应，不做电功）时有1000 C的电荷量通过。假定电池中发生的反应与可逆放电反应时的反应相同，试求以此电池和恒温槽都看做系统时总的熵变。如果要分别求算恒温

7、槽和电池的熵变，还需何种数据？解 电池短路不做电功，相当于直接进行化学反应，其焓变H全部转化为热，恒温槽获得热量Qp=H，所以若电池恒温可逆放电，则热效应为故 如果要分别求算恒温槽和电池的熵变，还需rHm或(E/T)p。 8. 分别写出下列电池的电极反应、电池反应，列出电动势E的计算公式，并计算电池的标准电动势Ey。设活度因子均为1，气体为理想气体。所需标准电极电势从电极电势表中查阅。 （1）PtH2(py)KOH(0.1 molkg1)O2(py)Pt； （2）PtH2(py)H2SO4(0.01 molkg1)O2(py)Pt； （3）Ag(s)AgI(s) I()Ag()Ag(s)； （

8、4）PtSn4(),Sn2()Tl3(),Tl()Pt； （5）Hg(l)HgO(s)KOH(0.5 molkg1)K(Hg)(aam=1)。 解 （1）() H2(py)2OH(0.1 molkg1)2H2O(l)2e () O2(py)H2O(l)2e2OH(0.1 molkg1)电池反应 H2(py)O2(py)H2O(l) （2）() H2(py)H(0.02 molkg1)e () O2(py)H(0.02 molkg1)eH2O(l)电池反应 H2(py)O2(py)H2O(l) （3）() Ag(s)I()AgI(s)e () Ag()eAg(s) 电池反应 Ag()I()AgI

9、(s) （4）() Sn2()Sn4()2e () Tl3()2eTl()电池反应 Tl3()Sn2()Sn4()Tl() （5）() Hg(l)OH(0.5 molkg1)HgO(s)H2O(l)e () K(0.5 molkg1)Hg(l)eK(Hg)(aam)电池反应 Hg(l)KOH(0.5 molkg1)HgO(s)K(Hg)(aam)H2O(l) 9. 试为下述反应设计一电池求电池在298 K时的标准电动势Ey、反应的和平衡常数。如将电池反应写成再计算Ey、和，比较两者的结果，并说明为什么。 解 设计电池为 Cd(s)Cd2(a=1)I(a=1)I2(s),Pt查表得故此电池反应的

10、z=2，所以当电池反应的计量系数缩小一半时，Ey不变，但z=1，故 10. 298 K时，已知如下三个电极的反应及标准还原电极电势，如将电极（1）与（3）和（2）与（3）分别组成自发电池（设活度均为1），写出电池的书面表达式、电池反应式并计算电池的标准电动势。 （1）Fe2()2eFe(s)，； （2）AgCl(s)eAg(s)Cl，； （3）Cl2(py)2e2Cl()，。 解 由电极（1）与（3）组成的自发电池为Fe(s)FeCl2()Cl2(py)Pt(s)其电池反应为Cl2(py)Fe(s)Fe2()2Cl()其标准电极电势为由电极（2）与（3）组成的自发电池为 Ag(s)AgCl(s

11、)HCl(a=1)Cl2(py)Pt(s)其电池反应为 2Ag(s)Cl2(py)2AgCl(s)其标准电极电势为 11. 列式表示下列两组标准电极电势jy之间的关系 （1）Fe33eFe(s)，Fe22eFe(s)，Fe3eFe2； （2）Sn44eSn(s)，Sn22eSn(s)，Sn42eSn2。 解 (1) Fe33eFe(s)， Fe22eFe(s)， Fe3eFe2，因=，则故 （2） Sn44eSn(s)， Sn22eSn(s)， Sn42eSn2，因=，则故 12.298 K时，已知如下电池的标准电动势Ey=0.2680 V：PtH2(py)HCl(0.08 molkg1，)H

12、g2Cl2(s)Hg(l) （1）写出电极反应和电池反应；（2）计算该电池的电动势；（3）计算甘汞电极的标准电极电势。解 （1）电极反应() H2(py)2H()2e() Hg2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl()电池反应 Hg2Cl2(s)H2(py)2Hg(l)2HCl() （2）电池的电动势为 （3）因 故甘汞电极的标准电极电势为 13. 试设计一个电池的表达式，使其中进行下述反应 （1）写出电池的表达式；（2）计算上述电池反应在298 K、反应进度为1 mol时的平衡常数；（3）若将过量磨细的银粉加到浓度为0.05 molkg1的Fe(NO3)3溶液中，求当反应达平衡后，Ag的浓度为

13、多少（设活度因子均等于1）？ 解 （1）电池表达式为PtFe3,Fe2AgAg(s)（2）查表得，则此电池反应的z=1，故 （3） Fe2AgAg(s)Fe3平衡时 m m 0.05 molkg1m解得 反应达平衡后，Ag的浓度为0.0442 molkg1。 14.试设计合适的电池判断在298 K时，将金属银插在碱溶液中，在通常的空气中银是否会被氧化（空气中氧气分压为21 kPa）？如果在溶液中加入大量的CN，情况又怎样?已知： Ag(CN)2eAg(s)2CN，解 设计的电池为Ag(s)Ag2O(s)OH(a)O2(0.21py)Pt则电池反应 2 Ag(s)O2(0.21py)Ag2O(s

14、)，z=2查表得，则E0，电池为自发的，表明Ag在碱溶液中会被氧化，但趋势不大，开始生成的Ag2O覆盖在Ag的表面，阻止了Ag被进一步腐蚀。加入大量的CN后，这时负极发生Ag氧化成的反应，而不是生成Ag2O的反应。 15. 在298 K时，分别用金属Fe和Cd插入下述溶液中，组成电池。试判断何种金属首先被氧化？ （1）溶液中含Fe2和Cd2的活度都是0.1。 （2）溶液中含Fe2的活度是0.1，而含Cd2的活度是0.0036。 解 （1）查表得，组成电池为Cd(s)Cd2(0.1 molkg1)，Fe2(0.1 molkg1)Fe(s)电池反应Cd(s)Fe2(0.1 molkg1)Fe(s)

15、Cd2(0.1 molkg1)设所有的活度因子均为1，z=2，则E0，作为负极，说明Cd(s)首先被氧化成Cd2。 16.在298 K时，有电池：Ag(s)AgCl(s)NaCl(aq)Hg2Cl2(s)Hg(l)。已知化合物的标准生成Gibbs自由能分别为试写出该电池的电极和电池反应，并计算电池的电动势。 解 电极反应为() Ag(s)ClAgCl(s)e() Hg2Cl2(s)eHg(l)Cl电池反应为Ag(s)Hg2Cl2(s)AgCl(s)Hg(l)则 在标准状态下，有 17. 根据下列在298 K和标准压力下的热力学数据，计算HgO(s)在该温度时的解离压。（1）电池PtH2(py)

16、NaOH(a)HgO(s)Hg(l)的标准电动势Ey=0.9265 V； （2）反应H2(g)O2(g)H2O(l)的； （3）298 K时，下表为各物质的标准摩尔熵值：化合物HgO(s)O2(g)H2O(l)Hg(l)H2(g)/(Jmol1K1)70.29205.169.9177.4130.7 解 由题给电池可得 () H2()2OH()2e2H2O(l)() HgO(s)H2O2eHg(l)2OH()电池反应 H2()HgO(s)Hg(l)H2O(l) 又 H2(g) O2(g)H2O(l) 得 HgO(s)Hg(l)O2(py) 反应的z=2，则对于反应 因 所以，HgO(s)在298

17、 K时的解离压为 18. 在273318 K的温度范围内，下述电池的电动势与温度的关系可由所列公式表示： （1）Cu(s)Cu2O(s)NaOH(aq)HgO(s)Hg(l) （2）Pt(s)H2(py)NaOH(aq)HgO(s)Hg(l) 已知，试分别计算HgO(s)和Cu2O(s)在298 K时的和的值。 解 电池（1）在298 K时其电池反应为 HgO(s)2Cu(s)Cu2O(s)Hg(l) 电池反应的z=2，故电池（2）在298 K时 其电池反应为 HgO(s)H2(py)H2O(l)Hg(l) 电池反应的z=2，故水的生成反应为 H2(py)O2(py)H2O(l) 得Hg(l)

18、O2(py)HgO(s)则 得2Cu(s)O2(py)Cu2O(s)则 19. 有电池PtH2(py)H()OH()O2(py)Pt，在298 K时，已知该电池的标准电动势Ey=0.40 V，。试计算这时解离过程H2O(l) H()OH()的离子积常数的值。解 题给电池的电池反应为H2(py)O2(py)H2O(l)2H()2OH() 故 H2(py)O2(py)H2O(l) 则 （）2得H2O(l)H()OH() 则 故 20. 有电池Zn(s)ZnCl2(0.005 molkg1)Hg2Cl2(s)Hg(l)，已知在298 K时的电动势为1.227 V，Debye-Hckel极限公式中的常

19、数。试求：（1）电极反应和电池反应；（2）电池的标准电动势Ey（要考虑的影响）；（3）按电池反应有2个电子得失，当反应进度为1 mol时的。解 （1）电极反应为() Zn(s)Zn2()2e() Hg2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl()电池反应 Zn(s)Hg2Cl2(s)2Hg(l)Zn2()2Cl()（2）对ZnCl2溶液，其离子强度为则 电池的电动势为所以，电池的标准电动势Ey为 （3）按电池反应有2个电子得失，当反应进度为1 mol时的为 21. 写出下列浓差电池的电池反应，并计算在298 K时的电动势。 （1）PtH2(g,200 kPa)H()H2(g,100 kPa)Pt；

20、（2）PtH2(py)H()H()H2(py)Pt； （3）PtCl2(g,100 kPa)Cl()Cl2(g,200 kPa)Pt； （4）PtCl2(py)Cl()Cl()Cl2(py)Pt； （5）Zn(s)Zn2()Zn2()Zn(s)； （6）Pb(s)PbSO4(s)(a1=0.01)( a2=0.001)PbSO4(s)Pb(s)。解 （1）() H2(200 kPa)2H()2e () 2H()2eH2(100 kPa)电池反应 H2(200 kPa)H2(100 kPa)（2）() H2(py)H()e() H()eH2(py)电池反应 H()H() （3）() 2Cl()C

21、l2(100 kPa)2e() Cl2(200 kPa)2e2Cl()电池反应 Cl2(200 kPa)Cl2(100 kPa) （4）() Cl()Cl2(py)e () Cl2(py)eCl()电池反应 Cl()Cl() （5）() Zn(s)Zn2()2e () Zn2()2eZn(s)电池反应 Zn2()Zn2() （6）() Pb(s)(a1=0.01)PbSO4(s)2e(+)PbSO4 (s)+2e-Pb(s)+(a2=0.001)电池反应 (a1=0.01)(a2=0.001)22. 298 K 时，有下述电池：。已知该电池的实测电动势为0.0536 V，在0.5 mol kg

22、-1和0.05 mol kg-1的KCl溶液中，g值分别为0.649和0.812，计算Cl-的迁移数。解 此电池为浓差电池，电池反应为Cl-(0.5 mol kg-1)Cl-(0.05 mol kg-1)其电动势应为解得 23. 常用的铅蓄电池可表示为。已知在060的温度区内，电动势与温度的关系为在25时，电池的= 2.041 V，试计算这时电解质溶液H2SO4(m = 1 mol kg-1)的平均活度因子g。解 电池反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(m = 1 mol kg-1)2PbSO4(s)+2H2O(l)或 Pb(s)+PbO2(s)+4H+()+2PbSO4(s)+2

23、H2O(l)25时，电池的电动势为故 *24. 在298 K 和100 kPa 时，试求电极的标准电极电势。已知：(1) 1 mol Na2S2O3 5H2O(s)溶于大量水中，；(2) 1 mol Na2S2O3 5H2O(s)溶于过量的溶液中，；(3) 1 mol I2 (s) 溶于过量的溶液中，；(4) ;(5) 各物质在298 K 时的标准摩尔熵如下：化合物33.47146.0105.9116.7解 由题意可得如下反应： Na2S2O3 5H2O(s)2Na+(aq)+(aq) 2Na2S2O3 5H2O(s)+(aq)4Na+(aq)+(aq)+3I-(aq) I2(s) +I-(a

24、q)(aq) I2(s) +2e-2I-(aq) -2-得2(aq) +I2(s)(aq)+2I-(aq) -得2(aq)(aq)+2e- 由式与式构成电池其电池反应为式，则有 电池的标准电动势为 电极的标准电动势为25. 已知298 K 时，2H2O(g)2H2 (g)+O2 (g)反应的平衡常数为9.710-81，这时H2O(l)的饱和蒸气压为3200 Pa，试求298 K 时下述电池的电动势E。(298 K 时的平衡常数是根据高温下的数据间接求出的。由于氧电极上反应不易达到平衡，不能测出E的精确值，所以可通过此法来计算E值。)解 电池反应 2H2(py)+ O2(py)2H2O(l ,

25、3.2 kPa)设计下列循环：2H2(py)+ O2(py)2H2O(l , 3.2 kPa) DG3 DG12H2O(g, py) 2H2O(g , 3.2 kPa)则26. 计算298 K 时下述电池的电动势E。已知，该温度下PbCl2(s)在水中饱和溶液的浓度为0.039 mol kg-1(用Debye-Hckel极限公式求活度因子后再计算电动势)。解 另设计电池其电池反应为PbCl2(s) +2PbCl2饱和溶液的离子强度为则 此电池反应的平衡常数为则此电池的标准电池电动势而 故 题给电池反应为Pb(s)+2H+ (0.01 mol kg-1)+2Cl-(0.01 mol kg-1)P

26、bCl2(s)+H2(10 kPa) HCl(0.01 mol kg-1)溶液的离子强度为则 题给电池反应的电动势为27. 有如下电池已知298 K 时该电池的电动势E(298 K)=0.372 V，温度为308 K 时，E(308 K)=0.374 V，设电动势随温度的变化是均匀的。又已知298 K 时，。(1)写出电极反应和电池反应；(2)当电池可逆地输出2 mol 电子的电荷量时，求电池反应的DrGm、DrHm和DrSm；(3)求醋酸银AgAc(s)的溶度积，设活度因子均为1。解 (1) (-)Cu(s)Cu2+(0. 1 mol kg-1)+2e-(+)2AgAc(s)+2e-2Ag(

27、s)+2Ac-(0. 2 mol kg-1)电池反应 Cu(s) +2AgAc(s)Cu2+(0. 1 mol kg-1) +2Ac-(0. 2 mol kg-1) +2Ag(s)(2)因电动势随温度变化是均匀的，故根据题意，z =2，则(3)对于题给电池，有设计电池 则电池反应 AgAc(s)Ag+ +Ac- 28. 已知298 K 时，电极的标准还原电极电势为0.789 V，Hg2SO4(s)的活度积=8.210-7，试求电极的jy。解 设计如下电池：电池反应 Hg2SO4 (s)+29. 298 K 时，试设计合适的电池，用电动势法测定下列各热力学函数值。要求写出电池的表达式和列出所求函

28、数的计算式。(1)Ag(s)+Fe3+()Ag+() +Fe2+()的平衡常数；(2)Hg2Cl2(s)的标准活度积常数；(3)HBr(0. 1 mol kg-1)溶液的离子平均活度系数g；(4)Ag2O(s)的分解温度；(5)H2O(l)的标准摩尔生成Gibbs自由能；(6)弱酸HA的解离常数。解 (1) (2) (3) (4) 电池反应为Ag2O(s)2Ag(s)+O2(g)，从求p(O2)，再用和求T(分解)。(5) 或(6) 设HA解离平衡时的氢离子浓度为x，活度因子均为1，则又，计算出x，代入上式得Ka。*30. 298 K 时，测得如下电池电池的电动势E与HBr浓度的关系如表所示：

29、0.010.020.050.100.31270.27860.23400.2005试计算：(1)电极的标准电极电势jy；(2) 0. 1 mol kg-1的HBr溶液的离子平均活度系数g。解 (1)电池反应H2(py)+AgBr(s)Ag(s)+H+(a+)+Br-(a-)此电池的Ey即为jy()，则 由Debye-Hckel公式，且1-1价型电解质的离子强度I = m，则 由式与式得为线性关系，由题给数据计算得0.010.020.050.100.10.14140.22360.31620.07610.077610.080090.0822以上数据进行线性拟合，得故 截距=0.07352 V(2)当

30、m = 0. 1 mol kg-1，E = 0.2005 V时，由式得故 *31. 电池中，设氢气遵从的状态方程为 ，式中 a = 1.4810-5m3 mol-1，且与温度压力无关。当氢气的压力p1= 2000 kPa，p2=100 kPa 时，(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算电池在298 K时的电动势；(3)当电池放热时是吸热还是放热？为什么？ 解 (1) (-)H2(p1)2H+(a)+2e-(+)2H+(a)+2e-H2(p2)电池反应 H2(p1)H2(p2) (2)(3)则 电池放电时吸热。32. 在298 K 时，有电池，已知当HI的浓度m = 110-4 mol kg-

31、1 时，E = 0.97 V，当m = 3.0 mol kg-1 时，E = 0.41 V，电极的标准电极电势=1.68 V。试求：(1) HI溶液浓度为3.0 mol kg-1 时的离子平均活度因子g；(2)AuI (s)的活度积常数。解 (1)电池反应H2(py)+AuI(s)Au(s)+H+I-电池的电动势为当m = 0.0001 mol kg-1 时，设g=1，则当m = 3.0 mol kg-1 时(2)设计电池电池反应 AuI(s)Au+I-而，则33. 有电池，电池中HNO3的浓度均为m = 0.1 mol kg-1。在291 K 时，维持=10的情形下，Ogg(奥格)对该电池进

32、行了一系列测试，求得电动势的平均值为0.029 V。试根据这些数据确定亚汞离子在溶液中是以还是Hg+形式存在。解 (-)nHg(l)(m1)+ne-(+)(m2)+ne- nHg(l)电池反应 (m2)(m1)所以，溶液中存在的是。34. 298 K 时测定下述电池的电动势：玻璃电极pH缓冲溶液饱和甘汞电极当所用缓冲溶液的pH = 4.00 时，测得电池的电动势为0.1120 V。若换用另一缓冲溶液重测电动势，得E = 0.3865 V。试求该缓冲溶液的pH值。当电池中换用pH = 2.50的缓冲溶液时，计算电池的电动势E。解 当电池中换用pH=2.50的缓冲溶液时 35. 用电动势法测定丁酸

33、的解离常数。在298 K 时安排成如下电池：其中HA为丁酸，NaA为丁钠酸。实验数据如下：0.007170.006870.007060.633870.012730.012200.012540.619220.015150.014530.014930.61501试求HAH+A-的平衡常数。设活度因子均为1。解 根据题意，设丁酸解离平衡时各物质的浓度如下：HA H+ + A-平衡时 m1-x x x+m2因为活度因子均为1，故题给电池的电池反应为H2(py)+AgCl(s)Ag(s)+H+(x)+Cl-(m3)对于题给电池，查表得=0.2224 V。将第一组数据代入，得代入的表达式中，得同理可得故

34、36. 298 K 时，下述电池的实验数据如表所示：0.005000.011660.018330.028331.049831.027831.015971.00444试求298 K 时水的离子积常数。设活度因子均为1。解 电池反应 H2(py)+AgCl(s)Ag(s)+H+Cl-对于题给电池，查表得=0.2224 V；因活度因子均为1,。将第一组数据代入上式，得同理可得故 37. 在298 K 时，有下列两个电池：(1) Ag(s) AgCl(s)HCl乙醇溶液(m1)H2(py) HCl乙醇溶液(m2) AgCl(s) Ag(s)(2) Ag(s) AgCl(s)HCl乙醇溶液(m1) HC

35、l乙醇溶液(m2) AgCl(s) Ag(s)已知HCl乙醇溶液的浓度分别为m1 = 8.224 10-3 mol kg-1，m2 = 8.238 10-2 mol kg-1，两电池电动势分别为E1=0.0822 V，E2=0.0577 V。试求：(1) 在两种HCl乙醇溶液中离子平均活度因子的比值；(2) H+在HCl乙醇溶液中的迁移数t+；(3) H+和Cl-的无限稀释离子摩尔电导率和的值。已知=8.3810-3 S m2 mol -1。解 (1) 串联电池的总反应 HCl(m1)HCl(m2)因，故得 (2) 电池反应 Cl-(m1)Cl-(m2) 因有液接电势存在，故 (3) 38. 已知298 K、100 kPa 时，C(石墨)的标准摩尔燃烧焓。如将C(石墨)的燃烧反应安排成燃料电池C(石墨，s)熔融氧化物O2(g)M(s)则能量的利用率将大大提高，也防止了热电厂用煤直接发电