Comprendre le fonctionnement d'une pile à combustible Problème

On étudie la pile dihydrogène / dioxygène, qui est une pile à combustible : contrairement aux piles saline ou alcaline, elle peut être alimentée en continu en combustible.

Le dihydrogène, en provenance d'une bonbonne, subit une oxydation sur une électrode de platine appelée pôle 1.
Le dioxygène subit une réduction sur l'autre électrode, le pôle 2.

Pourrait-on remplacer l'alimentation en dioxygène par une alimentation en air ?

Oui

Non

Quelle partie de la pile est onéreuse ?

Le dispositif de conduction des gaz

La bonbonne de dihydrogène

Les électrodes en platine

L'électrolyte

Quelle est la demi-équation associée au couple \ce{H^{+}_{(aq)}} / \ce{H2_{(g)}} ? Quelle est la polarité de l'électrode 1 ?

La demi-équation du couple est \ce{H2_{(g)}} + 2e^{-}= 2 \ce{H^{+}_{(aq)}} et l'électrode 1 est le pôle négatif.

La demi-équation du couple est \ce{H2_{(g)}} = 2 \ce{H^{+}_{(aq)}} + 2O_2^{-} et l'électrode 1 est le pôle positif.

La demi-équation du couple est \ce{O2_{(g)}} + 4\ce{H^{+}_{(g)}} +4e^{-}= 2 \ce{H2O_{(g)}} et l'électrode 1 est le pôle positif.

La demi-équation du couple est \ce{H2_{(g)}} = 2 \ce{H^{+}_{(aq)}} + 2e^{-} et l'électrode 1 est le pôle négatif.

Quelle est la demi-équation associée au couple \ce{O2_{(g)}} / \ce{H2O_{(l)}} ? La polarité du pôle 2 est-elle positive ou négative ?

La demi-équation du couple est 2 \ce{H2O_{(g)}} = \ce{O2_{(g)}} + 4\ce{H^{+}_{(aq)}} +4e^{-} et l'électrode 2 est le pôle positif.

La demi-équation du couple est 2 \ce{H2O_{(g)}} +4e^{-} = \ce{O2_{(g)}} + 4\ce{H^{+}_{(aq)}} et l'électrode 2 est le pôle négatif.

La demi-équation du couple est \ce{O2_{(g)}} + 4\ce{H^{+}_{(aq)}} +4e^{-}= 2 \ce{H2O_{(g)}} et l'électrode 2 est le pôle positif.

La demi-équation du couple est \ce{O2_{(g)}} + 4\ce{H^{+}_{(aq)}} = 2 \ce{H2O_{(g)}} +4e^{-} et l'électrode 2 est le pôle négatif.

Quelle est l'équation décrivant l'évolution globale de la pile ?

\ce{O2_{(g)}} + 2 \ce{H2_{(g)}}+ 4\ce{H^{+}_{(g)}} +4e^{-} \ce{->} 2 \ce{H2O_{(g)}} + 4\ce{H^{+}_{(g)}} +4e^{-}

\ce{O2_{(g)}} + 2 \ce{H2_{(g)}} \ce{->} 2 \ce{H2O_{(g)}}

\ce{O2_{(g)}} + 2 \ce{H2_{(g)}} = 2 \ce{H2O_{(g)}}

\ce{O2_{(g)}} + \ce{H2_{(g)}}+ 4\ce{H^{+}_{(g)}} +4e^{-} \ce{->} 2 \ce{H2O_{(g)}} + 2\ce{H^{+}_{(g)}} +2e^{-}

Quel est le sous-produit de la réaction et pourquoi cette pile est-elle qualifiée de propre ?

Le sous-produit de cette pile étant le diazote, elle ne produit ni déchet non valorisable ni polluant. Cette pile est donc propre.

Le sous-produit de cette pile est le diazote. Comme elle fonctionne aux énergies renouvelables, cette pile est qualifiée de propre.

Le sous-produit de cette pile étant l'eau, elle ne produit ni déchet non valorisable ni polluant. Cette pile est donc propre.

Le sous-produit de cette pile est l'eau. Comme elle ne fonctionne ni aux énergies fossiles ni aux énergies nucléaires, cette pile est donc propre.