大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問100 (化学（第2問） 問4（b）)

「燃料電池」についての問題です。

燃料電池とは、水素と酸素を使って電気エネルギーを得る電池です。
水素と酸素以外に、反応によって発生するH⁺を輸送するための電解質が必要です。
電解質としてリン酸水溶液を使う「リン酸型燃料電池」
電解質としてアルカリ水溶液を使う「アルカリ型燃料電池」があります。

図に電子e^-が流れる向きが書いてあります。
電子e^-は負極→正極の向きで流れるため

左の電極が負極、右の電極が正極だと分かります。

負極からe^-が流れ出るため、負極でH₂を分解することになります。
　負極：H₂→2H⁺+2e^-
負極にはH₂を供給し、未反応のH²が排出されます。
よって、ア=H₂、ウ=H₂になります。

正極では、流れてきたH⁺、e^-とO₂が反応して水が生成します。
　正極：4H⁺+4e^-+O₂→2H₂O
正極にはO₂を供給し、未反応のO₂と生成したH₂Oが排出されます。
よって、イ=O₂、エ=O₂,H₂Oになります。