燃料電池のエネルギー計算

質問

「電解質に水酸化カリウム水溶液を用いる水素ー酸素燃料電池について考える。ファラデー定数を9.6*10^4として答えよ。
(1)正極、負極それぞれの反応をイオン式で示せ
(2)水素の燃焼反応の熱化学方程式は
　　H2(気)+1/2O2(気)=H2O(液)＋２８６kJ
　である。
　　燃料電池で取り出すエネルギーがこの反応熱と等しい時この電池の起電力は何Vか？
なお、１Vで１Cの電気量を取り出した時のエネルギーは１Jである」

この問題なのですが、
(1)は　正極　O2＋2H2O＋4e-→4OH-
　　　負極　H2＋2OH-→２H2O＋2e-
となりました

(2)なのですが、ファラデー定数と２８６ｋJという条件だけで出せるのでしょうか？
　(1)の反応式より、2molの電子で1molの水ができるのではないかと思ったのですが、その後うまく関係式を作ることができません。どうすれば２８６ｋJとつなげられるでしょうか？
教えていただければ幸いです
宜しくお願いします

回答No.1

aqfe · ベストアンサー

ファラデー定数は電子1モルの電荷を示す定数ですね。
ご存知の通り、熱化学方程式の反応を起こすには2molの電子が流れるので、
2*9.6*10^4[C]の電気量を取り出したことになります。

「１Vで１Cの電気量を取り出した時のエネルギーは１Jである」ので、
これを
「x Vで( 2[mol] * 9.6*10^4[C/mol] )Cの電気量を取り出した時のエネルギーは286kJである」と考えればできます。

ちなみに・・・
ファラデー定数の次元は[C/mol]です。
あと、[V]*[C]=[J]です。
困ったときは次元を考えると便利ですよ。