Question

【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。

請回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是________________，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開_______________(用a、b表示)。

（2）負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________________。

（3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開___________________________。

（4）該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：

Ⅰ.2Li＋H22LiH

Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑

①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是_____。

②已知LiH固體密度為0.82 g·cm－3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_______________。

③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為_________mol。

Answer 1

【答案】（1）由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span> 由a到b

（2）2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O)

（3）增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率

（4）①Li H2O ②1∶1 148 ③32

【解析】（1）氫氧燃料電池中，負(fù)極通H2，正極通O2，所以導(dǎo)線中電子由a到b。

（2）負(fù)極H2被氧化，寫電極反應(yīng)式時(shí)要注意電解質(zhì)溶液的組成。

（3）本題考查讀題能力，鉑粉作用在題設(shè)中有說明。

（4） ②2Li＋H22LiH

22.4 L 16 g

吸收224 L H2時(shí)，生成的LiH的質(zhì)量為160 g，LiH體積與被吸收的H2體積比為：∶224 L＝1∶1 148。

③LiH＋H2O === LiOH＋H2↑

8 g 1 mol

160 g LiH與H2O作用生成20 mol H2，H2完全被氧化失40 mol電子，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為40 mol×80%＝32 mol。