题目内容

【题目】“第三届国际氢能与燃料电池汽车大会”于2018年10月23日在如皋召开。

Ⅰ.氢燃料电池

(1)图1所示为氢燃料电池的工作原理:将氢气送到燃料电池中,经过催化剂的作用,通过质子交换膜,再与氧气反应,同时产生电流。请写出氢燃料电池中发生反应的化学方程式:______________________

Ⅱ.制氢

铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制取氢气,其中涉及的反应有:

①6ZnFe2O46ZnO+ 4Fe3O4+O2↑;

②3ZnO+2Fe3O4+H2O 3ZnFe2O4+H2

(2)ZnFe2O4中Fe的化合价为___________

(3)该循环制氢中不断消耗的物质是___________,所得H2和O2的质量比为___________

(4)电解水也可制得H2。图2所示装置中,___________(填“a”或“b”)管中产生的气体为氢气

Ⅲ.储氢

(5)在常温和250 kPa下,镧镍合金(LaNi5)吸收氢气生成 LaNi5H7,该物质能在一定条件下分解释放出氢气,该储氢原理属于___________变化。

【答案】2H2+O2 2H2O +3 水(或H2O 18 a 化学

【解析】

1)由图可知氢气和氧气在催化剂的条件下生成水,故填2H2+O2 2H2O

2)铁酸锌中锌元素化合价是+2,氧元素化合价是-2 ,根据化合价代数和为零的原则,可知铁酸锌中铁的化合价是+3价,故填+3

3)由题中两个循环制氢的化学反应方程式可知不断消耗的物质是水,故填水(或H2O);水中氢氧元素质量比为216=18,所得氢气和氧气的质量比也是18,故填18

4)电解水制氢气时,和电源负极相连的是氢气,和电源正极相连的是氧气,且氢气和氧气的体积比是21,故填a

5)镧镍合金(LaNi5)吸收氢气生成 LaNi5H7,属于化学变化,故填化学。

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