Question

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_______________，在导线中电子流动方向为_______（用a、b表示）。

（2）负极反应式为_____________________。

（3）电极表面镀铂粉的原因为_____________________。

（4）该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ.2Li+H₂2LiH

Ⅱ.LiH+H₂O====LiOH+H₂↑

①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是__________。

②已知LiH固体密度为0.82 g/cm³，用锂吸收224 L（标准状况）H₂，生成的LiH体积与被吸收的H₂体积比为______________________________。

③由②生成的LiH与H₂O作用，放出的H₂用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为__________mol。

Answer 1

（1）由化学能转变为电能 由a到b

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

（3）增大电极单位面积吸附H₂、O₂分子数，加快电极反应速率

（4）①Li H₂O ②或8.71×10^-4 ③32

解析：（1）氢氧燃料电池中，负极通H₂，正极通O₂，所以导线中电子由a到b。（2）负极H₂被氧化，写反应式时要注意电解质溶液的组成。（3）本题考查读题能力，铂粉作用在题设中有说明，在学习中要注意自学能力的培养。

（4）②2Li+H₂2LiH

          22.4 L               16 g

吸收224 L H₂时，生成的LiH的质量为160 g，LiH体积与被吸收的H₂体积比为：

③LiH+H₂O====LiOH+H₂↑

       8 g                 1 mol

    160 g LiH与H₂O作用生成20 mol H₂,H₂完全被氧化失40 mol电子，若能量转化率为80%，则导线中通过的电子的物质的量为40 mol×80%=32 mol。