题目内容
【题目】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,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+H2 2LiH
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0.82g/cm3 . 用镁吸收224L(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.
【答案】
(1)化学能转变为电能;a到b
(2)2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率
(4)Li;H2O;8.82×10﹣4;32
【解析】解:(1)该装置是把化学物质中的能力转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是 由a到b, 所以答案是:化学能转变为电能;a到b;(2)碱性环境中,该反应中负极上氢气失电子生成氢离子,电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O,所以答案是:2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O;(3)电极表面镀铂粉,增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数,使反应物的浓度增大,反应速率加快,
所以答案是:增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率;(4)①Li从零价升至+1价,作还原剂,H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂,所以答案是:Li;H2O;②由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V= =
=197.5×10﹣3L.
=
=8.82×10﹣4 ,
所以答案是:8.82×10﹣4;③20mol LiH可生成20mol H2 , 实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子,
所以答案是:32.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)