题目内容
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,右图为电池示意图,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
(2)负极的电极反应式为
(3)电极表面镀铂粉的原因为
(4)关于该电池的说法错误的是
A.氢气在负极发生氧化反应 B.供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池 D.燃料电池的能量转化率可达100%
(5)在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是
化学能转变为电能
化学能转变为电能
,在导线中电子流动方向为(用a、b表示)由a到b
由a到b
.(2)负极的电极反应式为
2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O
2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O
.(3)电极表面镀铂粉的原因为
增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率
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)关于该电池的说法错误的是
D
D
A.氢气在负极发生氧化反应 B.供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池 D.燃料电池的能量转化率可达100%
(5)在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是
BDE
BDE
分析:(1)根据能量转化方式判断;在原电池中电子的流向是从失电子的电极流向得电子的电极.
(2)负极上氢气失电子发生氧化反应,根据反应类型写出相应的电极反应式.
(3)参加反应的物质浓度增大,反应速率加快.
(4)根据原电池原理分析正误.
(5)根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
(2)负极上氢气失电子发生氧化反应,根据反应类型写出相应的电极反应式.
(3)参加反应的物质浓度增大,反应速率加快.
(4)根据原电池原理分析正误.
(5)根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
解答: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.
故答案为:化学能转变为电能; 由a到b.
(2)该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O.
故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O或 H2+2OH--2e-═2H2O.
(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,反应物浓度增大,反应速率加快.
故答案为: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)A氢气在负极上失电子发生氧化反应,故A正确.
B、该装置的电池反应式为2H2+O2=2H2O,所以供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O,故B正确.
C、产物为无污染的水,属于环境友好电池,故C正确.
D、燃料不可能完全燃烧,所以转化率不可能为100%,故D错误.
故选D.
(5)原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
A、电极材料相同,故A错误.
B、符合原电池的构成条件,故B正确.
C、乙醇为非电解质,不能进行氧化还原反应,故C错误.
D、符合原电池的构成条件,故D正确.
E、符合原电池的构成条件,故E正确.
F、不能形成闭合回路,故F错误.
故选BDE.
故答案为:化学能转变为电能; 由a到b.
(2)该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O.
故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O或 H2+2OH--2e-═2H2O.
(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,反应物浓度增大,反应速率加快.
故答案为: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)A氢气在负极上失电子发生氧化反应,故A正确.
B、该装置的电池反应式为2H2+O2=2H2O,所以供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O,故B正确.
C、产物为无污染的水,属于环境友好电池,故C正确.
D、燃料不可能完全燃烧,所以转化率不可能为100%,故D错误.
故选D.
(5)原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
A、电极材料相同,故A错误.
B、符合原电池的构成条件,故B正确.
C、乙醇为非电解质,不能进行氧化还原反应,故C错误.
D、符合原电池的构成条件,故D正确.
E、符合原电池的构成条件,故E正确.
F、不能形成闭合回路,故F错误.
故选BDE.
点评:本题考查了原电池原理,难度不大,要注意原电池的构成条件中,几个条件必须同时具备才能形成原电池,否则不是.
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