Question

【题目】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·cm－3，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

【答案】（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 ②1∶1 148 ③32

【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，写电极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。

（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：∶224 L＝1∶1 148。

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。