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。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是 。
（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：w.w.w..c.o.mⅠ．2Li＋H2
2LiH Ⅱ．LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑
①反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收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）由化学能转化为电能；a→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）①H2O ②
或8.71×10-4 ③32
【解析】
试题分析：（1）燃料电池中，化学能转化为电能，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，所以通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电子从负极沿导线流向正极，则电子流向由a到b；
（2）碱性条件下，氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2＋2OH－－2e－＝2H2O；
（3）反应物接触面积越大，其反应速率越快，在电极表面镀铂粉，增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数，加快反应速率，同时也增大了Pt的利用率以降低成本；
（4）①水中氢元素的化合价从+1价降低到0价，得到电子，水是氧化剂。LiH中H元素化合价从-1价升高到0价，失去电子，LiH是还原剂。
②根据2Li＋H2
2LiH可知生成LiH的质量＝
，LiH的体积＝160g÷0.82g/cm3＝195.12cm3，氢气体积＝224L＝224000cm3，所以生成的LiH体积与被吸收的H2体积比＝195.12：224000＝；
③由2Li＋H22LiH、LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑得若能量转化率为80%，则转化的氢气物质的量＝224L×80%/22.4L/mol＝8mol，最终生成氢气的物质的量是16mol，则转移电子的物质的量＝16mol×2＝32mol。
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