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】由化学能转变为电能 由a到b 2H2+4OH—4e-=4H2O（或H2+2OH—2e-=2H2O） 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率 Li H2O 
或8.71×10-4 32
【解析】
(1)原电池主要是将化学键转化为电能；氢气失去电子，为负极，氧气获得电子，为正极，电子由负极通过导线移向正极；
(2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水；
(3)反应物接触面积越大，反应速率越大；
(4)①根据化合价的变化判断；
②设LiH体积体积为vL，算出质量和物质的量，求出气体的体积；
③根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算。
(1)原电池主要是将化学键转化为电能，燃料电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置；氢气失去电子，为负极，氧气获得电子，为正极，电子由负极通过导线移向正极，即由a到b，
因此，本题正确答案是：由化学能转化为电能；由a到b；
(2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为2H2+4OH—4e-=4H2O（或H2+2OH—2e-=2H2O），
因此，本题正确答案是：2H2+4OH—4e-=4H2O（或H2+2OH—2e-=2H2O）；
(3)反应物接触面积越大，反应速率越大，镀铂粉增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数，加快电极反应速率，
因此，本题正确答案是：增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率；
(4) ①2Li+H2
2LIH，该反应中锂失电子发生氧化反应，所以锂是还原剂；LiH+H2O=LiOH+H2↑，该反应中H2O得电子生成氢气，发生还原反应，所以H2O是氧化剂，
因此，本题正确答案是：Li；H2O；
②I.Li从零价升至+1价，作还原剂。II.H2O的H从+1降至H2中的零价，作氧化剂。由反应I，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。
故答案是：1/1148或8.71×10-4；
③20mol LiH可生成20mol H2，实际参加反应的H2为20×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子，
因此，本题正确答案是：32。
【题目】有X、Y、Z、T、U五种短周期元素。X、Y、Z 三元素在周期表中的位置如图所示，三元素的原子序数之和是 41。X 和 T 的单质在不同条件下反应，可以生成T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物。U 单质在 Z 单质中燃烧时产生苍白色火焰，生成物的水溶液能使石蕊试液变红。
X | |
Y | Z |
(1)各元素的符号是 X______，Y______，Z______。
(2)Y 原子的结构示意图为_______。
(3)用电子式表示 Y 与 T 组成的化合物的形成过程：______。
(4)YX2 和 U2Y 反应的化学方程式为______， 其中氧化剂是______，被氧化的元素是______。
