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【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c、d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______。

(2)负极反应式为______.

(3)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】 化学能转化为电能 H2-2e-+2OH- = 2H2O Li H2O 32

【解析】(1)该电池示意图是符合绿色化学理念的新型发电装置,是以氢气和氧气为燃料将化学能转化为电能的装置;

(2)该电池的电解质溶液为KOH,氧气作正极,氢气作负极,负极的反应式为:H2-2e-+2OH- = 2H2O;

(3)①反应I中Li转化为Li+,化合价升高,说明Li为还原剂,反应II中,水中氢的化合价降低,水作氧化剂;②用锂吸收224L(标准状况)H2,即10molH2,生成20molLiH,则,所以LiH体积与被吸收的H2体积比为;③根据反应II可得,LiH~H2~2e-,20mol的LiH可生成20molH2,实际参加电池反应的氢气为16mol,因此通过导线的电子为32mol。

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