题目内容

（7分）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　　　　　

1.化学能转变电能  a流向b   2.H2-2e-+2OH-=2H2O  3.吸附催化

解析

练习册系列答案
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（1）AgNO3的水溶液呈
酸
酸
（填“酸”、“中”、“碱”）性，原因是（用离子方程式表示）：
Ag++H2O AgOH+H+
Ag++H2O AgOH+H+
；实验室在配制AgNO3的溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的
硝酸
硝酸
中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度．若用惰性电极电解AgNO3的水溶液，请写出电池反应的离子方程式
4Ag++2H2O
 通电 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
4Ag++2H2O
 通电 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
，
（2）常温下，某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色．在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所至．请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液
如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确
如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确

（3）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化
如右图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是
B
B
（填“A”或“B”）．设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2．则m1
＜
＜
m2
（选填“＜”、“=”、“＞”）
（4）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一．
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：负极：
2Fe=2Fe2++4e-
2Fe=2Fe2++4e-
正极：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
；
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用
C
C
．
A．铜　　　　　　　B．钠
C．锌              D．石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的
负
负
极．
（5）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，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
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
a→b
a→b
（用a、b表示）．
②负极反应式为
2H2+4OH-=4H2O+4e-
2H2+4OH-=4H2O+4e-
．
③电极表面镀铂粉的原因为
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
．
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，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
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
由a到b
由a到b
（用a、b表示）．
（2）负极反应式为
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分子数?加快反应速率
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数?加快反应速率
．
（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
Li
Li
，反应Ⅱ中的氧化剂是
水
水
．
②用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH与H2O作用后放出的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
32
32
mol．
（5）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，肼作
负
负
极，其电极反应式为（生成无污染物质）
N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O
N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O
．
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
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
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型 发电装置．如图为电池示意图，该电池电极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形式主要是
化学能转化为电能
化学能转化为电能
，在导线中电子流动方向为
从a到b
从a到b
（用a、b表示）．
（2）通H2的为
负
负
极
（3）电极表面镀铂粉的原因为
增大气体的吸附面积，保证气体充分参与电极反应
增大气体的吸附面积，保证气体充分参与电极反应
．
能源是人类生存和发展的重要支柱．请回答以下有关能源的问题：
（1）能源可分一级能源和二级能源等，直接从自然界获得的能源称为一级能源；需要依靠其他能量间接制取的能源称为二级能源．煤、煤气、石油、天然气、水能、风能和生物能等等多年来大量使用的能源，称为
 
能源．而电能、氢能、水煤气等都被称为
 
能源．
（2）煤、石油、天然气等能源以热的形式供给人们需要．写出煤、天然气燃烧供热时的化学反应方程式（试以它们各自的主要成分C和CH4代表）：
 
、
 
．在质量相同时，燃料
 
对环境造成的负面影响（温室效应）小．
（3）科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源．以氢气作为燃料，4gH2的燃烧生成液态水时放出热量为571.6kJ，试写出表示H2燃烧热的热化学方程式：
 
．
（4）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，其能量转化主要形式是
 
，当用KOH溶液做电解质溶液时，正极的反应式为：
 
，负极的反应式为：
 
．甲烷也可以作为燃料电池的原料，此时在负极上反应的物质是
 
（填化学式）

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