题目内容

氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验：①氢氧燃料电池中，正极的电极反应式为                    

②上图装置中，某一铜电极的质量减轻3.2g，则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为

         L

①O2+4e―+2H2O ==4OH―；    ②0.56

练习册系列答案
相关题目
（2009?天津）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
由化学能转变为电能
由化学能转变为电能
，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
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
．
（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
H2O
H2O
．
②已知LiH固体密度约为0.8g/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
8.82×10-4
8.82×10-4
．
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
32
32
mol．
（1）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ?mol-1；
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol-1．
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式：
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
．
（2）科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似．已知断裂1mol N-N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则1mol N4气体转化为2molN2时要放出
724
724
 kJ能量．
（3）阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：2H2+O2═2H2O，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电池放电时是将
化学
化学
能转化为
电
电
能．其电极反应式分别为：负极
2H2-4e-═4H+
2H2-4e-═4H+
，正极
O2+4H++4e-═2H2O
O2+4H++4e-═2H2O
．
（4）某种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气（以C4H10表示），电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下传导O2-．则该电池负极的电极反应为：
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
，电池工作时，固体电解质里的O2-向
负
负
极移动．（填“正”或“负”）．
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
．
“神舟七号”成功登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章．
（1）火箭升空需要高能燃料，通常用N2O4和N2H4作燃料，工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨（N2H4）等．已知：
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ?mol-1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
NO2（g）?
12
N2O4（g）△H=-26.35kJ?mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
 
．
（2）某空间站局部能量转化系统如图所示，其中氢氧燃料电池采用KOH溶液为电解液，燃料电池放电时的负极反应式为
 
．如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L（已折算成标况）气体，则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为
 
mol．
精英家教网
（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现转化2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应式为4OH--4e-═O2↑+2H2O，则阴极反应式为
 
．
有人提出，可以设计反应2CO═2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染．请你判断上述反应是否能自发进行？
 
（填“是”或“否”），理由是
 
．
化学反应通常伴随着能量变化，下列说法中正确的是（　　）
A、煤燃烧时可将全部化学能转化为热能B、电解熔融Al2O3时将部分化学能转化为电能C、氢氧燃料电池能量转化效率高，可将全部化学能转化为电能D、镁条燃烧时将部分化学能转化为光能

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网