题目内容
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，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
| ||
Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是
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
分析：（1）燃料电池的工作原理属于原电池原理，是化学能转化为电能的装置，原电池中，电流从正极流向负极，电子流向和电流流向相反；
（2）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通氧气的电极是正极；
（3）①从化合价的变化的角度分析；
②根据反应的电极方程式计算；
③根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算．
（2）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通氧气的电极是正极；
（3）①从化合价的变化的角度分析；
②根据反应的电极方程式计算；
③根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算．
解答：解：（1）该题目中，氢氧燃料电池的工作原理属于原电池原理，是将化学能转化为电能的装置，在原电池中，电流从正极流向负极，而通入燃料氢气的电极是负极，通氧气的电极是正极，所以电子由a到b，故答案为：化学能转化为电能；由a到b；
（2）燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，发生失电子的氧化反应，即2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O，
故答案为：2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O；
（3）①Li从零价升至+1价，作还原剂，H2O的H从+1降至H2中的零价，作氧化剂，故答案为：Li；H2O；
②由反应I，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，V=
=
=197.5×10-3L，
=
=8.82×10-4，故答案为：8.82×10-4；
③20molLiH可生成20molH2，实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子，故答案为：32mol．
（2）燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，发生失电子的氧化反应，即2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O，
故答案为：2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O；
（3）①Li从零价升至+1价，作还原剂，H2O的H从+1降至H2中的零价，作氧化剂，故答案为：Li；H2O；
②由反应I，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，V=
| m |
| ρ |
| 20×7.9g |
| 0.82×103L |
| V(LiH) |
| V(H2) |
| 197.5×10-3L |
| 224L |
③20molLiH可生成20molH2，实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子，故答案为：32mol．
点评：本题考查化学电源的工作原理及有关计算，题目难度较大，注意原电池电极反应式的书写以及从电子守恒的角度计算．
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