Question

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＋H₂2LiH

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0.82 g/cm³，用锂吸收224 L(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。

Answer 1

答案　(1)由化学能转变为电能　由a到b

(2)2H₂＋4OH^－－4e^－===4H₂O或H₂＋2OH^－－2e^－===2H₂O

(3)增大电极单位面积吸附H₂、O₂分子数，加快电极反应速率

(4)①Li　H₂O　②或8.71×10^－4　③32

解析　(4)②224 LH₂(标准状况)的物质的量为10 mol，发生2Li＋H₂2LiH，生成LiH 20 mol，LiH的体积，其体积和吸收H₂的体积比为＝。③由②的计算可知其生成20 mol LiH，LiH在燃料电池中最终生成H₂O,1 mol LiH转移2 mol电子，则20 mol LiH转移40 mol电子，因为其能量的转化率为80%，故实际转移的电子的物质的量为40 mol×80%＝32 mol，即导线中通过电子的物质的量为32 mol。