Question

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型化学电源，其构造如图所示．图中两个电极均由多孔性炭制成，所通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电． (1) a是________极，b是________极，电极反应式为：a极：________．b极：________． (2) 飞船上宇航员的生活用水由燃料电池供给．已知电池每发1度电能生成350 g水，请根据反应：2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)＋572 kJ计算能量转化率． (3) 该电池输出电压为1.2 V，要使标示电压1.2 V、功率1.5 W的灯泡连续发光1 h，应消耗标准状况下的氢气体积为________L．

Answer 1

答案：
解析：

(1)	答案：负,正,2H2－4e－＋4OH－4H2O,O2＋4e－＋2H2O4OH－ 　　精析：根据原电池的反应原理，负极氧化，正极还原．可判断：a是负极(H2只有还原性)，b是正极．又由于电解质溶液是KOH，溶液中不可能大量存在H+．所以，负极反应为2H2－4e－＋4OH－4H2O；正极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－．
(2)	答案：64.7％ 　　精析：每生成350 g H2O放出的能量为：×572 kJ 　　能量转换率＝×100％＝64.7％
(3)	答案：0.654 　　精析：此题是一道综合化学和物理知识的理科综合题，考查内容涉及原电池、能量转换等问题，尽管涉及到的知识内容不复杂，但对考生的能力层次有较高要求． 　　要使标示电压1.2 V、功率1.5 W的灯泡连续发光1 h，消耗的电能为：1.5 W×3600 s＝5400 J；生成H2O的质量为：；消耗标准状况下的氢气体积为：＝0.654 L．