Question

氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置．
如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：（圖中左面為a 右面為b  底下為KOH溶液  通入氣體為H₂和O₂）
（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是

 

，在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)?div id="7lzdxjn" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（用a、b 表示）．
（2）負(fù)極反應(yīng)式為

 

．
（3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?div id="d7plrlx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）根據(jù)原電池的定義分析；根據(jù)得失電子判斷；
（2）根據(jù)得失電子寫出電極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素分析；
（4）①根據(jù)化合價(jià)的變化判斷；
②設(shè)LiH體積體積為vL，算出質(zhì)量和物質(zhì)的量，求出氣體的體積；
③根據(jù)實(shí)際參加反應(yīng)的氫氣以及電極反應(yīng)式計(jì)算．

解答： 解：（1）該裝置把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，所以是原電池；發(fā)生反應(yīng)時(shí)，氫氣失電子，氧氣的電子，所以電子的流動方向是由由a到b．
故答案為：由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽挥蒩到b．
（2）負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子生成水，所以電極反應(yīng)式為 H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
（3）該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，增大了電極單位面積吸附H₂、O₂分子數(shù)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，所以加快電極反應(yīng)速率．
故答案為：增大電極單位面積吸附H₂、O₂分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率．
（4）①2Li+H₂

△   .

2LiH，該反應(yīng)中鋰失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以鋰是還原劑；LiH+H₂O=LiOH+H₂↑，該反應(yīng)中H₂O得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，所以H₂O是氧化劑，故答案為：Li；H₂O；
②設(shè)LiH體積為vL，物質(zhì)的量為n=

0.82×1000v

8

（mol），根據(jù)反應(yīng)方程式，2n（H₂）=n（LiH），故

0.82×1000v

8

（mol）=2×

224L

22.4L/mol

=20mol，v=

160

820

L；
生成的LiH體積與被吸收的H₂體積比為

160

820

L：224L=1：1148；
故答案是：1：1148；
③20molLiH可生成20molH₂，實(shí)際參加反應(yīng)的H₂為20mol×80%=16mol，1molH₂轉(zhuǎn)化成1molH₂O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以16molH₂可轉(zhuǎn)移32mol的電子，故答案為：32．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)電源的工作原理及有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意原電池電極反應(yīng)式的書寫以及從電子守恒的角度計(jì)算．