Question

【題目】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：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是由 ， 在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?/span>（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是 ．
（4）該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能．因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ2Li+H2 2LiH
ⅡLiH+H2O═LiOH+H2↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是 ， 反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是 ． （均填化學(xué)式）
②已知LiH固體密度為0.82g/cm3 ， 用鋰吸收224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2 ， 則被吸收的H2體積與生成的LiH體積比為 ．
③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為mol．

Answer 1

【答案】
（1）化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽挥蒩到b
（2）2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O（或H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O）
（3）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）Li；H2O；1148：1；32
【解析】解：（1）原電池主要是將化學(xué)鍵轉(zhuǎn)化為電能，燃料電池是原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；氫氣失去電子，為負(fù)極，氧氣獲得電子，為正極，電子由負(fù)極通過導(dǎo)線移向正極，即由a到b，所以答案是：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；由a到b；（2）負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O（或H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O），所以答案是：2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O（或H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O）；（3）反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越大，鍍鉑粉增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率，所以答案是：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，所以答案是：Li；H2O；②設(shè)LiH體積為vL，物質(zhì)的量為n= （mol），根據(jù)反應(yīng)方程式，2n（H2）=n（LiH），故 （mol）=2× =20mol，v= L；
被吸收的H2體積與生成的LiH體積比為224L： L=1148：1；故答案是：1148：1；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，所以答案是：32．