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【題目】氫氧燃料電池已用于航天飛機,以H2SO4溶液為電解質溶液的這種電池的原理圖如下圖所示,回答下列問題:

1)電極b為電池__________極,其電極反應式為___________ ,反應類型為________

2 當電路中轉移3mol電子時,a極有________L氫氣(標準狀況)參與反應。

3)氫氧燃料電池的優(yōu)點____________(任寫兩點)。

4)除了燃料電池外,我們生活中經常用到充電電池,下列關于充電電池的敘述,不正確的是______

A、充電電池的化學反應原理是氧化還原反應

B、充電是使放電時的氧化還原反應逆向進行

C、充電電池可以無限制地反復充電、放電

D、較長時間不使用電器時,最好從電器中取出電池,并妥善存放

【答案】正極 O2+4H++4e-=2H2O 還原反應 33.6 效率高,環(huán)境友好,工作時安靜等 C

【解析】

本題考查的是氫氧燃料電池的工作原理。在氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電池的負極,發(fā)生氧化反應,在酸性環(huán)境下,電極反應為:H22e=2H+,正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應,在酸性環(huán)境下,電極反應為:O2+4H++4e=2H2O,電子從負極流向正極,電池總反應與氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式一致,供電時的總反應為2H2+O2═2H2O。據此解答。

根據圖示,在氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電池的負極,發(fā)生氧化反應,在酸性環(huán)境下,電極反應為:H22e=2H+,正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應,在酸性環(huán)境下,電極反應為:O2+4H++4e=2H2O,電子從負極流向正極,電池總反應與氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式一致,供電時的總反應為2H2+O2═2H2O

1)根據上述分析b極為正極發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4H++4e=2H2O。本小題答案為:正極;O2+4H++4e=2H2O;還原反應。

2a極的電極反應式為H22e=2H+,電子與氫氣的物質的量之比為2:1,當電路中轉移3mol電子時,a極有1.5mol氫氣參與反應,標況下的體積為33.6L。本小題答案為:33.6L

3)氫氧燃料電池的優(yōu)點效率高,環(huán)境友好,工作時安靜等。本小題答案為:效率高,環(huán)境友好,工作時安靜等。

4A. 充放電的化學反應有電子轉移,所以必須是氧化還原反應,故A正確;

B.充電時,陰極、陽極反應式是放電時負極、正極反應式的逆反應,所以充電是使放電時的氧化還原反應逆向進行,故B正確;

C. 充電電池的使用有一定年限,所以不能無限制的反復充電、放電,故C錯誤;

D.用電器較長時期內不再使用,最好將電池取出并放于低溫,干燥的地方,如果不這樣,即使用電器被關掉,系統(tǒng)仍會使電池有一個低電流輸出,這會縮短電池的使用壽命,故D正確。答案選C

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