氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,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(qǐng)回答:

(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是由       轉(zhuǎn)化為        ,在導(dǎo)線中電流方向?yàn)?u>       →      (用a、b 表示)。
(2)正極反應(yīng)式為                     ,負(fù)極發(fā)生         反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
(3)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率              100%(填<、>、=)。
(4)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?u>                                。
(12分)(1)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能     b→a
(2)O2+2H2O+4e=4OH   氧化
(3)<
(4)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

試題分析:(1)該題目中,氫氧燃料電池的工作原理屬于原電池原理,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,在原電池中,電流從正極流向負(fù)極,而通入燃料氫氣的電極是負(fù)極,通氧氣的電極是正極,所以電流從b到a,故答案為:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;從b到a;
(2)燃料電池中,通入燃料氧氣的電極是正極,反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH,通入燃料氫氣的電極是負(fù)極,通氧氣的電極是正極,故答案為:負(fù);
(3)在反應(yīng)過程中會(huì)有部分能力損失,故氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率<100%;
(4)根據(jù)題目信息:“電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,吸附氣體的 能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定”,可知電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)樵龃髿怏w的吸附面積,保證氣體充分參與電極反應(yīng),故答案為:增大氣體的吸附面積,保證氣體充分參與電極反應(yīng)。
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生燃料電池中的有關(guān)知識(shí),可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)來回答,難度不大。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:多選題

把Ca(OH)2放入一定量的蒸餾水中,一定溫度下達(dá)到平衡:Ca(OH)2(固)?Ca2++2OH-.當(dāng)向懸濁液中加入少量生石灰后,若溫度保持不變,下列判斷正確的是( 。
A.溶液中Ca2+數(shù)減少B.[Ca2+]增大
C.溶液pH不變D.溶液pH增大

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

LiFePO4新型鋰離子電池因其原材料豐富、對(duì)環(huán)境友好、循環(huán)性能和安全性能好的特點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:
正極:FePO4+Li++e=LiFePO4,負(fù)極:Li-e=Li+,下列說法中正確的是
A.充電時(shí)陽極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e=Li
B.充電時(shí)動(dòng)力電池上標(biāo)注“-”的電極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連
C.放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)
D.放電時(shí),在正極上是Li+得電子被還原

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲烷可制成合成氣(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供應(yīng)緊張的燃油。
已知:①CH4 (g) + H2O (g)= CO (g)+3H2 (g)      △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol1
③CH­­4 (g) + 2H2O (g) =CO­2 (g) +4H2 (g)     △H3="+165.0" kJ·mol-1
(1)CH4(g)與CO2 (g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為           。
(2)從原料選擇和能源利用角度,比較方法①和②,為合成甲醇,用甲烷制合成氣的適宜方法為           (填序號(hào)),其原因是           。
(3)合成氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3,在進(jìn)入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液來吸收其中的CO,防止合成塔中的催化劑中毒,其反應(yīng)是:
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO △H<0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是          。
(4)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如右圖(A、B為多孔性碳棒)。持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗甲烷體積VL。

① 0<V≤44.8 L時(shí),電池總反應(yīng)方程式為            ;
② 44.8 L<V≤89.6 L時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)為            ;
③ V="67.2" L時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系為            。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

日常所用鋅-錳干電池的電極分別為鋅筒和石墨棒,以糊狀NH4Cl作電解質(zhì),電極反應(yīng)為:Zn-2e=Zn2,2MnO2+2+2e=Mn2O3+2NH3+H2O。
下列有關(guān)鋅-錳干電池的敘述中,正確的是(  )
A.干電池中鋅筒為正極,石墨棒為負(fù)極
B.干電池工作時(shí),電流方向是由鋅筒經(jīng)外電路流向石墨棒
C.干電池長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后,糊狀物可能流出,腐蝕用電器
D.干電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為體現(xiàn)“城市讓生活更美好”的主題,上海市政府承諾世博園區(qū)內(nèi)交通“零排放”、園區(qū)周邊交通“低排放”。2010年4月15日新能源車交車儀式在世博園舉行,該車裝著“綠色心臟”——質(zhì)子交換膜燃料電池,其工作原理如圖所示,下列敘述正確的是(  )
A.通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)
B.通入氫氣的電極為正極
C.總反應(yīng)式為O2+2H22H2O
D.正極的電極反應(yīng)式為O2+4H+4e===2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2,電解質(zhì)溶液為H2SO4,工作時(shí)的反應(yīng)為
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列結(jié)論正確的是          (    )
A.Pb為正極被氧化B.溶液的pH不斷減小
C.SO42-只向PbO2處移動(dòng)D.電解質(zhì)溶液pH不斷增大

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用普遍的化學(xué)電池,新型液流式鉛酸蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì),電池總反應(yīng):Pb+PbO2+4H2Pb2+2H2O。若充放電過程中電解質(zhì)溶液的體積變化忽略不計(jì),下列有關(guān)新型液流式鉛酸蓄電池的說法正確的是
A.充放電時(shí),溶液中Pb2濃度保持不變
B.充放電時(shí),溶液的導(dǎo)電能力變化不大
C.充電時(shí),陽極反應(yīng)式為:Pb2+2H2O-2e=PbO2+4H
D.充電時(shí),鉛酸蓄電池的負(fù)極與外接電源的正極相連

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

美國(guó)科學(xué)家成功開發(fā)出便攜式固體氧化物燃料電池,它以丙烷氣體為燃料,每填充一次燃料,大約可連續(xù)24小時(shí)輸出50 W的電力。一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體,電解質(zhì)是固態(tài)氧化物,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2,下列對(duì)該燃料電池的說法不正確的是
A.在熔融電解質(zhì)中,O2由負(fù)極移向正極
B.電路中每通過5 mol電子,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有5.6 L丙烷被完全氧化
C.通丙烷的電極為電池負(fù)極,該極發(fā)生的電極反應(yīng)式為C3H8-20e+10O2===3CO2+4H2O
D.丙烷燃料電池的能量利用率比丙烷燃燒的能量利用率大

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