Question

氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置．
如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定，請回答：
（1）氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是

 

，在導線中電子流動方向為

 

（用a、b 表示）．
（2）負極反應式為

 

．
（3）電極表面鍍鉑粉的原因為

 

．
（4）該電池工作時，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，大量安全儲氫是關鍵技術之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ.2Li+H₂

△  .

2LiHⅡ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①反應Ⅰ中的還原劑是

 

，反應Ⅱ中的氧化劑是

 

．
②由LiH與H₂O作用，放出的224L（標準狀況）H₂用作電池燃料，若能量轉化率為80%，則導線中通過電子的物質的量為

 

mol．

Answer 1

考點：化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：（1）根據原電池的定義分析；根據得失電子判斷；
（2）根據得失電子寫出電極反應式；
（3）根據外界條件對化學反應速率的影響因素分析；
（4）①根據化合價的變化判斷；
②根據實際參加反應的氫氣以及電極反應式計算．

解答： 解：（1）該裝置把化學能轉變?yōu)殡娔�，所以是原電池；發(fā)生反應時，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：由化學能轉變?yōu)殡娔�；由a到b；
（2）負極上氫氣失電子和氫氧根離子生成水，所以電極反應式為 H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
（3）該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，增大了電極單位面積吸附H₂、O₂分子數(shù)，相當于增大反應物的濃度，所以加快電極反應速率；
故答案為：增大電極單位面積吸附H₂、O₂分子數(shù)，加快電極反應速率；
（4）①2Li+H₂

△   .

2LiH，該反應中鋰失電子發(fā)生氧化反應，所以鋰是還原劑；LiH+H₂O=LiOH+H₂↑，該反應中H₂O得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應，所以H₂O是氧化劑；
故答案為：Li； H₂O；
②由LiH與H₂O作用，放出的224L（標準狀況）H₂用作電池燃料，則H₂物質的量為10mol，而實際參加反應的H₂為10mol×80%=8mol，1molH₂轉化成1molH₂O，轉移2mol電子，所以8molH₂可轉移16mol的電子；
故答案為：16．

點評：本題考查了原電池工作原理，寫電極反應式要注意結合電解質溶液書寫，如果電解質溶液不同，雖然原料相同，電極反應式也不同，如氫氧燃料電池，當電解質為酸或堿，電極反應式就不同．