Question

【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。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連續由外部供給，電池可連續不斷提供電能。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+H22LIH

Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑

①反應Ⅰ中的還原劑是_________，反應Ⅱ中的氧化劑是_________。

②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L(標準狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。

Answer 1

【答案】由化學能轉變為電能 由a到b 2H2+4OH－—4e-=4H2O(或H2+2OH－—2e-=2H2O) 增大電極單位面積吸附H2、O2分子數，加快電極反應速率 Li H2O 或8.71×10-4

【解析】

根據燃料電池原理分析電池的正負極及電極反應式；根據反應中元素化合價變化判斷氧化劑和還原劑；根據反應方程式及氣體摩爾體積進行相關計算。

（1）原電池主要是將化學鍵轉化為電能，燃料電池是原電池，是將化學能轉化為電能的裝置；氫氣失去電子，為負極，氧氣獲得電子，為正極，電子由負極通過導線移向正極，即由a到b，故答案為：化學能轉化為電能；由a到b；

（2）負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H2+2OH--2e-=2H2O，故答案為：H2+2OH--2e-=2H2O；

（3）反應物接觸面積越大，反應速率越大，鍍鉑粉增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數，加快電極反應速率，故答案為：增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數，加快電極反應速率；

（4）①I.2Li+H22LIH中鋰失電子作還原劑，Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得電子作氧化劑，故答案為：Li；H2O；

②氫氣的物質的量==10mol，當吸收10molH2時，則生成20molLiH，20molLiH的體積為，則生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為，故答案為：或8.71×10-4。