Question

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，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是　　，在導(dǎo)線中電子流動方向為　　　（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(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：Ⅰ.2Li+H₂2LiH          Ⅱ.LiH+H₂O==LiOH+H₂↑

①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是　　　　　，反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況）H₂，生成的LiH體積與被吸收的H₂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　　　　　。

Answer 1

（1）由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能  由a到b  （2）H₂+2OH^- —2e^-=2H₂O

(3)增大電極單位面積吸附H₂、O₂分子數(shù)，加速電極反應(yīng)速率

(4)①Li  H₂O ②8.71×10^-4     ③ 32

解析:

(1)原電池的定義就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電子流向是從負(fù)極到正極；（2）負(fù)極方程式可以理解為H₂失電子為H⁺, H⁺再與電解質(zhì)KOH溶液反應(yīng)，可得到H₂+2OH^- —2e^-=2H₂O。（3）其實是題目的已知條件交代的：“鉑吸附氣體的能力強”，因此可加快反應(yīng)速率。（4）①可根據(jù)價態(tài)變化得到氧化劑還原劑；②中H₂為10moL,可得到LiH20mol,質(zhì)量為20×8g,體積為20×8×10^-3/0.82 L, LiH與與被吸收的H₂體積比為20×8×10^-3/0.82×224=8.71×10^-4  ;③LiH20mol可生成H₂20mol , 2H₂+ O₂=2 H₂O轉(zhuǎn)移電子為4moL,則20×80％mol H₂反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為32mol.