氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层
时间:2024-01-14 03:22:31 栏目:学习方法题目内容:
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______,在导线中电子流动方向为______(用a、b表示).
(2)负极反应式为______.
(3)电极表面镀铂粉的原因为______.
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能.因此,大量安全储氢是关键技术之一.金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li H2△.2LIH;
Ⅱ.LiH H2O═LiOH H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是______,反应Ⅱ中的氧化剂是______.
②用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH与H2O作用后放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为______mol.
(5)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,肼作______极,其电极反应式为(生成无污染物质)______.
最佳答案:
(1)该装置是把化学物质中的能力转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是由a到b,
故答案为:化学能转变为电能;由a到b;
(2)该反应中负极上氢气失电子生成氢离子而被氧化,所以电极反应式为H2 2OH--2e-═2H2O,故答案为:2H2 4OH--4e-═4H2O或 H2 2OH--2e-═2H2O.
(3)电极表面镀铂粉,增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数,使反应物的浓度增大,反应物浓度增大,反应速率加快,
故答案为:增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率;
(4)①Ⅰ.2Li H2△.2LIH中锂失电子作还原剂,Ⅱ.LiH H2O═LiOH H2↑中水得电子作氧化剂,故答案为:Li;H2O;
②氢气的物质的量=224L22.4L/mol=10mol,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,20molLiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子,故答案为:32;
(5)燃料电池中,通入燃料的电极是负极,则通入肼的负极是负极,负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水,电极反应式为:N2H4-4e- 4OH-═N2 4H2O,
故答案为:负;N2H4-4e- 4OH-═N2 4H2O.
答案解析:
△.
考点核心:
氧化还原反应的本质:电子的转移(得失或偏移) 氧化还原反应的特征:化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)
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