Question

【題目】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c、d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，請回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是______。

（2）負(fù)極反應(yīng)式為______．

（3）該電池工作時(shí)，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(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一，金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：

I.2Li+H2 = 2LiH 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___________mol。

Answer 1

【答案】 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 H2-2e-+2OH- = 2H2O Li H2O 32

【解析】（1）該電池示意圖是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置，是以氫氣和氧氣為燃料將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；

（2）該電池的電解質(zhì)溶液為KOH，氧氣作正極，氫氣作負(fù)極，負(fù)極的反應(yīng)式為：H2-2e-+2OH- = 2H2O；

（3）①反應(yīng)I中Li轉(zhuǎn)化為Li+，化合價(jià)升高，說明Li為還原劑，反應(yīng)II中，水中氫的化合價(jià)降低，水作氧化劑；②用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，即10molH2，生成20molLiH，則，所以LiH體積與被吸收的H2體積比為；③根據(jù)反應(yīng)II可得，LiH~H2~2e-，20mol的LiH可生成20molH2，實(shí)際參加電池反應(yīng)的氫氣為16mol，因此通過導(dǎo)線的電子為32mol。