Question

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，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+H₂2LiH          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已知LiH固体密度为0.82g/cm³。用锂吸收224L（标准状况）H₂，生成的LiH体积与被吸收的H₂体积比为　　　　　　　　。

③由②生成的LiH与H₂O作用放出的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　　　　　。

Answer 1

（1）由化学能转化为电能  由a到b  （2）H₂+2OH^- —2e^-=2H₂O

(3)增大电极单位面积吸附H₂、O₂分子数，加速电极反应速率

(4)①Li  H₂O ②8.71×10^-4     ③ 32

解析:

(1)原电池的定义就是将化学能转化为电能的装置，电子流向是从负极到正极；（2）负极方程式可以理解为H₂失电子为H⁺, H⁺再与电解质KOH溶液反应，可得到H₂+2OH^- —2e^-=2H₂O。（3）其实是题目的已知条件交代的：“铂吸附气体的能力强”，因此可加快反应速率。（4）①可根据价态变化得到氧化剂还原剂；②中H₂为10moL,可得到LiH20mol,质量为20×8g,体积为20×8×10^-3/0.82 L, LiH与与被吸收的H₂体积比为20×8×10^-3/0.82×224=8.71×10^-4  ;③LiH20mol可生成H₂20mol , 2H₂+ O₂=2 H₂O转移电子为4moL,则20×80％mol H₂反应转移电子为32mol.