Question

氢能源是21世纪极具发展前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。
（1）请在下图的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。

（2）从能量转换的角度看，过程Ⅱ应是_________能转化为_________能。
（3）该燃料电池中以KOH溶液作电解质溶液，请写出该电池的电极反应式：
负极____________________________________；
正极____________________________________。
该燃料电池的优点为                     

Answer 1

（1）（2）化学能；电能
（3）H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^- 氢氧燃料电池的能量转化率高，且生成物是水，没有污染

试题分析：（1）在催化剂的作用下，利用太阳能将水分解生成氢气和氧气，然后该题氢氧燃料电池再将化学能转化电能，则循环过程是。
（2）从能量转换的角度看，过程Ⅱ应是化学能转化为电能。
（3）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此可知氢气在负极通入，氧气在正极通入，则电极反应式分别是H₂-2e^-+2OH^-＝2H₂O；O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^-。氢氧燃料电池的能量转化率高，且生成物是水，没有污染。
点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查。试题基础性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和训练，旨在考查学生灵活运用原电池原理解决实际问题的能力。该题的关键是明确原电池的工作原理，然后结合题意灵活运用即可。有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力。