Question

【题目】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的主要形式是由 ， 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是 ．
（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：
Ⅰ2Li+H2 2LiH
ⅡLiH+H2O═LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ， 反应Ⅱ中的氧化剂是 ． （均填化学式）
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3 ， 用锂吸收224L（标准状况）H2 ， 则被吸收的H2体积与生成的LiH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mol．

Answer 1

【答案】
（1）化学能转变为电能；由a到b
（2）2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O（或H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O）
（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
（4）Li；H2O；1148：1；32
【解析】解：（1）原电池主要是将化学键转化为电能，燃料电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置；氢气失去电子，为负极，氧气获得电子，为正极，电子由负极通过导线移向正极，即由a到b，所以答案是：化学能转化为电能；由a到b；（2）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O（或H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O），所以答案是：2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O（或H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O）；（3）反应物接触面积越大，反应速率越大，镀铂粉增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数，加快电极反应速率，所以答案是：增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率；（4）①2Li+H2 2LiH，该反应中锂失电子发生氧化反应，所以锂是还原剂；LiH+H2O=LiOH+H2↑，该反应中H2O得电子生成氢气，发生还原反应，所以H2O是氧化剂，所以答案是：Li；H2O；②设LiH体积为vL，物质的量为n= （mol），根据反应方程式，2n（H2）=n（LiH），故 （mol）=2× =20mol，v= L；
被吸收的H2体积与生成的LiH体积比为224L： L=1148：1；故答案是：1148：1；③20molLiH可生成20molH2 ， 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，所以答案是：32．