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          氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(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
          化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>
          化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?!--BA-->
          由a到b
          由a到b
          （用a、b表示）．
          （2）負(fù)極反應(yīng)式為
          2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O
          2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O
          ．
          （3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?!--BA-->
          增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)?加快反應(yīng)速率
          增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)?加快反應(yīng)速率
          ．
          （4）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，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，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
          Li
          Li
          ，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是
          水
          水
          ．
          ②用鋰吸收224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2，生成的LiH與H2O作用后放出的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
          32
          32
          mol．
          （5）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，肼作
          負(fù)
          負(fù)
          極，其電極反應(yīng)式為（生成無污染物質(zhì)）
          N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O
          N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O
          ．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，原電池放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；
          （2）負(fù)極上燃料失電子發(fā)生還原反應(yīng)；
          （3）參加反應(yīng)的物質(zhì)濃度增大，反應(yīng)速率加快．
          （4）根據(jù)化合價(jià)的變化判斷氧化劑和還原劑，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
          （5）燃料電池中，燃料易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以燃料的電極是負(fù)極．
          解答：解：（1）該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能力轉(zhuǎn)化為電能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�；在原電池中，�?fù)極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負(fù)極流向正極，所以是 由a到b，
          故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�；由a到b；
          （2）該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化，所以電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-═2H2O，故答案為：2H2+4OH--4e-═4H2O或 H2+2OH--2e-═2H2O．
          （3）電極表面鍍鉑粉，增大了電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，使反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快，
          故答案為：增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率；
          （4）?①Ⅰ．2Li+H2
            △  
          .
           
          2LIH中鋰失電子作還原劑，Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得電子作氧化劑，故答案為：Li；H2O；
           ②氫氣的物質(zhì)的量=
          224L
          22.4L/mol
          =10mol，當(dāng)吸收10molH2時(shí)，則生成20molLiH，20molLiH可生成20mol H2，實(shí)際參加反應(yīng)的H2為20mol×80%=16mol，1molH2轉(zhuǎn)化成1molH2O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以16molH2可轉(zhuǎn)移32mol的電子，故答案為：32；
          （5）燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，則通入肼的負(fù)極是負(fù)極，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，電極反應(yīng)式為：N2H4-4e-+4 OH-═N2+4H2O，
          故答案為：負(fù)；N2H4-4e-+4 OH-═N2+4H2O．
          點(diǎn)評：本題考查化學(xué)電源的工作原理及有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意原電池電極反應(yīng)式的書寫以及從電子守恒的角度計(jì)算．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          （1）AgNO3的水溶液呈
          酸
          酸
          （填“酸”、“中”、“堿”）性，原因是（用離子方程式表示）：
          Ag++H2O  AgOH+H+
          Ag++H2O  AgOH+H+
          ；實(shí)驗(yàn)室在配制AgNO3的溶液時(shí)，常將AgNO3固體先溶于較濃的
          硝酸
          硝酸
          中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度．若用惰性電極電解AgNO3的水溶液，請寫出電池反應(yīng)的離子方程式
          4Ag++2H2O
           通電 
          .
           
          4Ag+O2↑+4H+
          4Ag++2H2O
           通電 
          .
           
          4Ag+O2↑+4H+
          ，
          （2）常溫下，某純堿（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色．在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所至；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所至．請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說法以評判（包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論）
          向紅色溶液中加入足量BaCl2溶液
          向紅色溶液中加入足量BaCl2溶液
          如果溶液還顯紅色說明甲正確，紅色褪去說明乙正確
          如果溶液還顯紅色說明甲正確，紅色褪去說明乙正確

          （3）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化
          如右圖所示．則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是
          B
          B
          （填“A”或“B”）．設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為m2．則m1
          ＜
          ＜
          m2
          （選填“＜”、“=”、“＞”）
          （4）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一．
          ①鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為：負(fù)極：
          2Fe=2Fe2++4e-
          2Fe=2Fe2++4e-
          正極：
          O2+2H2O+4e-=4OH-
          O2+2H2O+4e-=4OH-
          ；
          ②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用
          C
          C
          ．
          A．銅　　　　　　　B．鈉
          C．鋅              D．石墨
          ③圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的
          負(fù)
          負(fù)
          極．
          （5）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(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
          化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>
          化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?!--BA-->
          a→b
          a→b
          （用a、b表示）．
          ②負(fù)極反應(yīng)式為
          2H2+4OH-=4H2O+4e-
          2H2+4OH-=4H2O+4e-
          ．
          ③電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?!--BA-->
          增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率
          增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：
			
          

						
          氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置，右圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(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
          化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>
          化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/div>，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)椋ㄓ胊、b表示）
          由a到b
          由a到b
          ．
          （2）負(fù)極的電極反應(yīng)式為
          2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O
          2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O
          ．
          （3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?!--BA-->
          增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率
          增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率
          ．
          （4）關(guān)于該電池的說法錯(cuò)誤的是
          D
          D

          A．氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)              B．供電時(shí)的總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O
          C．產(chǎn)物為無污染的水，屬于環(huán)境友好電池  D．燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%
          （5）在下圖所示的裝置中，能夠發(fā)生原電池反應(yīng)的是
          BDE
          BDE

          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：
			
          

						
          氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型 發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(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)化形式主要是
          化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
          化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
          ，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?!--BA-->
          從a到b
          從a到b
          （用a、b表示）．
          （2）通H2的為
          負(fù)
          負(fù)
          極
          （3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?!--BA-->
          增大氣體的吸附面積，保證氣體充分參與電極反應(yīng)
          增大氣體的吸附面積，保證氣體充分參與電極反應(yīng)
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：
			
          

						
          能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．請回答以下有關(guān)能源的問題：
          （1）能源可分一級能源和二級能源等，直接從自然界獲得的能源稱為一級能源；需要依靠其他能量間接制取的能源稱為二級能源．煤、煤氣、石油、天然氣、水能、風(fēng)能和生物能等等多年來大量使用的能源，稱為
           
          能源．而電能、氫能、水煤氣等都被稱為
           
          能源．
          （2）煤、石油、天然氣等能源以熱的形式供給人們需要．寫出煤、天然氣燃燒供熱時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式（試以它們各自的主要成分C和CH4代表）：
           
          、
           
          ．在質(zhì)量相同時(shí)，燃料
           
          對環(huán)境造成的負(fù)面影響（溫室效應(yīng)）小．
          （3）科學(xué)家認(rèn)為，氫氣是一種高效而無污染的理想能源．以氫氣作為燃料，4gH2的燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量為571.6kJ，試寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：
           
          ．
          （4）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置，其能量轉(zhuǎn)化主要形式是
           
          ，當(dāng)用KOH溶液做電解質(zhì)溶液時(shí)，正極的反應(yīng)式為：
           
          ，負(fù)極的反應(yīng)式為：
           
          ．甲烷也可以作為燃料電池的原料，此時(shí)在負(fù)極上反應(yīng)的物質(zhì)是
           
          （填化學(xué)式）
          

			
          

			
          
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