Question

【题目】“第三届国际氢能与燃料电池汽车大会”于2018年10月23日在如皋召开。

Ⅰ.氢燃料电池

(1)图1所示为氢燃料电池的工作原理：将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池中发生反应的化学方程式：______________________。

Ⅱ.制氢

铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制取氢气，其中涉及的反应有：

①6ZnFe2O46ZnO+ 4Fe3O4+O2↑；

②3ZnO+2Fe3O4+H2O 3ZnFe2O4+H2↑

(2)ZnFe2O4中Fe的化合价为___________。

(3)该循环制氢中不断消耗的物质是___________，所得H2和O2的质量比为___________。

(4)电解水也可制得H2。图2所示装置中，___________(填“a”或“b”)管中产生的气体为氢气

Ⅲ.储氢

(5)在常温和250 kPa下，镧镍合金(LaNi5)吸收氢气生成 LaNi5H7，该物质能在一定条件下分解释放出氢气，该储氢原理属于___________变化。

Answer 1

【答案】2H2+O2 2H2O +3 水（或H2O） 1∶8 a 化学

【解析】

Ⅰ

（1）由图可知氢气和氧气在催化剂的条件下生成水，故填2H2+O2 2H2O；

Ⅱ

（2）铁酸锌中锌元素化合价是+2，氧元素化合价是－2价 ，根据化合价代数和为零的原则，可知铁酸锌中铁的化合价是+3价，故填+3；

（3）由题中两个循环制氢的化学反应方程式可知不断消耗的物质是水，故填水（或H2O）；水中氢氧元素质量比为2∶16=1∶8，所得氢气和氧气的质量比也是1∶8，故填1∶8；

（4）电解水制氢气时，和电源负极相连的是氢气，和电源正极相连的是氧气，且氢气和氧气的体积比是2∶1，故填a；

Ⅲ

（5）镧镍合金(LaNi5)吸收氢气生成 LaNi5H7，属于化学变化，故填化学。