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）氢氧燃料电池能量转化的主要形式是____________________________________________，在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。

（2）负极反应式为________________________________________________________________。

（3）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，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＋H2===2LiH　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金属锂吸收的氢气与放出的氢气的物质的量之比为________。

Answer 1

【答案】 化学能转化为电能 由a流向b H2－2e－＋2OH－===2H2O 锂(Li) 水(H2O) 1∶2

【解析】（1）氢氧燃料电池主要是把化学能转化为电能；原电池中,电子都是由负极经过导线流向正极。

（2）氢氧燃料电池中，氢气失电子，发生氧化反应，做负极。

（3）①根据反应方程式可以判断出反应Ⅰ中的还原剂，反应Ⅱ中的氧化剂。

②根据反应Ⅰ：2Li--H2；根据反应Ⅱ：2Li--2LiH-- 2H2，就能判断金属锂吸收的氢气与放出的氢气的物质的量之比。

（1）氢氧燃料电池的能量转化形式主要是把化学能转化为电能；氢气在负极被氧化，氧气被还原发生在正极，因此导线中电子流动方向是由a到b；正确答案：化学能转化为电能；由a流向b。

（2）负极上氢气被氧化，反应式为：H2－2e－＋2OH－===2H2O ；正确答案：H2－2e－＋2OH－===2H2O。

（3）①反应Ⅰ中Li转化为Li+，化合价升高，说明Li为还原剂；反应Ⅱ中水中氢的化合价降低，说明水是氧化剂；正确答案：锂(Li) ；水(H2O)。

②根据方程式Ⅰ.2Li＋H2===2LiH可知，有2mol Li反应，吸收1mol氢气，同时生成2 molLiH，根据方程式Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑可知,有1molLiH反应，放出1mol氢气，则2 molLiH反应放出氢气2mol，所以金属锂吸收的氢气与放出的氢气的物质的量之比为1∶2；正确答案：1:2。