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)电极表面镀铂粉的原因为______________________________。

(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：

Ⅰ.2Li+H22LIH

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已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为________。

Answer 1

【答案】由化学能转变为电能 由a到b 2H2+4OH－—4e-=4H2O(或H2+2OH－—2e-=2H2O) 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率 Li H2O 或8.71×10-4

【解析】

根据燃料电池原理分析电池的正负极及电极反应式；根据反应中元素化合价变化判断氧化剂和还原剂；根据反应方程式及气体摩尔体积进行相关计算。

（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，故答案为：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H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：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，故答案为：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；

（4）①I.2Li+H22LIH中锂失电子作还原剂，Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得电子作氧化剂，故答案为：Li；H2O；

②氢气的物质的量==10mol，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，20molLiH的体积为，则生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为，故答案为：或8.71×10-4。