Question

【题目】氢氧燃料电池已用于航天飞机，以H2SO4溶液为电解质溶液的这种电池的原理图如下图所示，回答下列问题：

（1）电极b为电池__________极，其电极反应式为___________ ，反应类型为________

（2） 当电路中转移3mol电子时，a极有________L氢气（标准状况）参与反应。

（3）氢氧燃料电池的优点____________（任写两点）。

（4）除了燃料电池外，我们生活中经常用到充电电池，下列关于充电电池的叙述，不正确的是（______）

A、充电电池的化学反应原理是氧化还原反应

B、充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行

C、充电电池可以无限制地反复充电、放电

D、较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放

Answer 1

【答案】正极 O2+4H++4e-=2H2O 还原反应 33.6 效率高，环境友好，工作时安静等 C

【解析】

本题考查的是氢氧燃料电池的工作原理。在氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，在酸性环境下，电极反应为：H22e=2H+，正极上是氧气发生得电子的还原反应，在酸性环境下，电极反应为：O2+4H++4e=2H2O，电子从负极流向正极，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，供电时的总反应为2H2+O2═2H2O。据此解答。

根据图示，在氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，在酸性环境下，电极反应为：H22e=2H+，正极上是氧气发生得电子的还原反应，在酸性环境下，电极反应为：O2+4H++4e=2H2O，电子从负极流向正极，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，供电时的总反应为2H2+O2═2H2O；

（1）根据上述分析b极为正极发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e=2H2O。本小题答案为：正极；O2+4H++4e=2H2O；还原反应。

（2）a极的电极反应式为H22e=2H+，电子与氢气的物质的量之比为2:1，当电路中转移3mol电子时，a极有1.5mol氢气参与反应，标况下的体积为33.6L。本小题答案为：33.6L。

（3）氢氧燃料电池的优点效率高，环境友好，工作时安静等。本小题答案为：效率高，环境友好，工作时安静等。

（4）A. 充放电的化学反应有电子转移，所以必须是氧化还原反应，故A正确；

B.充电时，阴极、阳极反应式是放电时负极、正极反应式的逆反应，所以充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行，故B正确；

C. 充电电池的使用有一定年限，所以不能无限制的反复充电、放电，故C错误；

D.用电器较长时期内不再使用，最好将电池取出并放于低温，干燥的地方，如果不这样，即使用电器被关掉，系统仍会使电池有一个低电流输出，这会缩短电池的使用寿命，故D正确。答案选C。