Question

【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極c、d表面鍍一層細小的鉑粉，吸附氣體的能力強，性質穩定，請回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是______。

（2）負極反應式為______．

（3）該電池工作時，H2和O2連續由外部供給，電池可連續不斷提供電能，因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一，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I中的還原劑是______，反應II中的氧化劑是______

②已知LiH固體密度為0.82g/cm3,用鋰吸收224L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為______。

③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80%，則導線中通過電子的物質的量為___________mol。

Answer 1

【答案】 化學能轉化為電能 H2-2e-+2OH- = 2H2O Li H2O 32

【解析】（1）該電池示意圖是符合綠色化學理念的新型發電裝置，是以氫氣和氧氣為燃料將化學能轉化為電能的裝置；

（2）該電池的電解質溶液為KOH，氧氣作正極，氫氣作負極，負極的反應式為：H2-2e-+2OH- = 2H2O；

（3）①反應I中Li轉化為Li+，化合價升高，說明Li為還原劑，反應II中，水中氫的化合價降低，水作氧化劑；②用鋰吸收224L(標準狀況)H2，即10molH2，生成20molLiH，則，所以LiH體積與被吸收的H2體積比為；③根據反應II可得，LiH~H2~2e-，20mol的LiH可生成20molH2，實際參加電池反應的氫氣為16mol，因此通過導線的電子為32mol。