Question

氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，請(qǐng)回答：
（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是______，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_____（用a、b表示）．
（2）負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____．
（3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開(kāi)_____．
（4）該電池工作時(shí)，H₂和O₂連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能．因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一．金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ．2Li+H₂

△   .

2LIH；
Ⅱ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是______，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是______．
②用鋰吸收224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H₂，生成的LiH與H₂O作用后放出的H₂用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol．
（5）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，肼作______極，其電極反應(yīng)式為（生成無(wú)污染物質(zhì)）______．

Answer 1

（1）該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能力轉(zhuǎn)化為電能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽辉谠�電池中，�?fù)極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負(fù)極流向正極，所以是 由a到b，
故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�；由a到b；
（2）該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化，所以電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O或 H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．
（3）電極表面鍍鉑粉，增大了電極單位面積吸附H₂、O₂的分子數(shù)，使反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快，
故答案為：增大電極單位面積吸附H₂、O₂的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率；
（4）?①Ⅰ．2Li+H₂

△   .

2LIH中鋰失電子作還原劑，Ⅱ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑中水得電子作氧化劑，故答案為：Li；H₂O；
 ②氫氣的物質(zhì)的量=

224L

22.4L/mol

=10mol，當(dāng)吸收10molH₂時(shí)，則生成20molLiH，20molLiH可生成20mol H₂，實(shí)際參加反應(yīng)的H₂為20mol×80%=16mol，1molH₂轉(zhuǎn)化成1molH₂O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以16molH₂可轉(zhuǎn)移32mol的電子，故答案為：32；
（5）燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，則通入肼的負(fù)極是負(fù)極，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，電極反應(yīng)式為：N₂H₄-4e^-+4 OH^-═N₂+4H₂O，
故答案為：負(fù)；N₂H₄-4e^-+4 OH^-═N₂+4H₂O．