Question

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）负极反应式为________________________；正极反应式为__________________________。

（2）该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。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，其吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ.2Li＋H₂2LiH

Ⅱ.LiH＋H₂O===LiOH＋H₂↑

①反应Ⅱ中的氧化剂是________________；

②已知LiH固体密度为0.80g·cm^－3，用锂吸收112 L(标准状况下)H₂，生成的LiH体积与被吸收的H₂体积比为__________(可用分数表示或用a×10^－b表示，a保留两位小数)；

③由②生成的LiH与H₂O作用，放出的H₂用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。

Answer

（1） 2H2＋4OH－－4e－===4H2O O2＋4e－＋2H2O ===4OH－

（2）①H2O ②或8.93×10－4 ③16

【解析】

试题分析：（1）该反应中负极上氢气失电子生成氢离子而被氧化，所以电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O，正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；

（2）①Ⅱ．LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得电子作氧化剂；

②由反应Ⅰ，当吸收5 mol H2时，则生成10 mol LiH，V(LiH)＝＝＝100cm3＝0.1 L；＝≈8.93×10－4。

③根据反应Ⅱ，10 mol LiH可生成10 mol H2，由于能量转化率为80%，所以产生电能的H2的物质的量为10 mol×80%＝8mol,1 mol H2转化成1 mol H2O时，转移2 mol e－，所以8mol H2可转移16 mol e－。

考点：考查化学电源的工作原理及有关计算，题目难度较大，注意原电池电极反应式的书写以及从电子守恒的角度计算