氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,右图为电池示意图,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
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氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,右图为电池示意图,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)负极的电极反应式为______. (3)电极表面镀铂粉的原因为______. (4)关于该电池的说法错误的是______ A.氢气在负极发生氧化反应 B.供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O C.产物为无污染的水,属于环境友好电池 D.燃料电池的能量转化率可达100% (5)在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是______
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答案
(1)该装置是把化学物质中的能力转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是 由a到b. 故答案为:化学能转变为电能; 由a到b. (2)该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O. 故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O或 H2+2OH--2e-═2H2O. (3)电极表面镀铂粉,增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数,使反应物的浓度增大,反应物浓度增大,反应速率加快. 故答案为:增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率. (4)A氢气在负极上失电子发生氧化反应,故A正确. B、该装置的电池反应式为2H2+O2=2H2O,所以供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O,故B正确. C、产物为无污染的水,属于环境友好电池,故C正确. D、燃料不可能完全燃烧,所以转化率不可能为100%,故D错误. 故选D. (5)原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应. A、电极材料相同,故A错误. B、符合原电池的构成条件,故B正确. C、乙醇为非电解质,不能进行氧化还原反应,故C错误. D、符合原电池的构成条件,故D正确. E、符合原电池的构成条件,故E正确. F、不能形成闭合回路,故F错误. 故选BDE. |
举一反三
燃料电池突出的优点是不经过热能的中间形式而进行能量转化,现已广泛使用.如甲烷燃料电池,其电极反应为:负极:CH4+10OH-→CO32-+7H2O+8e-,正极:O2+4e-+2H2O→4OH-,现已知此燃料电池工作时得到了54毫升水,则电池的电子转移为( )A.12mol | B.8mol | C.4mol | D.2mol |
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如图是2004年批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子.电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应.电池总反应式为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O下列说法中正确的是( )A.左边的电极为电池的负极,a处通入的是氧气 | B.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气 | C.电池负极的反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ | D.电池的正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH- |
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电子计算器所用的纽扣电池中,还原剂是锌,氧化剂是Ag2O,电解质溶液为KOH溶液;其电极反应如下.Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O,Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-. 下列叙述正确的是( )A.锌为正极 | B.放电时,负极区溶液的pH增大 | C.锌为负极 | D.放电时,正极区溶液的pH减小 |
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据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电.其电池反应为:2CH3OH+3O2+4OH-2C+6H2O,则 (1)放电时电极反应方程式:正极______;负极______. (2)充电时电解质溶液的pH逐渐______(填增大、减小),充电时每生成1molCH3OH转移______ mol电子. |
近年来,科学家研制了一种新型的乙醇电池,它用酸性电解质(H+)作溶剂.电池总反应为:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,下列说法不正确的是( )A.乙醇在电池的负极上参加反应 | B.1mol CH3CH2OH被氧化转移6mol电子 | C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极 | D.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-→2H2O |
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