氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂
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时间:2024-08-17 09:26:01
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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.下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂【专家解说】:(1)燃料电池中,通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,所以
【专家解说】:(1)燃料电池中,通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,所以通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,电子从负极沿导线流向正极,则电子流向由a到b,故答案为:由a到b;
(2)碱性条件下,氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O;
(3)反应物接触面积越大,其反应速率越快,在电极表面镀铂粉,增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数,加快反应速率,同时也增大了Pt的利用率以降低成本,故答案为:大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数,加快反应速率,同时也增大了Pt的利用率以降低成本;
(4)①根据2Li+H2 △ . 2LiH得生成LiH的质量=224L22.4L×2×8g=160g,LiH的体积=160g0.8g/cm3=200cm3,氢气体积=224L=224000cm3,所以生成的LiH体积与被吸收的H2体积比=200cm3:224000cm3=11120,
故答案为:11120;
②由2Li+H2 △ . 2LiH、LiH+H2O=LiOH+H2↑得若能量转化率为80%,则转化的氢气物质的量=224L×80%22.4L/mol=8mol,最终生成氢气的物质的量是16mol氢气,则转移电子的物质的量=16mol×2=32mol,
故答案为:32.
(2)碱性条件下,氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O;
(3)反应物接触面积越大,其反应速率越快,在电极表面镀铂粉,增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数,加快反应速率,同时也增大了Pt的利用率以降低成本,故答案为:大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数,加快反应速率,同时也增大了Pt的利用率以降低成本;
(4)①根据2Li+H2 △ . 2LiH得生成LiH的质量=224L22.4L×2×8g=160g,LiH的体积=160g0.8g/cm3=200cm3,氢气体积=224L=224000cm3,所以生成的LiH体积与被吸收的H2体积比=200cm3:224000cm3=11120,
故答案为:11120;
②由2Li+H2 △ . 2LiH、LiH+H2O=LiOH+H2↑得若能量转化率为80%,则转化的氢气物质的量=224L×80%22.4L/mol=8mol,最终生成氢气的物质的量是16mol氢气,则转移电子的物质的量=16mol×2=32mol,
故答案为:32.
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