氫氧燃料電池是符合綠色化學理念?(1)燃料電池中,通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極,所以通入氫氣的電極是負極,通入氧氣的電極是正極,電子從負極沿導線流向正極,則電子流向由a到b,故答案為:由a到b;(2)堿性條件下,氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水,電極反應式為:H2+2OH--2e-=2H2O,那么,氫氧燃料電池是符合綠色化學理念?一起來了解一下吧。
氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置,
電池方程式為:
若電解質為酸溶液 負極反應式為:2H2-4e-==4H+
正極反應式為:O2 + 4H+ +4eˉ== 2H2O;
若電解質溶液是堿溶液 負極反應式為:2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20
正極為:O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ
總反應式都是:2H2+O2=2H2O
(1)化學能轉變為電能;由b到a (2)2H 2 +4OH - -4e - ===4H 2 O或H 2 +2OH - -2e - ===2H 2 O (3) D (4) BDE(5.) a電極附近呈藍色 |
(1)氫氧燃料電池的原理還是原電池原理,所以是把化學能轉化為電能的裝置。在氫氧燃料電池中氫氣失去電子,氧氣得到電子,所以負極通入氫氣,正極通入氧氣。氫氣所失去的電子,經導線傳遞到正極。 (2)負極氫氣失去電子,由于溶液顯堿性,所以反應式為2H 2 +4OH - -4e - ===4H 2 O。 (3)燃料電池的能量轉化率不可能是100%的,所以選項D是錯誤的,其余選項都是正確的。答案選D。 (4)構成原電池的條件是活潑性不同的金屬,或金屬和非金屬,導線相連并插入到電解質溶液中,據此判斷BDE可用構成原電池。A中電極相同,C中不是電解質溶液,F中沒有形成完整的閉合后回路。所以答案選BDE。 (5)a電極和電源的負極相連,所以是陰極,因此溶液中的氫離子放電,生成氫氣。從而導致a電極周圍溶液顯堿性,所以滴入石蕊試液后,溶液顯藍色。 |
(1)燃料電池中,通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極,所以通入氫氣的電極是負極,通入氧氣的電極是正極,電子從負極沿導線流向正極,則電子流向由a到b,故答案為:由a到b;
(2)堿性條件下,氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水,電極反應式為:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案為:H2+2OH--2e-=2H2O;
(3)反應物接觸面積越大,其反應速率越快,在電極表面鍍鉑粉,增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數,加快反應速率,同時也增大了Pt的利用率以降低成本,故答案為:大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數,加快反應速率,同時也增大了Pt的利用率以降低成本;
(4)①根據2Li+H2 .
2LiH得生成LiH的質量=△
×2×8g=160g,LiH的體積=224L 22.4L
=200cm3,氫氣體積=224L=224000cm3,所以生成的LiH體積與被吸收的H2體積比=200cm3:224000cm3=160g 0.8g/cm3
,1 1120
故答案為:
;1 1120
②由2Li+H2 .
2LiH、LiH+H2O=LiOH+H2↑得若能量轉化率為80%,則轉化的氫氣物質的量=△
=8mol,最終生成氫氣的物質的量是16mol氫氣,則轉移電子的物質的量=16mol×2=32mol,224L×80% 22.4L/mol
故答案為:32.
(1)該裝置是把化學物質中的能力轉化為電能,所以是化學能轉變為電能;在原電池中,負極上失電子,正極上得電子,電子的流向是從負極流向正極,所以是 由a到b,則電流由b到a,
故答案為:化學能;電能;b;a;
(2)正極發生還原反應,氧氣得電子被還原,方程式為O2+2H2O+4e-=4OH-,負極發生氧化反應,故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;氧化;
(3)化學能不可能全被轉化為電能,電池發生工作時,化學能轉化為電能和熱能,故答案為:<;
(4)電極表面鍍鉑粉,增大了電極單位面積吸附H2、O2的分子數,使反應物的濃度增大,反應物濃度增大,反應速率加快,
故答案為:增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數,加快電極反應速率.
1.化學能轉變電能 a流向b 2.H 2 -2e - +2OH - =2H 2 O 3.吸附催化 |
原電池是把化學能轉化為電能的裝置。在原電池中較活潑的金屬作負極,失去電子,發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上,所以溶液中的陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。正極得到電子,發生還原反應。所以氫氣在負極通入,電流由a流向b。氧氣在正極通入,電解質溶液顯堿性,所以負極反應式為2.H 2 -2e - +2OH - =2H 2 O。 |
以上就是氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的全部內容,(1)該裝置是把化學物質中的能力轉化為電能,所以是化學能轉變為電能;在原電池中,負極上失電子,正極上得電子,電子的流向是從負極流向正極,所以是 由a到b,則電流由b到a,故答案為:化學能;電能;b;a;(2)正極發生還原反應,氧氣得電子被還原,方程式為O2+2H2O+4e-=4OH-。