Question

【題目】氫氧燃料電池已用于航天飛機，以H2SO4溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池的原理圖如下圖所示，回答下列問題：

（1）電極b為電池__________極，其電極反應(yīng)式為___________ ，反應(yīng)類型為________

（2） 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mol電子時，a極有________L氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）參與反應(yīng)。

（3）氫氧燃料電池的優(yōu)點____________（任寫兩點）。

（4）除了燃料電池外，我們生活中經(jīng)常用到充電電池，下列關(guān)于充電電池的敘述，不正確的是（______）

A、充電電池的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)

B、充電是使放電時的氧化還原反應(yīng)逆向進行

C、充電電池可以無限制地反復(fù)充電、放電

D、較長時間不使用電器時，最好從電器中取出電池，并妥善存放

Answer 1

【答案】正極 O2+4H++4e-=2H2O 還原反應(yīng) 33.6 效率高，環(huán)境友好，工作時安靜等 C

【解析】

本題考查的是氫氧燃料電池的工作原理。在氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，在酸性環(huán)境下，電極反應(yīng)為：H22e=2H+，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在酸性環(huán)境下，電極反應(yīng)為：O2+4H++4e=2H2O，電子從負極流向正極，電池總反應(yīng)與氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式一致，供電時的總反應(yīng)為2H2+O2═2H2O。據(jù)此解答。

根據(jù)圖示，在氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，在酸性環(huán)境下，電極反應(yīng)為：H22e=2H+，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在酸性環(huán)境下，電極反應(yīng)為：O2+4H++4e=2H2O，電子從負極流向正極，電池總反應(yīng)與氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式一致，供電時的總反應(yīng)為2H2+O2═2H2O；

（1）根據(jù)上述分析b極為正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e=2H2O。本小題答案為：正極；O2+4H++4e=2H2O；還原反應(yīng)。

（2）a極的電極反應(yīng)式為H22e=2H+，電子與氫氣的物質(zhì)的量之比為2:1，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mol電子時，a極有1.5mol氫氣參與反應(yīng)，標(biāo)況下的體積為33.6L。本小題答案為：33.6L。

（3）氫氧燃料電池的優(yōu)點效率高，環(huán)境友好，工作時安靜等。本小題答案為：效率高，環(huán)境友好，工作時安靜等。

（4）A. 充放電的化學(xué)反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移，所以必須是氧化還原反應(yīng)，故A正確；

B.充電時，陰極、陽極反應(yīng)式是放電時負極、正極反應(yīng)式的逆反應(yīng)，所以充電是使放電時的氧化還原反應(yīng)逆向進行，故B正確；

C. 充電電池的使用有一定年限，所以不能無限制的反復(fù)充電、放電，故C錯誤；

D.用電器較長時期內(nèi)不再使用，最好將電池取出并放于低溫，干燥的地方，如果不這樣，即使用電器被關(guān)掉，系統(tǒng)仍會使電池有一個低電流輸出，這會縮短電池的使用壽命，故D正確。答案選C。