Question

氫能源是21世紀(jì)極具發(fā)展前景的新能源之一，它既是綠色能源，又可循環(huán)使用．
（1）請(qǐng)?jiān)谙聢D的兩個(gè)空格中填上循環(huán)過程中反應(yīng)物和生成物的分子式，以完成理想的氫能源循環(huán)體系圖（循環(huán)中接受太陽能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在）．a(chǎn)

 

，b

 

（2）從能量轉(zhuǎn)換的角度看，過程Ⅱ應(yīng)是

 

能轉(zhuǎn)化為

 

能．
（3）該燃料電池中以KOH溶液作電解質(zhì)溶液，請(qǐng)寫出該電池的電極反應(yīng)式：
負(fù)極

 

；正極

 

．該燃料電池的優(yōu)點(diǎn)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）分析轉(zhuǎn)化關(guān)系可知?dú)淠茉囱�環(huán)體系圖中，燃料電池是氫氣和氧氣反應(yīng)燃燒生成水的過程，水在太陽能和催化劑作用下分解有生成氧氣和氫氣；
（2）過程Ⅱ是發(fā)生的原電池反應(yīng)；
（3）氫氧燃料電池工作時(shí)，氫氣失電子生成水；氧氣得電子生成氫氧根離子；氫氧燃料電池的產(chǎn)物為水．

解答： 解：（1）轉(zhuǎn)化關(guān)系可知?dú)淠茉囱�環(huán)體系圖中，燃料電池是氫氣和氧氣反應(yīng)燃燒生成水的過程，水在太陽能和催化劑作用下分解有生成氧氣和氫氣，兩個(gè)框中的X、Y為循環(huán)過程中反應(yīng)物和生成物的分子式為：X為H₂O；Y為H₂、O₂；
故答案為：H₂O；H₂、O₂；
（2）過程Ⅱ是發(fā)生的原電池反應(yīng)，能量變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程；
故答案為：化學(xué)；電；
（3）氫氧燃料電池工作時(shí)，氫氣失電子是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣得電子是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)．電解質(zhì)溶液是KOH溶液（堿性電解質(zhì)），正極是O₂得到電子，正極的電極反應(yīng)式為：O₂+H₂O+4e^-═4OH^-，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物為水無污染；
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O； O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；高效環(huán)保．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化形式，原電池原理的分析應(yīng)用，注意知識(shí)積累，題目較簡(jiǎn)單．