题目内容：

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。电池装置如图所示，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。

请回答下列问题：

（1）在导线中电子流动方向为______________(用a、b表示)。

（2）负极反应式为__________________。

（3）电极表面镀铂粉的原因是__________________________________。

（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ.2Li＋H2＝2LiH

Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑

①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是__________。

②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为________。

③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为__________mol。

【答案】  由a到b  2H2＋4OH－－4e－===4H2O（或H2＋2OH－－2e－===2H2O）  增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率  Li  H2O  8.7×10－4  32

【解析】试题分析：（1）氢氧燃料电池中，氢气发生氧化反应，所以通入氢气的一极是负极；氧气发生还原反应，通入氧气的一极是正极；电子由负极经导线流入正极；（2）氢气在负极失电子发生氧化反应；（3）铂吸附气体的能力强，性质稳定；（4）①所含元素化合价升高的反应物是还原剂，所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；②根据2Li＋H2＝2LiH计算生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为；②根据反应Ⅰ、Ⅱ的关系式计算导线中通过电子的物质的量；

解析：（1）氢氧燃料电池中，氢气发生氧化反应，所以通入氢气的一极是负极；氧气发生还原反应，通入氧气的一极是正极，电子由负极经导线流入正极，在导线中电子流动方向为由a到b；（2）氢气在负极失电子发生氧化反应，电极反应式是H2＋2OH－－2e－===2H2O；（3）铂吸附气体的能力强，电极表面镀铂粉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）①所含元素化合价升高的反应物是还原剂，所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，反应Ⅰ中锂元素化合价升高，所以还原剂是Li，反应Ⅱ，水中氢元素化合价降低，氧化剂是H2O；②设生成的LiH体积是v ，

； v=195.12，生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为195.12 :224=8.7×10－4；

②根据反应Ⅰ、Ⅱ的关系式，10mol氢气被吸附，生成氢气20mol，根据H2＋2OH－－2e－===2H2O，导线中通过电子的物质的量为mol；

点睛：原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，电子由负极经导线流入正极；电解质溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极。

【题型】综合题
【结束】
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某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	50	120	232	290	310

 

（1）哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反应速率最大___________，原因是_____________________________________________________________。

（2）哪一段时段的反应速率最小___________，原因是_______________________。

（3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变) ___________。

（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A．蒸馏水、B．NaCl溶液、C．NaNO3溶液、D．CuSO4溶液、E．Na2CO3溶液，你认为可行的是___________。