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2019化学同步人教选修四讲义:第四章 第二节 化学电源 WORD版含答案.doc

1、1了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。2认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。3掌握一次电池、二次电池的反应原理,会书写电极反应式。1概念将化学能转化为电能的装置。2分类3优点能量转化率高,供能稳定可靠,使用方便,易于维护等。4判断电池优劣的主要标准(1)比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位“(Wh)kg1”或“(Wh)L1”。(2)比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位“Wkg1”或“WL1”。(3)电池可储存时间的长短。5化学电池回收利用废旧电池中含有重金属和酸碱等有害物质,应回收利用,既减少污染,又节约能源。

2、6一次电池(1)碱性锌锰电池,负极是Zn,正极是MnO2,电解质是KOH,其电极反应:负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正极反应:2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH;总反应:Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。(2)锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH,其电极总反应如下:ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正极反应:Ag2OH2O2e=2Ag2OH。7二次电池铅蓄电池的正极材料:PbO2;负极材料:Pb;电解质:H2SO4溶液。负极反应式:PbSO2e=PbSO4;正极反应式:PbO24HSO2e=P

3、bSO42H2O;总反应:PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。8燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包括活性物质,只是一个催化转化元件。以酸性氢氧燃料电池为例负极反应:H22e=2H;正极反应:O22H2e=H2O;电池反应:H2O2=H2O。 新知探究1碱性锌锰电池(1)构造:(如图所示)(2)组成:正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。(3)工作原理:负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正极反应:2MnO22e2H2O=2

4、MnOOH2OH;总反应:Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。2银锌电池(1)构造:(如图所示)(2)组成:负极:Zn;正极:Ag2O;电解质:KOH。(3)工作原理:负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正极反应:Ag2OH2O2e=2Ag2OH;总反应:ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。对点演练1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,电池总反应式为Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)=Zn(OH)2(s)Mn2O3(s),下列说法错误的是()A电池工作时,锌失去电子B电池正极的电极反应式为2MnO2(s

5、)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)C电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减少6.5 g解析由所给的电池总反应式可知,电池工作时,每有1 mol Zn 参加反应,则会有2 mol 电子从负极Zn经外电路流向正极,并在正极发生反应:2MnO2(s)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)。外电路每通过0.2 mol电子,Zn的质量就减少6.5 g。答案C新知探究铅蓄电池(1)构造(2)组成正极:PbO2;负极:Pb;电解质:H2SO4。(3)工作原理铅蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程。放电过程:

6、负极:PbSO2e=PbSO4(氧化反应);正极:PbO24HSO2e=PbSO42H2O(还原反应);总反应:PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充电过程:阴极:PbSO42e=PbSO(还原反应);阳极:PbSO42H2O2e=PbO24HSO(氧化反应);总反应:2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。铅蓄电池的充、放电过程:PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。名师点拨1铅蓄电池总结(1)蓄电池放电时,蓄电池充电时, (2)蓄电池充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生反应的逆过程,但总反应不是可逆反应。(3)充电时电池正极接电源正极,电池负极接电源负极。2

7、化学电源电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写(2)复杂电极反应式的书写 (3)给出电极反应式书写总反应式根据给出的两个电极反应式,写出总反应式时,首先要使两个电极反应式的得失电子相等,然后将两式相加,消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意若反应式同侧出现不能共存的离子,如H和OH、Pb2和SO,要写成反应后的物质,如H2O、PbSO4。对点演练2铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电池液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。试根据上述情况判断:(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时,正极反应为_。(3)工作时,电解质溶液的p

8、H_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。(6)充电时,铅蓄电池的负极与电源的_极相连接。解析蓄电池工作(放电)时,起原电池作用。根据原电池原理,负极发生氧化反应元素化合价升高,所以Pb为负极;正极发生还原反应元素化合价降低,从总反应式可知,PbO2是氧化剂,即正极反应为PbO24HSO2e=PbSO42H2O;从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应,H转变成H2O,所以pH增大;原电池工作时溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极;电流方向与电子移动方向相反,从正极沿导线流向负极。答案(1)Pb(2)PbO24HSO2

9、e=PbSO42H2O(3)增大(4)负(5)正负(6)负 新知探究1氢氧燃料电池酸性电解质(H2SO4)碱性电解质(KOH)负极反应2H24e=4H2H24e4OH=4H2O正极反应O24e4H=2H2OO24e2H2O=4OH总反应2H2O2=2H2O2.燃料电池的优点(1)能量转换率高:燃料电池的能量转换率超过80%,普通燃烧过程能量转换率仅30%多。(2)污染小,被誉为“绿色”发电站。名师点拨燃料电池电极反应的书写(1)明确燃料电池的正负极均为惰性电极,一般具有很强的催化活性,但不参与反应。(2)正极反应的书写正极发生还原反应,通入的气体一般是氧气,氧气得到电子首先变为氧离子,即O24

10、e=2O2,根据电解质的不同,其正极反应的书写分以下几种情况:在酸性溶液中,生成的O2与H结合生成水,其电极反应为O24e4H=2H2O;在碱性及中性溶液中,O2与H2O结合生成OH,其电极反应为O24e2H2O=4OH; 在熔融碳酸盐中,O2与CO不能结合,只能与CO2结合生成CO,其电极反应为O22CO24e=2CO。(3)负极反应的书写燃料电池的负极通入的一定是燃料。若负极通入含碳的化合物,如CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物,其中在酸性溶液及熔融碳酸盐中生成二氧化碳,在碱性溶液中生成CO;若负极通入含有氢元素的化合物,则最终都有水生成。燃料电池的总反应正极反应负

11、极反应,注意在将两个反应相减时,要消去正极的反应物O2。以甲烷燃料电池为例:酸性条件总反应:CH42O2=CO22H2O正极反应:O24H4e=2H2O2,得负极反应:CH48e2H2O=CO28H碱性条件总反应:CH42O22OH=CO3H2O正极反应:O22H2O4e=4OH2,得负极反应:CH410OH8e=CO7H2O熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)总反应:CH42O2=CO22H2O正极反应:O22CO24e=2CO2,得负极反应:CH44CO8e=5CO22H2O对点演练3将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流。下列叙述正确的是()通入CH4的电

12、极为正极正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH通入CH4的电极反应式为CH42O24e=CO22H2O负极的电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O放电时溶液中的阳离子向负极移动放电时溶液中的阴离子向负极移动A BC D解析根据题意知发生的反应为CH42O2=CO22H2O,反应产生的CO2在KOH溶液中会转化为CO。CH4为还原剂,应为电源的负极,所以错误;正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH,负极的电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O,故、正确,错误;放电时溶液(原电池内电路)中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,错误,正确。答案B1电池是人类生产和生活中重要的能量

13、来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转化为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析:选CA项,碳棒为正极,不参与反应,不会被消耗;B项,燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能;C项,燃料电池中燃料在负极被氧化;D项,太阳能电池的主要材料是硅。2微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I。下列有关说法正确的是()A正极反应:2Li2e=2LiB负极反应:I22e=2

14、IC总反应:2LiI2=2LiID金属锂作正极解析:选C该电池中Li的活泼性强,作负极,其反应为2Li2e=2Li,B、D均错;正极反应为I22e=2I,A错;总反应为2LiI2=2LiI,C正确。3在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下列该电池的电极反应,正确的是()A负极反应为Zn2e=Zn2B负极反应为Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC正极反应为2MnO22H2e=2MnOOHD正极反应为2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH解析:选D在书写碱性电池的电极反应式时,方程式中不得出现H。在碱性电池中,负极的

15、Zn失去电子形成的Zn2应该与OH结合为Zn(OH)2。4关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时,正极发生的反应是Pb(s)SO(aq)=PbSO4(s)2eB在放电时,该电池的负极材料是铅板C在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)解析:选BA项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为PbO24HSO2e=PbSO42H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。5氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H22NiO(OH)2Ni(OH)

16、2。根据此反应式判断,下列叙述中正确的是()A电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B电池放电时,镍元素被氧化C电池充电时,氢元素被氧化D电池放电时,H2在负极放电解析:选D根据电池反应可首先看出放电时,H2在负极被氧化,NiO(OH)在正极被还原,而充电时则是氢元素被还原,镍元素被氧化。6(1)根据氧化还原反应2H2O2=2H2O,设计成燃料电池,负极通入的气体应是_,正极通入的气体应是_。(2)根据选择电解质溶液的不同,填写下表:电解质溶液H2SO4溶液KOH溶液负极反应式正极反应式溶液的pH变化(3)若把H2改为CH4,KOH作电解质,则正极反应式为_。解析:(1)氢氧燃料电池中通入

17、可燃性气体(H2)的一极为负极,通入O2的一极为正极。(2)若以H2SO4作电解质溶液,其电极反应式为负极:2H24e=4H;正极:O24e4H=2H2O。反应过程中生成水,溶液中c(H)减小,pH增大。若以KOH溶液作电解质溶液,其电极反应式为负极:2H24OH4e=4H2O;正极:2H2OO24e=4OH。反应过程中生成水、溶液中c(OH)减小,pH减小。(3)若把H2改为CH4,KOH作电解质溶液时其正极反应式不变。答案:(1)H2O2(2)2H24e=4H2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH变大变小(3)O22H2O4e=4OH一、选择题1下列有关化

18、学电池的说法中正确的是()A化学电池只能将化学能转化为电能B燃料电池能将全部化学能转化为电能C锌银电池比能量大,电压稳定,储存时间长D一次电池包括干电池和蓄电池解析:选C蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电),也可以将电能转化为化学能(充电);燃料电池的能量转换率超过80%,但不可能100%转换;蓄电池可重复使用,属于二次电池。2如图是一种新型锂电池原理图,有关叙述正确的是()Aa为电源正极B电流从a流向bC离子交换膜为阳离子交换膜Db电极处,O2失电子生成OH解析:选CLi失电子,为电源负极,A项错误;电流方向与电子流动方向相反,故电流从b流向a,B项错误;由图示可知,Li可穿过离子交换膜

19、,故为阳离子交换膜,C项正确;由图示可知,O2得电子生成OH,D项错误。3.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为ZnAg2O=2AgZnO。关于该电流的叙述不正确的是()A使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极B使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极C正极的电极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2OHDZn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应解析:选B由总方程式可以看出,负极为Zn,正极为Ag2O,使用时电子由负极流向正极,A项正确,B项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应

20、,C、D项正确。4美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是()A电池的负极反应为Mg2e=Mg2B电池工作时,H向负极移动C电池工作一段时间后,溶液的pH增大D电池总反应式:MgH2O22H=Mg22H2O解析:选BMgH2O2燃料电池中Mg作负极:Mg2e=Mg2,Pt作正极:H2O22H2e=2H2O,总反应式:MgH2O22H=Mg22H2O,消耗H,使c(H)减小,pH增大,且H移向正极。5查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙

21、醇被氧化为X,其中一个电极的反应为CH3CH2OH2e=X2H。下列说法中正确的是()A电池内部H由正极向负极移动B另一极的电极反应为O24e2H2O=4OHC乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极D电池总反应为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O解析:选D根据原电池工作原理,可以确定乙醇作原电池的负极,正极反应为O24H4e=2H2O,根据原子守恒可知物质X的分子式为C2H4O,是乙醇被氧化的产物,即X为CH3CHO,则电池的总反应为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O;工作过程中负极产生H,正极消耗H,所以H应由负极向正极移动;而电子应由负极流出,经外电路流向正极。

22、6新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为正极:FePO4Lie=LiFePO4,负极:Lie=Li。下列说法中正确的是()A充电时动力电池上标注“”的电极应与外接电源的正极相连B充电时电池反应为FePO4Lie=LiFePO4C放电时电池内部Li向负极移动D放电时,在正极上Li得电子被还原解析:选AA项,充电时电池上标注“”的电极应与电源的正极相连,正确;B项,充电时的电池反应为放电时电池反应的逆反应,应为LiFePO4=FePO4Li,错误;C项,放电时电池内部Li向正极移动,错误;D项,在正极上FePO4得电子被还原,错误。7

23、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li的导电固体为电解质。放电时的电池反应为LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是()A放电时,LiMn2O4发生氧化反应B放电时,正极反应为LiLiMn2O4e=Li2Mn2O4C充电时,LiMn2O4发生氧化反应D充电时,阳极反应为Lie=Li解析:选B根据电池反应,Mn元素的化合价由反应前的变为反应后的3,得电子被还原,故放电时正极反应为LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4。题给反应是放电反应,则其逆过程是充电反应,充电时LiMn2O4为氧化产物,阳极反应为Li2Mn2O4e=LiMn2O4Li。8固体氧

24、化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A有O2放电的a极为电池的负极B有H2放电的b极为电池的正极Ca极对应的电极反应为O22H2O4e=4OHD该电池的总反应方程式为2H2O2高温,2H2O解析:选D固体介质允许O2通过,说明为非水体系,因此C项中a极反应表达不正确,这种表达是水溶液中进行的反应。a极为电池的正极,反应式:O22e=O2,b极为电池的负极,反应式:H2O22e=H2O,总反应方程式是2

25、H2O22H2O,故只有D项正确。9MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电解析:选DMg失去电子发生氧化反应,是电池的负极,电极反应为Mg2e=Mg2,A、B项错误;MgAgCl 电池能够被海水激活,改用KCl作电解质溶液也能够激活该电池,C项错误;MgAgCl电池可将化学能转化为电能用于海上应急照明供电,D项正确。10高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁

26、电池的总反应:3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH下列叙述不正确的是()A放电时负极反应为 Zn2e2OH=Zn(OH)2B充电时阳极反应为 Fe(OH)33e5OH=FeO4H2OC放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强解析:选C放电时负极发生氧化反应:Zn2e2OH=Zn(OH)2,正极发生还原反应:FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH,电极附近溶液碱性增强,A、D正确,C不正确;充电时阳极发生氧化反应:Fe(OH)33e5OH=FeO4H2O,B正确。二、非选择题11镉镍可充电电池在现代生活中有着

27、广泛的应用,它的充、放电反应如下:Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2请回答下列问题:(1)上述反应式中左边物质的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。(2)放电时负极发生反应的物质是_,放电时正极的反应式为_。(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是_。解析:(1)原电池放电过程中能将化学能转化为电能,即反应物的总能量大于生成物的总能量。(2)根据总反应式可知放电时负极(Cd)反应式:Cd2OH2e=Cd(OH)2,正极(NiOOH)反应式:2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子可对环境造成

28、污染。答案:(1)大于(2)CdNiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染12镍镉可充电电池的电极材料是Cd和NiOOH,电解质溶液是KOH溶液。放电时电极反应为负极Cd2OH2e=Cd(OH)2;正极2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH请回答下列问题:(1)当电池放电时,该电池的总反应为_;此时,电池负极周围溶液的pH会不断_(填“增大”或“减小”)。(2)电池充电时,_(填元素符号,下同)元素被还原,_元素被氧化,发生氧化反应一极的电极反应可表示为_。(3)电池放电时,若有3.6 g水参加反应,则电池中转移电子的物质的量为_,同时

29、有_ g Cd参加反应。解析:(1)将题给两个电极反应相加即得总反应:Cd2H2O2NiOOH=Cd(OH)22Ni(OH)2,负极消耗OH,使负极区溶液的pH减小。(2)电池充电时发生的阴、阳极电极反应为电池放电时发生的负、正极电极反应的逆反应,即Cd元素被还原,Ni元素被氧化,发生氧化反应一极的电极反应为2Ni(OH)22OH2e=2NiOOH2H2O。(3)根据关系式Cd2H2O2 mol e,可确定3.6 g水参加反应,转移0.2 mol电子,此时消耗Cd 0.1 mol,即11.2 g。答案:(1)Cd2H2O2NiOOH=Cd(OH)22Ni(OH)2减小(2)CdNi2Ni(OH

30、)22OH2e=2NiOOH2H2O(3)0.2 mol11.2能力提升13科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。(1)图A为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 左右,电池反应为2NaxS=Na2Sx,正极的电极反应式为_。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。(2)熔融状态下,钠的单质和FeCl2能组成可充电电池(装置示意图如图B)反应原理为2NaFeCl2Fe2NaCl。放电时,电池的正极反应式为_;充电时,_(写物质名称)电极接电源的负极,该电池的电解质为_。解析:(1)正极上S

31、得电子被还原:xS2e=S;M的两个作用:作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫);钠硫电池和铅蓄电池的负极分别为Na和Pb,则消耗等质量的Na和Pb时钠硫电池的放电量(转移电子数)是铅蓄电池的 4.5倍。电极反应不要错写为xS2e=xS2。(2)原电池放电时,正极上发生还原反应,Fe2得到电子被还原为Fe,充电时,接电源负极的是阴极,发生还原反应析出钠。答案:(1)xS2e=S(或2NaxS2e=Na2Sx离子导电(或作电解质)和隔离钠与硫4.5 (2)Fe22e=Fe钠Al2O314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,铂吸附气体的能力强,

32、性质稳定。请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_,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为_。(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:.2LiH2,2LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_,反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 gcm3,用锂吸收224 L(标准状况下)H2,生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积比为_。由生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则

33、导线中通过电子的物质的量为_mol。解析:(1)电池是把化学能转变为电能的装置。在电池中电子是从负极经导线流向正极的,氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极,故电子由a流动到b。(2)H2在负极失电子,因为电解质溶液是KOH溶液,故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,从而增大反应速率。(4)LiH中Li为1价,H为1价,故反应中还原剂是Li,反应中氧化剂是H2O。由反应可知吸收标准状况下的224 L H2时生成160 g LiH,则生成的LiH的体积是,则生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积比为。由反应可知,由生成的20 mol LiH与H2O反应生成20 mol H2,H22e,能量转化率为80%,则通过电子的物质的量为20 mol280%32 mol。答案:(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)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)LiH2O(或8.71104)32

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