Question

（1）熱電廠發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化途徑通常是“化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能”，而燃料電池的能量轉(zhuǎn)化途徑為“

 

 能→

 

能”，因此燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高．
（2）某同學(xué)在做電解水實(shí)驗(yàn)后，觀察到繞成螺旋狀的兩鉑絲電極上附有大量氣泡，于是他將兩極接到電表上，發(fā)現(xiàn)“電表顯示電壓超過2V，且電壓逐漸下降”．對(duì)這個(gè)現(xiàn)象的合理解釋是

 

．
（3）如圖為固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC）的原理示意圖．試寫出電極反應(yīng)式：正極

 

，負(fù)極

 

；在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)閍

 

b（用“→”或“←”表示）．該電池可選用的固態(tài)電解質(zhì)為

 

（填字母）．
A．ZrO（氧化鋯）     B．NaOH      C．Na₂SO₄
此電池的工作溫度一般應(yīng)為

 

（填字母）．
A．常溫   B．約100℃C．約1000℃
（4）在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂氣體

 

L．

Answer 1

考點(diǎn)：常見的能量轉(zhuǎn)化形式,原電池和電解池的工作原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）燃料電池中存在化學(xué)能；
（2）兩極附著的氫氣、氧氣形成燃料電池產(chǎn)生電流；
（3）負(fù)極失電子，正極得電子，電子由負(fù)極移向正極，氧化鋯有自由移動(dòng)的O^2-；
（4）根據(jù)正負(fù)極電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故答案為：化學(xué)；電；
（2）兩極附著的氫氣、氧氣形成燃料電池產(chǎn)生電流，隨著氣體消耗，電壓下降，故答案為：兩極附著的氫氣、氧氣形成燃料電池產(chǎn)生電流，隨著氣體被消耗，電壓下降；
（3）負(fù)極失電子：CO+O^2--2e^-=CO₂，正極得電子：O₂+4e^-=2O^2-，電子由負(fù)極移向正極，在導(dǎo)線中電子由a←b，氧化鋯有自由移動(dòng)的O^2-，可做電解質(zhì)，氧化鋯高溫下才發(fā)生電離，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；CO+O^2--2e^-=CO₂；←； A；C；
（4）正極反應(yīng)式為O₂+4e^-=2O^2-，對(duì)比負(fù)極反應(yīng)CO+O^2--2e^-=CO₂可知，消耗1mol氧氣生成2mol二氧化碳，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是44.8L，故答案為：44.8．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池反應(yīng)（反應(yīng)原理、電極方程式的書寫、離子的移動(dòng)方向）和有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意電解質(zhì)的選擇方法．