燃料電池和計算

燃料電池

和計算一、燃料電池助燃劑正極，燃料做負極堿無氫離子，酸無氫氧根先總后正負，時刻要守恒1.兩電極材料均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應而是由引入到兩電極上的物質發(fā)生反應2.燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置1.寫出下列燃料電池的電極反應式(1)分別寫出以酸和堿性介質為電解質溶液的氫氧燃料電池電極反應式；（2）分別寫出以酸和堿性介質為電解質溶液的甲烷燃料電池電池電極反應式；2.阿波羅號宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應為：2H2＋O2＝2H2O，電解質溶液為KOH溶液，反應保持在較高溫度，使H2O蒸發(fā)，則下列敘述中正確的是A．此電池能發(fā)生藍色火焰

B．H2為正極，O2為負極

C．工作時，電解質溶液的PH不斷減小

D．電極反應為負極：2H2＋4OH――4e－＝4H2O；正極：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－（1）燃料電池不是原電池，不發(fā)生氧化還原反應，將化學能轉化為其他形式的能。（2）燃料電池中，燃料永遠作正極，助燃劑永遠做負極，正負極通過的電子數(shù)量相同。（3）燃料電池中助燃劑是氧氣，得電子發(fā)生還原反應。（4）反應物不儲存在電池內部，外加提供燃料和助燃劑；兩極材料惰性材料，只具導電性。3.為體現(xiàn)“綠色奧運”“科技奧運”，2008年北京奧運會會出現(xiàn)中國自己生產(chǎn)的燃料電池汽車，作為馬拉松領跑車和電視拍攝車，預計該車裝著“綠色心臟”——質子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示，下列敘述正確的是（）A.通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應B.通入氫氣的電極為正極C.總反應式為O2+2H2=2H2OD.正極的電極反應式為O2+4H+=4e-+2H2O4.右圖是2004年批量生產(chǎn)的筆記本電腦所用甲醇燃料電池的結構示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質子(H+)和電子，電子經(jīng)外電路、質子經(jīng)內電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為2CH30H+302→2C02+4H20。下列說法正確的是A．左電極為電池的負極，a處通入的物質是甲醇B．右電極為電池的負極，b處通入的物質是空氣C．負極反應式為：CH30H+H20-6e-=CO2+6H+D．正極反應式為：02+2H20+4e-=40H—二、原電池計算：步驟：1.寫出總反應分析該反應轉移電子數(shù)，并在后面用波浪線加上~ne-；或者某一電極反應式2.找出題目已知和所要求的物質，利用系數(shù)之比等于物質的量之比列比列3.運算得出結果注：（1）若已知數(shù)據(jù)或所求數(shù)據(jù)不是物質的量那么轉化為物質的量（2）正負極通過電子數(shù)是相同的等于轉移的電子數(shù)1.將鐵棒和鋅棒用導線連接插入CuSO4溶液里，當電池中正極有0.2NA電子通過時，負極質量的變化是（）2.有銅片、鋅片和250mL稀硫酸組成的原電池，假設鋅片只發(fā)生電化學腐蝕。當在銅片上有0.3mol電子轉移時，H2SO4恰好反應完全。(1)該原電池的負極反應式為_________(2)原稀硫酸的物質的量濃度為________mol·L－1。(3)鋅片減少的質量為________g。3.在以酸為介質的電解質溶液中，形成的氫氧燃料電池，反應掉的氫氣體積是2.24L，問消耗氧氣的體積是多少？生成水的質量又是多少？（標況下）

通過導線的電子數(shù)是多少摩爾？流過正極的電子數(shù)是多少摩爾？流過負極的電子數(shù)是多少個？本周知識小結1.化學反應中不僅有___，而且有能量變化，能量變化本質原因是____。破壞化學鍵_____能量，形成化學鍵______能量2.一個化學反應在發(fā)生過程中吸收能量還是放出能量可以從兩個角度分析：（1）___角度，當___時是放熱反應；當___時是吸熱反應（2）___角度，當___時是放熱反應；當___時是吸熱反應.第__個是主要決定因素。3.化學反應的熱效應與反應___沒有關系；一個反應的正反應若是吸熱反應，那么其逆反應就是___，吸收的熱量與放出的熱量剛好在數(shù)值上___；4.物質具有的能量越低，其越___，例如金剛石在一定條件下轉化成石墨是放熱的，因此金剛石具有的能量比石墨___，所以金剛石比石墨___

5.原電池中發(fā)生的化學反應屬于__，原電池將__能轉化為__能。其中，電子流出的一極是原電池的__極，該極發(fā)生__反應，往往表現(xiàn)為電極質量的__，電子流入的一極是原電池的__極，該極發(fā)生__反應，往往表現(xiàn)為電極質量的__或__。陽離子向__極運動，陰離子向__極運動。原電池中電解質溶液的作用是__、__、__。構成原電池的條件有：___________，其應用有____________6.實驗室制氫氣時，粗鋅比純鋅冒出氣泡（）；為了防止鐵制品被腐蝕，常常在在其表面涂上油漆為了（）；輪船在海水中易被腐蝕，因此在與水接觸的表面鑲嵌（）；在潮濕的空氣中鋼鐵易生銹，生鐵比純鐵更容易生銹濃硝酸和濃硫酸可以使_____和______鈍化8.燃料電池中，燃料永遠做__，__電子發(fā)生__，助燃劑（也叫做氧化劑絕大部分是氧氣）做__得電子發(fā)生__反應，正負極材料均為__電極不參與反應（鉛蓄電池中正負極材料參與反應，其余電池大多正極不參與，負極參與）。與其他電池最大的區(qū)別在于__不是儲存在電池__，而是由外設裝備提供__和__9.助燃劑__，燃料做__；堿無__離子，酸無__；先總后__，時刻要__注意：燃料電池總反應式一般為燃燒方程式(去“點燃”);但當生成物有后續(xù)反應時，加和后續(xù)反應.10.燃料電池正極反應式（1）酸性介質中（2）堿性介質中:11.分別寫出以酸性或堿性介質為電解質溶液的氫氧燃料電池電極反應式；分別寫出以酸性或堿性介質為電解質溶液的甲烷燃料電池電極反應式；12.

寫出下列反應的電極反應式，并設計原電池。Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;2Al+6HCl=2AlCl3+3H22FeCl3+Fe=3FeCl2;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag（1）寫出正、負極電極反應式（2）寫出正、負極材料和電解質溶液（3）畫出原電池

1.化學反應速率指的是在單位時間內（）（均取正值）來表示，計算公式：（）；單位是：（或），v表示（）速率，且為（）值；（）或（）沒有濃度變化因此不用來表示化學反應速率2.參加反應的各物質