Question

【題目】“第三屆國際氫能與燃料電池汽車大會”于2018年10月23日在如皋召開。

Ⅰ.氫燃料電池

(1)圖1所示為氫燃料電池的工作原理：將氫氣送到燃料電池中，經過催化劑的作用，通過質子交換膜，再與氧氣反應，同時產生電流。請寫出氫燃料電池中發生反應的化學方程式：______________________。

Ⅱ.制氫

鐵酸鋅(ZnFe2O4)可用于循環分解水制取氫氣，其中涉及的反應有：

①6ZnFe2O46ZnO+ 4Fe3O4+O2↑；

②3ZnO+2Fe3O4+H2O 3ZnFe2O4+H2↑

(2)ZnFe2O4中Fe的化合價為___________。

(3)該循環制氫中不斷消耗的物質是___________，所得H2和O2的質量比為___________。

(4)電解水也可制得H2。圖2所示裝置中，___________(填“a”或“b”)管中產生的氣體為氫氣

Ⅲ.儲氫

(5)在常溫和250 kPa下，鑭鎳合金(LaNi5)吸收氫氣生成 LaNi5H7，該物質能在一定條件下分解釋放出氫氣，該儲氫原理屬于___________變化。

Answer 1

【答案】2H2+O2 2H2O +3 水（或H2O） 1∶8 a 化學

【解析】

Ⅰ

（1）由圖可知氫氣和氧氣在催化劑的條件下生成水，故填2H2+O2 2H2O；

Ⅱ

（2）鐵酸鋅中鋅元素化合價是+2，氧元素化合價是－2價 ，根據化合價代數和為零的原則，可知鐵酸鋅中鐵的化合價是+3價，故填+3；

（3）由題中兩個循環制氫的化學反應方程式可知不斷消耗的物質是水，故填水（或H2O）；水中氫氧元素質量比為2∶16=1∶8，所得氫氣和氧氣的質量比也是1∶8，故填1∶8；

（4）電解水制氫氣時，和電源負極相連的是氫氣，和電源正極相連的是氧氣，且氫氣和氧氣的體積比是2∶1，故填a；

Ⅲ

（5）鑭鎳合金(LaNi5)吸收氫氣生成 LaNi5H7，屬于化學變化，故填化學。