Question

【題目】氫燃料是一種綠色能源，氫燃料電池工作原理如圖所示。工作時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣，在氫電極上由于催化劑的作用氫氣變為氫離子向氧電極移動，最后在氧電極上聚集，電子則留在氫電極上，如果將兩電極用燈泡連接，則會在燈泡上形成__（選填“向左”或“向右” 的電流。如果已知某氫燃料電池車輸出功率為40千瓦，以80km/h的速度行駛100km，則需要消耗氫氣__kg（已知燃料電池車能量轉化效率為，每千克氫氣能釋放的能量為），這些氫氣的總能量大約相當于__kg汽油完全燃燒放出的熱量（結果保留一位小數，已知汽油的熱值為）。

Answer 1

【答案】向左 2 6.7

【解析】

[1]由題可知，氫離子向氧電極移動，最后在氧電極上聚集，電子則留在氫電極上，可以得出氧電極為電源的正極，則氫電極為電源的負極，因為在電源外部，電流的方向是從正極經用電器回到負極；故燈泡中的電流方向向左；

[2]行駛的時間為：

；

氫燃料電池做的有用功為：

；

已知燃料電池車能量轉化效率為，故需要氫氣提供的能量為：

；

則需要氫氣的質量為：

；

[3]若氫氣的總能量由汽油完全燃燒放出的熱量提供，則需要汽油的質量為：

；