Question

【題目】（1）燃料電池已廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域。如圖是一種新型燃料電池裝置，其總反應(yīng)方程式為N2H4＋O2＝N2＋2H2O，通入N2H4（肼）的一極是電池的_______（填“正極”或“負(fù)極”），該電極的電極反應(yīng)式為_________________。放電過程中，溶液中的陽離子移向_______（填“正極”或“負(fù)極”）。

（2）在上述燃料電池中，若完全消耗16 g N2H4，則理論上外電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________ mol，消耗氧氣的體積為________ L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（3）與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比，燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是_________、________。

Answer 1

【答案】 負(fù)極 N2H4＋4OH――4e－＝N2＋4H2O 正極 2 11.2 高效（能量轉(zhuǎn)化率高） 環(huán)境友好（排出物不污染環(huán)境）

【解析】（1）根據(jù)總反應(yīng)方程式為N2H4＋O2＝N2＋2H2O可知肼是還原劑，氧氣是氧化劑，因此通入N2H4（肼）的一極是電池的負(fù)極，電解質(zhì)溶液顯堿性，因此該電極的電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH――4e－＝N2＋4H2O。放電過程中，溶液中的陽離子移向正極。（2）16gN2H4是0.5mol，則理論上外電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol×2＝2.0mol，消耗氧氣的物質(zhì)的量是2mol÷4＝0.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。（3）與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比，燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)化率高、排出物不污染環(huán)境，環(huán)境友好。