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    燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的发电设备，是一种很有发展潜力的新能源，它主要由燃料、氧化剂、电极和电解质组成，燃料电池的结构和传统电池一样具有正负电极，正负电极被电解质分隔，它以还原剂（用氢作燃料）为负极反应物，以氧化剂（如空气中的氧气等）为正极交换物，在燃料电池中，氢气等燃料在通常条件下就能在电极上进行电极反应（一般用多孔镍、铂等作电极材料）．电池中的电解质为有机高分子高聚物，它可以交换质子．

    （1）燃料电池的电极在常温条件下就能持续发生电极反应，写出氢氧燃料电池中的电极反应式：负极______________；正极______________．

    （2）氢氧燃料电池可作为载人航天器的首选电池，一个重要原因是它在产生持续电流的过程中生成的产物是水，这正好解决航天员的饮水问题，航天员饮用这些合成水通过消化系统，大部分在被___________吸收．

     

    【答案】

    （1）2H2－4e－=4H＋、O2＋4H＋＋4e－=2H2O　　（2）小肠

    【解析】（1）原电池中负极失去电子，正极得到电子。所以氢气在负极通入，氧气在正极通入，电极反应式分别是2H2－4e－=4H＋、O2＋4H＋＋4e－=2H2O。

    (2)人体内水主要在消化系统小肠内被吸收。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．
    （1）a是
    负
    负
    极，电极反应式是
    2H2-4e-+4OH-=4H2O（或H2-2e-+2OH-=2H2O）
    2H2-4e-+4OH-=4H2O（或H2-2e-+2OH-=2H2O）
    ；b是
    正
    正
    极．电极反应式是
    O2+4e-+2H2O=4OH-
    O2+4e-+2H2O=4OH-
    ．
    （2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供．若为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了
    4×104
    4×104
    mol的电子．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    我国“神舟”号宇宙飞船成功发射并回收，是我国航天史上的里程碑． 飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，它具有高能、轻便、不污染环境的特点．这种燃料电池的构造如右图所示，两个电极均由多空性碳制成，通入的气体由空隙逸出并在电极表面放电．
    a极是
    负
    负
    极，b极是
    正
    正
    极，写出电极反应式a：
    负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O；（或H2-2e-+2OH-=2H2O）
    负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O；（或H2-2e-+2OH-=2H2O）
    ；
    b：
    正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
    正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
    ；
    总反应式：
    2H2+O2=2H2O
    2H2+O2=2H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，被称为21世纪的明星电池，其构造如图所示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．
    （1）a是
    负
    负
    极（填“正”或“负”），其pH值
    降低
    降低
    （填升高、降低或不变），b极的电极反应式
    O2+4e-+2H2O=4OH-
    O2+4e-+2H2O=4OH-
    ．
    （2）某些碳氢化合物也可作为燃料电池的燃料，如天然气（甲烷）等．若将图中H2换成CH4时，电池内总的反应方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O．请写出a极的电极反应式
    CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
    CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
    ．在电池工作期间，CO32-流向
    a
    a
    极（填a或b）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．
    （1）a极是
    负
    负
    极，b极是
    正
    正
    极，电极反应式分别为
    2H2+4OH--4e-=4H2O
    2H2+4OH--4e-=4H2O
    ，
    O2+2H2O+4e-=4OH-
    O2+2H2O+4e-=4OH-
    ．
    （2）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制．常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等．请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
    CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O
    CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O
    ．此时电池内总的反应方程式为
    CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
    CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源：2012年鲁科版高中化学选修4 1.3化学能转化为电能-电池练习卷（解析版） 题型：填空题

    美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。

    （1）a极是      极，b极是     极，电极

    反应式分别为                               ，                                。

    （2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电时能生成350g水，试计算能量转化率。

    [2H2(g)+O2(g)      2H2O(l)+572kJ]

    （3）这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V，1.5W的小灯泡连续发光0.5h，应消耗标准状况下的H2多少升？

    （4）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：                                    。此时电池内总的反应方程式为                             。

     

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