题目
燃料电池的工作原理主要依赖于什么过程将化学能转化为电能? A. 蒸发冷却B. 燃烧反应C. 光合作用D. 氧化还原反应
燃料电池的工作原理主要依赖于什么过程将化学能转化为电能?
- A. 蒸发冷却
- B. 燃烧反应
- C. 光合作用
- D. 氧化还原反应
题目解答
答案
D
解析
考查要点:本题主要考查对燃料电池工作原理的理解,需要明确其能量转换过程的核心机制。
解题核心思路:燃料电池通过电化学反应直接将化学能转化为电能,而电化学反应的本质是氧化还原反应。燃烧反应(选项B)会产生热能,需间接转换,与燃料电池的直接转化特性不符。其他选项(A、C)与化学能转化无关。
破题关键点:
- 明确燃料电池属于电化学装置,依赖化学反应中的电子转移。
- 氧化还原反应是电化学反应的核心,涉及电子的得失,直接驱动电流形成。
燃料电池的工作原理基于电化学反应,其核心是化学能通过氧化还原反应直接转化为电能。具体过程如下:
- 氧化反应:燃料(如氢气)在阳极失去电子(被氧化),生成离子(如H⁺)。
- 还原反应:氧化剂(如氧气)在阴极获得电子(被还原),与离子结合生成水或其他产物。
- 电子流动:电子通过外电路从阳极流向阴极,形成电流。
关键区别:
- 燃烧反应(选项B)是燃料与氧化剂直接快速反应释放热能,需通过机械或热机转换为电能(如火力发电)。
- 氧化还原反应(选项D)是分步进行的电化学过程,无需中间热能转换,效率更高。