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颈士论文 质子交换膜燃料电池性能影响研究 摘要 本文根据电化学热力学和动力学理论分析了质子交换膜燃料电池的理想工作状
态和实际工作状态，推导出了气体流量与电流的关系式。为研究电池的性能，设计了
燃料电池测试系统。并分析了不同的单元测试系统设计对质子交换膜燃料屯池系统的
影响。分别以纯石墨双极板和石墨复合材料双极板组装了两台千瓦级的质子交换膜电
堆，经测漏测试合格后，根据计算得出的活化条件，对两电堆分别进行了活化和性能
对比分析，得出结论：石墨复合材料双极板电阻率略高于纯石墨板，对电堆的性能影
响仅体现在输出功率和电压的较小差异，电流为35A时，功率相差34W；而对于电
堆的稳定运行和单电池差异则影响很小，总电压标准偏差分别为0．1213V、O．1101V，
于后者，从工业化生产来看，石墨复合双极板材料及其加工工艺具有很大的优势。 对石墨复合双极板电堆通过电化学模型和电堆模型分别重点研究了温度、压力和
流量对电堆的运行影响，得出结论： 1 采用阴阳极同时增湿，随着电堆工作温度、
空气计量系数的增大，电堆性能相应的提高。温度超过70"C后，电堆性能下降，最
佳工作温度范围为65℃．70" 2；空气计量系数超过3．0后，电堆性能改善不大，适宜
的计量系数应控制在2．5．3．0；对于常压燃料电池，氢气压力在略高于常压范围内变化， 电堆性能改变很小。 2 从Fluent模拟结果和试验结果来看，该双极板流道布局对
单电池间的空气流量分配均匀性影响很小，在高电流运行区，水分布和熟分布对电堆
性能影响较大。 关键词：质子交换膜燃料电池，性能影响，双极板，流体模拟 颈士论文 质子交换膜燃料电池
正在加载中，请稍后...《选修四》第四章电化学基础；一、原电池及其工作原理（阅读教材P71-P72）；1.原电池是把转变为的装置；2．构成原电池的条件：（1）必须有能够自发的__；3．原电池正负极应根据氧化还原反应确定，还原性较；4．盐桥中，盐溶液是，能使两个烧杯中的溶液连成一；5.在原电池内部，两极浸在电解质溶液中，并通过的；（1）负极总是_______电子，化合价____；例题
《选修四》第四章电化学基础
一、原电池及其工作原理（阅读教材P71-P72）
1. 原电池是把
2．构成原电池的条件：（1）必须有能够自发的___________反应发生；（2）有_____________________作为电极材料；（3）整个装置共同构成一个闭合电路。
3．原电池正负极应根据氧化还原反应确定，还原性较强的物质作为____极，向外电路_______电子，发生________反应；氧化性较强的物质作为_____极，从外电路________电子，发生________反应。
4．盐桥中，盐溶液是
，能使两个烧杯中的溶液连成一个
。取出盐桥，电流就
（产生或不产生）。
5.在原电池内部，两极浸在电解质溶液中，并通过
的定向运动而形成内电路，放电时，负极上的电子通过导线流向
，使负极呈正电性趋势，正极呈负电性趋势。由电性作用原理可知，在内电路中，阳离子向________移动，阴离子向________移动，这样就形成了电荷连续定向移动，电性趋向平衡的闭合电路。 6.原电池正负极的判断方法
（1）负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；正极总是_______电子，化合价______，发生______反应。（2）电子流出的一极是__________，电子流入的一极是__________；电流流出的一极是__________，电流流入的一极是__________。（3）一般活泼的金属为________，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为________。
例题1：以上不能形成原电池的是
例题2：某原电池反应的离子方程式为：Fe+2H=Fe+H2↑，则下列说法正确的是 （ ）
A．HNO3为电解质溶液
B．锌为原电池正极
C．铁极质量不变
D．铜为原电池正极 1．Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu作____极, ②Fe作____极 （1）电极反应式是：负极___________________正极______________________
总反应式是___________________________
（2）如将稀硫酸改为浓硝酸则： ①Cu作____极, ②Fe作____极
电极反应式是：负极____________________正极_____________________ 总反应式是
3．用两根铂丝做电极插入KOH溶液中，再向两个电极上分别通甲烷和氧气可形成原电池―燃料电池，通甲烷气体的一极电极反应式为：CH4＋10OH―8e=CO3 7H2O，此极为______极，通氧气的极为______极，电极反应为
二、电解池（阅读教材P79-P82） （一）电解原理及电极反应式的书写
1．使电流通过电解质溶液而在_________引起___________的过程叫做电解；把______转变为______的装置叫做电解池。在电解池中跟直流电源的_______相连的电极是阴极，在阴极上发生________反应；在电解池中跟直流电源的_______相连的电极是阳极，在阳极上发生________反应；电子从外加电源的___极流出，流到电解池的_____极，再从_____极流回电源_____极；阳离子定向运动到______极，阴离子运动到______极。
2．用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式为：
阳极___________________阴极_________________总反应______________________________________。 （二）离子放电顺序及电解产物的判断
1．在阳极上：①活性材料作电极时，__________失电子被氧化成阳离子进入溶液，电极被溶解，阴离子不容易在电极上放电。②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时，则要看溶液中__________的还原性，此时根据阴离子放电顺序加以判断。溶液中阴离子的放电顺序为__________________________________。实际上，在溶液中_________和_______离子根本就不放电。
2．在阴极上：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是_____________。阳离子在阴极上放电顺序是：___________________________________________________________________。
以上顺序中，出现了两处H+，分别所指意义是_____________________和_______________________。其中第一处H+前的金属阳离子在溶液中根本不可能放电。
（三）电解质溶液用惰性电极电解的规律
(四)电解原理的应用
1．工业上电解饱和食盐水以制
，通常把电解饱和食盐水的工业叫
业。其通电后的电极反应为：阴极：
总反应式：
2．电镀是应用______原理在某些金属表面镀上一薄层
的过程。电镀时，通常把
作电镀液。 3．电解法精炼铜时，
作电解质溶液。 4.电治金属
（1）金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得
，从它们的化合物中
出来。表达通式
（2）电解熔融氯化钠：电离方程式
，通直流电后阴极：
，总反应式
(五)几个概念的辨析问题 1.电解和电离的区别和联系
3.电镀与电解比较表
1．铁片镀锌时，阳极应选用下列物质中的
D.铂 2．下列关于电解硝酸钾溶液的叙述中，正确的是
A.NO3-向阳极移动，K+向阴极移动，分别在对应的极上析出 B.随着电解的进行，溶液的pH减小 C.OH-向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性
D.阴极上H+得电子被还原成H2，促使水的电离平衡正向移动，富集下来的OH-使得阴极附近的溶液呈碱性
3．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入括号内的物质，电解质溶液能完全恢复到与电解前相同的是
(CuO) 4．在浸泡过碘化钾溶液和淀粉溶液的滤纸上，接上电源（如图）。通电后， 发现在A处出现蓝色。
（1）请写出A、B处的电极方程式和写出总反应
5．从H+、Na+、Cu2+、Cl、SO4五种离子中选恰当的组成构成电解质，按下列要求进行电解： ⑴以碳棒为电极，使电解质质量减小，水量不变进行电解，应采用的电解质是
； ⑵以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减小进行电解，应采用的电解质是
； ⑶以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质质量和水量都减小进行电解，应采用的电解质是
。 6. 蓄电池使用日久后，正负极标志模糊，现根据下列两条件，如何来判断正负极： （1）氯化铜溶液，两根带有铜导线的碳棒
； （2）硫酸铜溶液，两根铜导线
三、金属的腐蚀与防护（阅读教材P84-P87）
1．金属跟接触到的干燥气体（如_________、_________、__________等）或非电解质液体（如______等）_________而引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。化学腐蚀的速度随着________升高而加快。
2．不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生_________反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种
腐蚀叫做_________腐蚀。金属的电化学腐蚀又可以分为_______腐蚀和________腐蚀。 3．在酸性电解质溶液中，金属发生析氢腐蚀，其电极反应为：
4．在中性电解质溶液中，金属发生吸氧腐蚀，其电极反应为：
5．金属的电化学防护通常可以采用_________保护法和___________保护法。此外，还可以把金属制成防腐的___________，还可以采用_________、_______、________、_________或_________的方法。
7．某原电池总反应式为：Cu + 2Fe3+
==== Cu2+ + 2Fe2+, 能实现该反应的电池是（
D 电极材料
CuSO4 9．下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是
A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；
B.在氧化C还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
13．一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通甲烷和氧气，其电池反应为：X极：CH4?10OH??8e2?CO3?7H2O Y极：4H2O?2O2?8e
下列关于此燃料电池的有关说法中错误的是（
A．通过甲烷的电极（X）为电池的负极，通过氧气的电极（Y）为电池正极
B．放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量改变
C．在标准状况下，通过5.6L氧气，完全反应后有1.0mol的电子发生转移
D．放电时，通过甲烷的一极附近的pH升高 17．下列叙述中不正确的是
A．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍
B．钢铁在干燥的空气中不易发生腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流向负极 18．为保护地下钢管不受腐蚀，可采用的方法是（ ）
A．与直流电源的负极相连接
B．与直流电源的正极相连接C．与铜板相连接 D．与锌板相连接 19．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是（ ）．
①Fe转化为Fe②O2 被还原 ③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成 Fe2O3?H2O ⑤杂质碳被氧化
B．只②③④
C．①②③④
D．①②③④⑤
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河北衡水中学第三轮高考化学复习汇编
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第三轮高考化学复习（全案）一、高考化学考前分析与对策2007年高考复习已经开始，我们应密切关注高考的新变化和新动态，尤其是要认真学习2006年的《考试大纲》和有关省份的《考试说明》，冷静地进行试题的分析，全面和细致洞察明年的高考要求,调整备考策略,以饱满的状态积极迎考。关于高考化学改革的一些新趋势，本人理解如下：(1)、重视科学素养，考察综合能力(2)、重视基础知识，促进创新思维(3)、重视逻辑推理，淡化复杂计算(4)、重视探究学习，淡化死记硬背;(5)、重视回归教材，体现课程过渡(6)、重视时代气息，体现社会热点（7）重视信息加工，比较分析归纳（8）、重视化学实验，体现学科特点一、回顾：从2001年开始进行理综考试以来，化学考试的难度系数一直在0.58左右。2003年的化学试题相对最难，200年理综化学部分I卷平均得分40.28分，难度系数为0.84；第II卷平均得分37.28分，难度系数为0.62；抽样全卷平均得分77.56分，难度系数为0.72。命题的趋势是：降低难度，降低综合，回归教材，跳出题海。1．基本概念和基知识2007高考化学的对策：（1）、2006大纲的变化不在这重复再提，但有些省的《考试说明》却透析着许多命题要求的变化。典型题示例，希望大家认真研究。（2）、2007年理综（化学）的走势预测I卷仍要考查基本概念、基础理论通过II卷来加强能力的考查～）常规加综合，既考双基，又考能力。注意有效数字及量的单位，注意图表数据的应用分析，【】=2y得：x=n/92moly=n/184molFe----Fe(NO3)3-----Fe(OH)3m1=107n/184(g)Cu----Cu(NO3)2----Cu(OH)m2=98n/92(g)所以能得到的最大沉淀量=107n/184(g)+98n/92(g)=1．65n(g)【评析】根据考纲具体要求（理解氧化还应反应，了解氧化剂和还原剂等概念。掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并能配平反应方程式；理解变价金属元素的氧化还原性;根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论;掌握有关物质的量的计算;理解电解原理,了解铜的电解精炼）编制此题，要能根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。对氧化还原反应的顺序、电子得失、电极反应、物质的量和多步反应的计算进行了考察。【】NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是C、1molSiO2晶体中含有2NA个Si─O键D、标准状况下，22.4L三氧化硫中含有NA个三氧化硫分子【答案】B【解析】A项因NH4+水解，所以溶液中所含的NH4+的数目小于8NA；B项正确，2molCaC2中含2molC22-离子；C项中每个Si形成4个共价键，每个O形成2个共价键，所以1molSiO2晶体中含有4NA个Si─O键；D项中三氧化硫在常温下为固态，所以不能使用22.4L/mol进行计算。【评析】考纲要求：理解物质的量浓度（mol·L-1）、阿伏加德罗常数的涵义。此类题型是高考常见的题型，涉及物质的整体与部分的关系、电子数、中子数、化学键的数目、标准状况气体的体积、晶体的微观结构单元、离子晶体、盐类的水解和电解质的强弱，化学平衡，化学反应等等。2、元素周期律【】．图中a、b、c、d、e元素周期表中前4周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是A．B．种元素中，元素的性质最稳定C．D．元素【答案】A【解析】A项中d是第三周期元素，b、c是第二周期元素，同周期左边的元素的原子半径大于右边的原子半径，所以b、c、d三种元素的原子半径大小关系：d&b&c；B项中，a为惰性气体He元素，所以a元素的性质最稳定元素【】2C，产物C的生成情况如图所示，a为40MPa,b为20MPa时的情况，c为20MPa时从时间开始降低容器的温度情况，下列情况能满足图像变化，叙述正确的是（）　A．A、B、C均为气体，正反应吸热B．A、B、C均为气体，正反应放热C．A和C为气体，为B非气体，正反应吸热　D．C为气体，A、B中最少有一种为非气体，正反应放热【答案】C【解析】ab为20MPa时的情况，说明增大压强平衡右移，那么A和C是气体，B为非气体。c为20MPa时从时间开始降低容器的温度，C%上升情况，说明平衡向右移动，那么反应为吸热反应。【评析】化学平衡是考试的必考热点，结合图像分析平衡移动的方向，确定反应是吸热还是放热反应，由压强的变化来判断物质的状态等，都是应熟练掌握的内容。今年的考试大纲要求为：了解化学反应的可逆性；理解化学平衡的含涵义及其与反应速率之间的内在联系；理解勒沙特列原理的含涵义。掌握理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响；新增---以合成氨工业
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