61.燃料电池是通过()和()产生电()

好的，让我们来详细解析这道题。 ### 题目解析 **题目：** 燃料电池是通过（）和（）产生电（） **选项：** A. 汽油/氧气 B. 氮气/氧气 C. 氢/氧 D. 水/氧 **正确答案：** C. 氢/氧 ### 选项解析 1. **A. 汽油/氧气** - **解析：** 汽油是一种碳氢化合物燃料，通常用于内燃机中燃烧产生机械能。虽然汽油可以与氧气反应释放能量，但这种反应不是燃料电池的工作原理。燃料电池是通过化学反应直接将化学能转化为电能，而不是通过燃烧。 - **结论：** 不正确。 2. **B. 氮气/氧气** - **解析：** 氮气（N₂）是一种惰性气体，不会与氧气发生化学反应生成电能。氮气在大气中的含量很高，但它不参与燃料电池的化学反应。 - **结论：** 不正确。 3. **C. 氢/氧** - **解析：** 燃料电池最常见的类型是氢燃料电池。在这种电池中，氢气（H₂）和氧气（O₂）在催化剂的作用下发生化学反应，生成水（H₂O）并释放电子，这些电子通过外部电路形成电流，从而产生电能。这是燃料电池的基本工作原理。 - **结论：** 正确。 4. **D. 水/氧** - **解析：** 水（H₂O）本身是氢燃料电池的产物，而不是反应物。水不能与氧气反应生成电能。因此，这个选项不符合燃料电池的工作原理。 - **结论：** 不正确。 ### 为什么选 C？ - **氢燃料电池的工作原理：** - **阳极（负极）：** 氢气（H₂）在阳极上被催化剂分解成氢离子（H⁺）和电子（e⁻）。 \[ H_2 \rightarrow 2H^+ + 2e^- \] - **电解质：** 氢离子通过电解质（如质子交换膜）迁移到阴极。 - **阴极（正极）：** 氧气（O₂）在阴极上与氢离子和电子结合，生成水（H₂O）。 \[ O_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O \] - **总反应：** 整个过程可以表示为： \[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \] 通过上述反应，氢气和氧气在燃料电池中直接生成电能，而不需要燃烧过程。因此，选项 C 是正确的。