56.质子交换膜燃料电池燃料的氢气和氧气分别持续供给()极和()极。

好的，我们来详细解析一下这道题目。 ### 背景知识 质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种将化学能直接转化为电能的装置。它的工作原理基于氢气和氧气在电池内部发生的化学反应。具体来说，氢气在阳极（正极）发生氧化反应，释放出电子和质子；氧气在阴极（负极）发生还原反应，与质子结合生成水。 ### 选项分析 - **A. 阴;阴** - 这个选项表示氢气和氧气都供给阴极。这是不正确的，因为氢气和氧气需要在不同的电极上发生反应。 - **B. 阳;阳** - 这个选项表示氢气和氧气都供给阳极。这也是不正确的，因为氧气需要在阴极发生还原反应。 - **C. 阴;阳** - 这个选项表示氢气供给阴极，氧气供给阳极。这是不正确的，因为氢气应该供给阳极，氧气应该供给阴极。 - **D. 阳;阴** - 这个选项表示氢气供给阳极，氧气供给阴极。这是正确的，因为氢气在阳极发生氧化反应，释放出电子和质子；氧气在阴极发生还原反应，与质子结合生成水。 ### 为什么选择D 在质子交换膜燃料电池中： - **氢气**（H₂）在**阳极**（正极）发生氧化反应，生成质子（H⁺）和电子（e⁻）。反应式为：\[ \text{H}_2 \rightarrow 2\text{H}^+ + 2e^- \] - **氧气**（O₂）在**阴极**（负极）发生还原反应，与质子结合生成水（H₂O）。反应式为：\[ \frac{1}{2}\text{O}_2 + 2\text{H}^+ + 2e^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} \] 因此，氢气和氧气分别供给阳极和阴极，选项D是正确的。 ### 示例 想象一个简单的模型： - **阳极**（正极）：氢气进入这里，发生氧化反应，生成质子和电子。 - **阴极**（负极）：氧气进入这里，发生还原反应，与质子结合生成水。