173.氢燃料电池是一种先进、高效的能量转换设备,它通过()反应将燃料中的化学能直接转化为电能,而不需要燃烧。

好的，让我们来详细解析这道题目。 ### 题目背景 氢燃料电池是一种先进的能量转换设备，它的主要功能是将储存在氢气中的化学能直接转化为电能。与传统的内燃机不同，氢燃料电池不需要通过燃烧过程来产生能量，而是通过一种特殊的化学反应来实现这一转化。 ### 选项分析 **A. 物理** - **解释**：物理反应通常指的是物质在不改变其化学性质的情况下发生的变化，例如相变（如水变成冰或蒸汽）或机械运动。氢燃料电池中的能量转换过程涉及化学键的断裂和形成，因此不属于物理反应。 - **排除理由**：氢燃料电池的能量转换过程中有化学键的变化，所以不是物理反应。 **B. 化学** - **解释**：化学反应是指物质之间发生化学键的断裂和形成，从而生成新的物质。氢燃料电池中，氢气和氧气通过化学反应生成水，并在这个过程中释放出电能。 - **选择理由**：氢燃料电池的工作原理正是基于氢气和氧气之间的化学反应，因此正确答案是化学反应。 **C. 物理和化学** - **解释**：虽然氢燃料电池中确实涉及化学反应，但整个过程中并没有显著的物理变化（如相变）参与其中。因此，这个选项不准确。 - **排除理由**：氢燃料电池的主要能量转换机制是化学反应，而不是物理和化学的结合。 **D. 不确定** - **解释**：这个选项表示对答案不确定，但在科学问题中，我们应该根据已知的知识和原理来确定正确的答案。 - **排除理由**：根据氢燃料电池的工作原理，我们可以确定答案是化学反应，因此这个选项不正确。 ### 答案解析 正确答案是 **B. 化学**。 **示例**： 想象一下，你有一个氢气球和一个氧气罐。当你把氢气和氧气混合在一起并点燃时，会发生剧烈的爆炸，这是因为氢气和氧气发生了化学反应，生成了水并释放了大量的能量。氢燃料电池的工作原理类似，但它是在一个受控的环境中进行的，通过催化剂的作用，氢气和氧气在电池内部发生化学反应，生成水并释放出电能，而不会产生爆炸。