（2014•历下区二模）氢是地球上最丰富的元素之一，在氢能源开发和利用中氢燃料电池前景广阔．氢燃料电池利用氢气和氧气起反
（2014•历下区二模）氢是地球上最丰富的元素之一，在氢能源开发和利用中氢燃料电池前景广阔．氢燃料电池利用氢气和氧气起反应生成水时获得电能，这就是燃料电池的原理．其相当于通过完全燃烧把燃料中的化学能最终转化为电能的装置．某实验室使用的氢燃料电池电压是220V，给一个“220V 100W”的灯泡供电．当该电池消耗1g氢气，可使100w的灯正常正作20min．已知氢气的热值是1.4×108J/kg．试求：
（l）完全燃烧1g的氢气释放的热量．
（2）该灯正常工作时的电流．
（3）该燃料电池的效率．
（4）氢燃料电池与化学电池相比，具有很多优点．请你写出其中的一条．
（l）完全燃烧1g的氢气释放的热量．
（2）该灯正常工作时的电流．
（3）该燃料电池的效率．
（4）氢燃料电池与化学电池相比，具有很多优点．请你写出其中的一条．
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解题思路：（1）已知氢气的质量，利用Q=mq可求得完全燃烧1g的氢气释放的热量；
（2）根据“220V 100W”的灯泡可求得该灯正常工作时的电流．
（3）根据P=[W/t]可求得灯正常正作20min消耗的电能，然后利用η=
=[W/Q]可求得该燃料电池的效率．
（4）氢燃料电池与化学电池相比，具有无污染，无噪音，高效率等优点．
（2）根据“220V 100W”的灯泡可求得该灯正常工作时的电流．
（3）根据P=[W/t]可求得灯正常正作20min消耗的电能，然后利用η=
| W有用 |
| W总 |
（4）氢燃料电池与化学电池相比，具有无污染，无噪音，高效率等优点．
（1）m=1g=1×10-3kg，
完全燃烧1g的氢气释放的热量Q=mq=1×10-3kg×1.4×108J/kg=1.4×105J；
（2）由P=UI可得，该灯正常工作时的电流I=[P/U]=[100W/220V]≈0.45A．
（3）t=20min=1200s，由P=[W/t]可得W=Pt=100W×1200s=1.2×105J，
则该燃料电池的效率η=
W有用
W总=[W/Q]×100%=
1.2×105J
1.4×105J×100%≈85.7%．
（4）氢燃料电池与化学电池相比，具有无污染，无噪音，高效率等优点．
答：（l）完全燃烧1g的氢气释放的热量为1.4×105J．
（2）该灯正常工作时的电流0.45A．
（3）该燃料电池的效率85.7%．
（4）氢燃料电池与化学电池相比，具有无污染等优点．
点评：
本题考点： 热量的计算；电功的计算；电功率与电压、电流的关系．
考点点评： 本题考查学生对热值的理解，电功的计算，电功率与电压、电流的关系等知识点的理解和掌握，是一道综合性较强的题目．
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