Question

【題目】化學反應中必定伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化——放熱或者吸熱。其中有些放熱的化學反應通過原電池裝置可以轉化為電能。

Ⅰ.已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)，如圖是1molH2燃燒的反應過程中能量變化示意圖。請回答下列問題：

(1)該反應是______(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)氫氣在氧氣中燃燒，破壞1molH—H鍵吸收Q1kJ的能量，破壞1molO=O鍵吸收Q2kJ的能量，形成1molH—O鍵釋放Q3kJ的能量，則下列關系式正確的是_______。

A.2Q1+Q2>4Q3 B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3 D.2Q1+Q2=4Q3

Ⅱ.如圖為原電池裝置示意圖：

(3)若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，則鐵片為____極(填“正”或“負”)，寫出正極反應式__________。

(4)若A、B均為鉑片，電解質為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，該電池即為燃料電池，通入氧氣的一極為該電池的____極(填“正”或“負”)，寫出該電池的負極反應式為______。

Answer 1

【答案】放熱 B 負 Fe3＋＋e－=Fe2＋ 正 H2＋2OH－－2e－=2H2O

【解析】

Ⅰ.(1)若反應物總能量高于生成物的總能量，則反應放熱，所以該反應是放熱反應。

(2)由于該反應是放熱反應，所以破壞反應物的化學鍵吸收的熱量小于形成生成物的化學鍵放出的能量。在H2(g)+O2(g)=H2O(g)中，破壞1molH—H鍵吸收Q1kJ的能量，破壞molO=O鍵吸收Q2kJ的能量，形成2molH—O鍵釋放2Q3kJ的能量，所以Q1+Q2＜2Q3，即2Q1+Q2＜4Q3，故選B。

Ⅱ.(3)若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，由于鐵比銅活潑，所以鐵片為負極。正極是溶液中的Fe3+得到電子生成Fe2+，正極反應式為Fe3＋＋e－=Fe2＋。

(4)若A、B均為鉑片，電解質為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2，該電池即為燃料電池，電池的總反應為：2H2+O2=2H2O，在反應中，氧氣得到電子，所以通入氧氣的一極為該電池的正極，負極是氫氣失去電子，在堿性介質中，電極反應式為：H2＋2OH－－2e－=2H2O。