Question

【題目】某興趣小組用下列裝置研究原電池的原理。

（1）裝置甲電鍵k斷開時，裝置中發生反應的離子方程式為___；電鍵k閉合時，C棒上的現象為___，電極反應式為___。

（2）裝置乙是氫氧燃料電池構造示意圖，其中通入氫氣的一極為電池的___極（填“正”或“負”），電極反應式為___。

（3）下列關于裝置乙中原電池的總反應的說法正確的是___（填選項字母）。

A.該反應屬于反應物總能量小于生成物總能量的反應

B.該反應斷裂化學鍵吸收的總能量小于形成化學鍵釋放的總能量

C.該反應過程中既有非極性鍵的斷裂又有非極性鍵的形成

Answer 1

【答案】Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 析出紅色物質 Cu2++2e-=Cu 負 H2+2e-+2OH-=2H2O B

【解析】

裝置甲電鍵k斷開時，直接發生化學反應，電鍵k閉合時，發生原電池反應，Fe為負極，C為正極；乙是氫氧燃料電池，通入燃料的為負極，發生氧化反應，通入氧氣的為正極，發生還原反應，據此分析回答。

(1)裝置甲電鍵k斷開時，Fe和CuSO4溶液直接發生置換反應，離子方程式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；電鍵k閉合時，發生原電池反應，C為正極，電極反應式為：Cu2++2e-=Cu，在電極表面會析出紅色物質，故答案為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；析出紅色物質；Cu2++2e-=Cu；

(2)裝置乙是氫氧燃料電池，通入氫氣的一極為電池的負極，失電子發生氧化反應，電解質是KOH溶液，要考慮后續反應，故負極反應式為：H2+2e-+2OH-=2H2O，故答案為：負；H2+2e-+2OH-=2H2O；

(3)A．氫氧燃料電池是將燃燒反應的化學能轉化成電能，故反應物總能量大于生成物總能量，故A錯誤；

B．該反應為放熱反應，故該反應斷裂化學鍵吸收的總能量小于形成化學鍵釋放的總能量，故B 正確；

C．總反應的方程式為：2H2+2O2=2H2O，斷裂非極性鍵，形成的是極性鍵，故C錯誤；

故答案為：B。