Question

15．能源是现代社会发展的支柱之一．
（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化．
①下列反应中，属于放热反应的是c（填序号）．
a． Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl混合搅拌
b． 高温煅烧石灰石
c． 铝与盐酸反应
②某同学进行如图1所示实验，测量稀盐酸与烧碱溶液中和反应的能量变化．实验表明：反应温度升高，由此判断该反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，其离子方程式是H⁺+OH^-=H₂O．
（2）电能是现代社会应用最广泛的能源之一．
图2所示的原电池装置中，其负极是Zn，正极上能够观察到的现象是铜片表面产生无色气泡，正极的电极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑．原电池工作一段时间后，若消耗锌6.5g，则放出标准状况下气体2.24L，电路中通过的电子数为0.2N_A．

Answer 1

分析 （1）①根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO₂），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱），C或氢气做还原剂时的反应；
②中和反应是放热反应；
（2）根据金属的活泼性和原电池原理分析，锌做负极被氧化，铜做正极溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，根据消耗的金属的量和电极反应中电子守恒计算；

解答 解：（1）①a、Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl混合搅拌属于常见的吸热反应，故a错误；
B、碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳的反应是吸热反应，故b错误；
碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气是常见的吸热反应，故B错误；
C、铝与盐酸反应，发生置换反应，属于氧化还原反应，反应过程中放热，故c正确；
故答案为：c；
②中和反应是放热反应，离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O，故答案为：放热；H⁺+OH^-=H₂O；
（2）由于锌比铜活泼，所以锌作负极，所以消耗的金属为锌．
锌失电子生成锌离子进入溶液，电极反应式为锌片：Zn-2e^-=Zn²⁺，铜片上氢离子得电子生成氢气，所以电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，原电池工作一段时间后，若消耗锌6.5g，物质的量n（Zn）=$\frac{6.5g}{65g/mol}$=0.1mol
总反应：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
           1          1
           0.1mol     0.1mol
则放出标准状况下气体体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
Zn-2e^-=Zn²⁺，电路中通过的电子数为0.2N_A，
故答案为：Zn；铜片表面产生无色气泡； 2H⁺+2e^-=H₂↑；2.24；0.2N_A；

点评 本题以原电池为载体考查了氧化还原反应的有关计算、原电池原理和电极反应，明确各物理量之间的关系和原电池原理是解本题的关键，难度不大．