Question

【题目】能源是现代文明的原动力，通过化学方法可使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能量转化率。请回答下列问题：

(1)能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法有助于能源“开源节流”的是_______(填序号)。

a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料

d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

(2)化学反应的本质是旧的化学键断裂，新的化学键形成。已知断开1mo1H-H键、1molNN键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。那么生成1mo1 NH3需___________(填“放出”或“吸收”)__________kJ 的热量。

(3)已知一定条件下，白磷转化为红磷释放出能量，故白磷比红磷稳定性_____(填“强”、“弱”)

(4)化学电源在生产生活中有着广泛的应用。

①根据构成原电池的本质判断，如下反应可以设计成原电池的是___________。(填序号)

A．NaOH+HCl = NaCl+H2O B．2CO+O2 =2CO2

C．2H2O=2H2↑+O2↑ D．Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2

②为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如下图)。有关实验现象，下列说法正确的是：_____(填序号)

A．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面

B．图II中产生气体的速率比I快

C．图I中温度计的示数高于图II的示数

D．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温

③燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。以甲醇(CH3OH)为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为：_______________________________，若该电池的效率为60%，当外电路转移1.2mol电子，消耗的氧气的体积为_________________ L(标准状况)

Answer 1

【答案】acd 吸收 46 弱 BD BC 2CH3OH－12e﹣＋16OH﹣＝12H2O＋2CO32- 11.2

【解析】

（1）“开源节流”主要从可再生发展能源考虑；

（2）依据化学反应的反应热与化学键之间的关系计算；

（3）能量越低越稳定；

（4）①从原电池反应必须是自发的氧化还原反应的角度分析；

②图Ⅰ锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；稀硫酸和锌的反应是放热反应导致溶液温度逐渐升高；图Ⅱ该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气；温度计指示的温度变化不明显，说明化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，据此作答；

③甲醇(CH3OH)燃料电池，负极发生氧化反应，结合电解质为碱性书写电极反应式；氧气在正极得电子，根据转移电子数与参与氧气的关系解答。

（1）a. 沼气是可再生能源，大力发展农村沼气，符合开源节流思想，A项正确；

b. 煤、石油、天然气都是化石燃料，是不可再生的，所以大力开采煤、石油和天然气不符合源节流思想，B项错误；

c. 开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料，能够解决能源危机，符合开源节流思想，C项正确；

d. 减少资源消耗，增加资源的重复利用、资源的循环再生，提高了资源利用率，能够缓解能源危机，符合开源节流思想，D项正确。

答案选acd；

（2）依据化学方程式N2+3H22NH3可知，生成1mol NH3放出的热量等于断开0.5mol N2与 1.5mol H2所吸收的热量与生成1mol NH3放出的热量的差值，即△H =0.5×946kJ/mol+3/2×436kJ/mol-3×391kJ/mol = —46 kJ/moL，该反应为放热反应，即生成1mo1 NH3需放出46 kJ 的热量，。

故答案为：放出；46；

（3）已知一定条件下，白磷转化为红磷释放出能量，则说明白磷比红磷能量高，稳定性弱，

故答案为：弱；

（4）①原电池是将化学能转变为电能的装置，只有自发的氧化还原反应才有电子的转移，

A. A为非氧化还原反应，A项错误；

B. 可做燃料电池，B项正确；

C. 为氧化还原反应，但是C反应不能自发，故不能设计成原电池，C项错误；

D. 为自发的氧化还原反应，D项正确；

故答案为：BD；

②A. 图Ⅰ锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑，气泡产生于锌棒本身，而图Ⅱ该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，产生气泡的是铜棒，A项错误；

B. 构成的原电池可加快化学反应速率，则图II中产生气体的速率比I快，B项正确；

C. 温度计指示的温度变化不明显，说明化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，图I中温度计的示数高于图II的示数，C项正确；

D. 两装置中的离子方程式均为Zn+2H+═Zn2++H2↑，为放热反应，但由于原电池散热多，导致图I中温度计的示数高于图II的示数，D项错误；

故答案为：AC；

③甲醇(CH3OH)在碱性电解质中，失电子发生氧化反应生成碳酸根离子，所以负极反应式为：2CH3OH－12e﹣＋16OH﹣＝12H2O＋2CO32-；设消耗的氧气的体积在标砖状况下为VL，则根据O24e-可知，=1.2 mol，解得V=11.2 L，

故答案为：2CH3OH－12e﹣＋16OH﹣＝12H2O＋2CO32-；11.2 L。