Question

【题目】化学反应中必定伴随着能量变化，通常表现为热量的变化——放热或者吸热。其中有些放热的化学反应通过原电池装置可以转化为电能。

Ⅰ.已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)，如图是1molH2燃烧的反应过程中能量变化示意图。请回答下列问题：

(1)该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)氢气在氧气中燃烧，破坏1molH—H键吸收Q1kJ的能量，破坏1molO=O键吸收Q2kJ的能量，形成1molH—O键释放Q3kJ的能量，则下列关系式正确的是_______。

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

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

Ⅱ.如图为原电池装置示意图：

(3)若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl3溶液，则铁片为____极(填“正”或“负”)，写出正极反应式__________。

(4)若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为燃料电池，通入氧气的一极为该电池的____极(填“正”或“负”)，写出该电池的负极反应式为______。

Answer 1

【答案】放热 B 负 Fe3＋＋e－=Fe2＋ 正 H2＋2OH－－2e－=2H2O

【解析】

Ⅰ.(1)若反应物总能量高于生成物的总能量，则反应放热，所以该反应是放热反应。

(2)由于该反应是放热反应，所以破坏反应物的化学键吸收的热量小于形成生成物的化学键放出的能量。在H2(g)+O2(g)=H2O(g)中，破坏1molH—H键吸收Q1kJ的能量，破坏molO=O键吸收Q2kJ的能量，形成2molH—O键释放2Q3kJ的能量，所以Q1+Q2＜2Q3，即2Q1+Q2＜4Q3，故选B。

Ⅱ.(3)若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl3溶液，由于铁比铜活泼，所以铁片为负极。正极是溶液中的Fe3+得到电子生成Fe2+，正极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋。

(4)若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为燃料电池，电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，在反应中，氧气得到电子，所以通入氧气的一极为该电池的正极，负极是氢气失去电子，在碱性介质中，电极反应式为：H2＋2OH－－2e－=2H2O。