Question

能源是现代社会发展的三大支柱之一．化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了重要的作用．
（1）下列说法中，正确的是

 

．（填序号）
A．煤、石油和天然气都是可再生的能源
B．目前使用的手机电池为二次电池，放电时是将化学能转化为电能
C．人体运动所消耗的能量与化学反应无关
D．人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的
（2）电能是现代社会中应用最广泛的二次能源，下列装置中（如图1）能够实现化学能转化为电能的是

 

（填序号）．写出该装置正极反应的电极反应式

 

（3）锌锰干电池是目前使用最广泛的一种电池，其正极材料是石墨棒，它在放电时总反应式可表示为：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O．写出该电池负极反应的电极反应式

 

．当电极锌消耗6.5g时，可对外提供的电子是

 

mol．
（4）如图2是氢氧燃料电池构造示意图（电解质溶液为稀硫酸）．关于该电池的说法不正确的是

 

①．a极是负极
②．正极的电极反应是：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
③．该装置可以将化学能完全转化为电能
④．氢氧燃料电池是环保电池
（5）人类在使用能源的过程中会产生环境问题．利用化学反应可以有效的进行治理．减少汽车等机动车尾气污染可在汽车尾气系统中增加催化转化装置，尾气中的CO、NO在催化剂的作用下反应生成两种参与大气循环的无毒气体，写出该反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,常见的能量转化形式,清洁能源

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）A．煤、石油和天然气属于化石能源；
B．手机电池是可充电电池，属于二次电池，放电时是将化学能转化为电能
C．人体运动所消耗的能量来源于体内营养物质的氧化反应；
D．人类目前所直接利用的能量大部分化石能源的燃烧；
（2）原电池能够实现化学能转化为电能，根据构成原电池的条件分析；
（3）锌锰干电池放电时总反应式可表示为：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失电子做负极，根据负极的电极反应计算转移的电子的物质的量；
（4）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-=2H⁺，通入氧气的一极为正极，电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（5）CO、NO在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，根据原子守恒配平方程式．

解答： 解：（1）A．煤、石油和天然气属于化石能源，是不可再生能源，故A错误；
B．手机电池是可充电电池，属于二次电池，放电时是将化学能转化为电能，故B正确；
C．人体运动所消耗的能量来源于体内营养物质的氧化反应，所以人体运动所消耗的能量与化学反应有关，故C错误；
D．人类目前所直接利用的能量大部分化石能源的燃烧，所以人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的，故D正确；
故答案为：BD；
（2）原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，
A．无水乙醇为非电解质，该装置不能自发的进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，故A错误；
B．该装置中电极材料相同，所以不能形成原电池，故B错误；
C．该装置符合构成原电池的条件，故C正确；
D．该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故D错误；
C装置中Ag作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，其电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：C；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）锌锰干电池放电时总反应式可表示为：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失电子做负极，则负极的电极反应为：Zn-2e^-=Zn²⁺；当电极锌消耗6.5g时，锌的物质的量为

6.5g

65g/mol

=0.1mol，可对外提供的电子是0.2mol；
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；0.2；
（4）①氢氧燃料电池中，H₂在负极a上被氧化，O₂在正极b上被还原，故①正确；
②通入氧气的一极为原电池的正极，由于电解质溶液为酸性，故正极的电极反应是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故②错误；
③燃料电池不能全部把化学能转化为电能，故③错误．
④氢氧燃料电池的总反应为：2H₂+O₂=2H₂O，产物为水无污染，属于环保电池，故④正确；
故答案为：②③；
（5）CO、NO在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，其反应的方程式为：2CO+2NO

催化剂  .

N₂+2CO₂；
故答案为：2CO+2NO

催化剂  .

N₂+2CO₂．

点评：本题考查了化学与能源、原电池原理的应用、燃料电池、化学方程式的书写等，注意把握原电池的正负极的判断及电极反应方程式的书写方法是解决本题的关键，题目难度中等．