Question

【题目】能源在人类生活中应用广泛。回答下列问题：

（1）氢气燃烧时放出大量的热，这是由于反应物的总能量____生成物的总能量(选填“大于”“小于”或“等于”，下同)，从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_____形成产物的化学键释放的总能量。

（2）H2被认为是21世纪矿物燃料的理想能源，每克氢气和汽油燃烧放出的热量分别为55kJ和46kJ。汽油可由石油经___和____获得；请分析氢气作为能源替代汽油的优势：_____；____(写两点)。

（3）在氢氧碱性燃料电池中，负极发生反应的电极反应式：___，正极的电极反应式为____。若反应后得到5.4g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为____。

（4）如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。

片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)____。

A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变

C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜

（5）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

①写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_____。

②若将①中的反应设计成原电池，写出负极的电极反应式____。

Answer 1

【答案】大于 小于 分馏 裂化 氢气燃烧产物为水，不污染环境 单位质量的氢气燃烧放出的热量更多 H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 0.6NA D 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu-2e-=Cu2+

【解析】

（1）放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量的反应；

（2）石油分馏和裂化可得到汽油；氢气是清洁燃料；

（3）在氢氧碱性燃料电池中，负极是氢气失电子生成水；正极是氧气得电子生成氢氧根离子。

（4）如图所示的装置，铁圈和银圈、硫酸铜溶液构成原电池；

（5）①FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；

②若将①中的反应设计成原电池，铜是负极，负极是铜失电子生成铜离子；

（1）反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应；氢气燃烧放热，这是由于反应物的总能量大于生成物的总能量；

（2）石油分馏和裂化可获得汽油；氢气作为能源替代汽油的优势是：氢气燃烧产物为水，不污染环境 ；单位质量的氢气燃烧放出的热量更多。

（3）在氢氧碱性燃料电池中，负极是氢气失电子生成水，负极反应式是H2-2e-+2OH-=2H2O，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，5.4g水的物质的量是0.3mol，若反应后得到5.4g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为0.6NA。

（4）如图所示的装置，铁圈和银圈、硫酸铜溶液构成原电池，铁负极，Fe－2e-=Fe2+，铁溶解，质量减轻，银是正极Cu2++2e-=Cu，银极质量增大，所以银圈向下倾斜，选D；

（5）①FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

②若将①中的反应设计成原电池，铜是负极，负极是铜失电子生成铜离子，负极的电极反应式是Cu-2e-=Cu2+。