Question

【题目】I.已知：键能指在标准状况下，将 1mol 气态分子 AB（g）解离为气态原子 A（g），B（g）所需的能量，用符号 E 表示，单位为 kJ/mol。N≡N的键能为 946 kJ/mol，H-H 的键能为 436 kJ/mol，N-H 的键能为 391 kJ/mol，则生成 2 mol NH3 过程中______（填“吸收”或“放出”）的能量为______。

II.（1）下列装置属于原电池的是 ______；

（2）在选出的原电池中，______是负极，发生______反应，正极的现象______；

（3）此原电池反应的化学方程式为______。

（4）将 CH4设计成燃料电池， 其利用率更高， 装置如图所示（ A、B 为多孔碳棒）， 电池总反应为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。

①实验测得 OH－定向移向 B 电极，则_______处电极入口通甲烷（填 A 或 B）。

②当消耗甲烷的体积为 33.6L（标准状况下）时，假设电池的能量转化率为 80%，则导线中转移电子的物质的量为_______。

Answer 1

【答案】放出 92kJ ⑤ Fe 氧化 有气泡产生 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ B 9.6mol

【解析】

Ⅰ.已知N≡N的键能为946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为39 1kJ/mol，根据N2 +3H22NH3，反应的△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol，因此生成2molNH3过程中的热量变化为92kJ，该反应为放热反应，故答案为：放出；92kJ；

Ⅱ(1)①中没有两个活泼性不同的电极，所以不能构成原电池；

②没有构成闭合回路，所以不能构成原电池；

③酒精为非电解质溶液，所以不能构成原电池；

④两材料相同，所以不能构成原电池；

⑤符合原电池的构成条件，所以能构成原电池；

故答案为：⑤；

(2)该装置中，铁易失电子而作负极，铜作正极，负极上铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，所以有气泡生成，故答案为：Fe；氧化；有气泡产生；

(3)该原电池中，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以电池反应式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

(4)①实验测得OH-定向移向B电极，原电池中阴离子向负极移动，则B电极是负极，因此B处电极入口通甲烷，故答案为：B；

②负极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，当消耗的甲烷体积为33.6L(标准状况下)，则物质的量是1.5mol，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为1.5mol×80%×8＝9.6mol，故答案为：9.6mol。