Question

【题目】氢气是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）为探究实验室制取氢气的合适条件，探究学习小组用如图所示装置制取氢气。

①仪器b的名称是___，若用锌粒和3molL-1H2SO4制取氢气可选用上述仪器中的___(填字母序号)组成氢气的制备和收集装置。

②实验测得H2的生成速率如图2所示：

根据t1～t2时间速率变化判断该反应是___反应(填“吸热”或“放热”)。t2～t3时间速率变化的主要原因是___。

③若用锌粉代替锌粒进行实验，氢气的生成速率明显加快的原因是___。

（2）已知：化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。几种化学键的键能如下表所示：

	键能(kJmol-1)
H-H	436
S=S	255
H-S	339

1molS2(g)与足量H2完全反应生成H2S，放出___kJ的热量。

（3）以H2为原料设计成氢氧燃料电池，电池的构造如图3所示，下列说法正确的是___(在原电池中发生氧化反应的电极称为负极)。

A.电极b是该电池的正极 B.该电池的能量转化率可达100%

C.可用蔗糖溶液作电解质溶液 D.供电时的总反应为：2H2+O2=2H2O

Answer 1

【答案】长颈漏斗 bde 放热 随着反应进行硫酸浓度降低 接触面积增大，加快反应速率 229 AD

【解析】

（1）①根据装置图判断仪器b的名称；用锌粒和3molL-1H2SO4制取氢气属于固液不加热制取气体；

②根据影响反应速率的因素回答；

③用锌粉代替锌粒进行实验，增大反应物的接触面积；

（2）根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能计算；

（3）根据原电池原理回答；

根据装置，仪器b的名称是长颈漏斗；用锌粒和3制取氢气属于固液不加热制取气，所以可选用上述仪器中的分液漏斗、锥形瓶和氢气收集装置，选bde；

时间段内反应速率加快，说明体系温度升高，所以根据时间速率变化判断该反应是放热反应；时间段内反应速率减慢，所以时间速率变化的主要原因是随着反应进行硫酸浓度降低；

若用锌粉代替锌粒进行实验，氢气的生成速率明显加快的原因是：接触面积增大，加快反应速率；

与足量完全反应生成，化学方程式：，反应焓变，1mol与足量完全反应生成，放出229KJ的热量；

通入氧气的一极发生还原反应，b为原电池的正极，电极反应式为，故A正确；

B.能量转化有化学能转化为电能、热能，该电池的能量转化率不可能可达，故B错误；

C.蔗糖为非电解质不能导电，不能用作原电池的电解质溶液，故C错误；

D.供电时是氢气和氧气发生反应生成水的过程，反应的化学方程式为：，故D正确。