Question

【题目】I．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，锌锰干电池的负极材料是__，负极发生的电极反应式为_____。若反应消耗16.25 g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为____mol。

(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池的电池总反应式可以表示为2Ni(OH)2＋Cd(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是________。

A．NiO(OH)作负极 B．放电时化学能转变为电能

C．Cd作负极 D．此电池是一次电池

(3)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向可知，则X极为电池的___(填“正”或“负”)极，X极的电极反应式为____。

II．工业合成氨的反应N2＋3H22NH3的能量变化如下图所示，请回答有关问题：

已知：拆开 lmol H—H 键、lmol N－H 键、lmol N≡N 键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。

(1)则上图中的 ａ＝___kJ；1 mol N2(g) 完全反应生成NH3(g)需要___（填“吸收”、“放出”）____kJ热量。

(2)推测反应 2NH3(l)N2 (g)＋3H2(g) 比反应2NH3(g)N2 (g)＋3H2(g)______（填“吸收”、“放出”）的热量____（填“多”、“少”）。

Answer 1

【答案】锌 Zn-2e-=Zn2+ 0.5 BC 负 H2-2e-+2OH-=2H2O 1127 放出 92 吸收 多

【解析】

I．(1)负极发生氧化反应，锌失电子；根据1mol锌失去2mol电子进行计算；

(2)该电池放电时为原电池，充电时为电解池，根据反应条件判断是可充电电池；

(3)根据负极反应为2H2-4e-+4OH-=2H2O，则通入氢气的一极为负极，发生氧化反应，并可判断溶液呈碱性，碱性溶液中负极发生氧化反应，据此分析；

II．(1)上图中的a等于断裂0.5mol氮气和1.5mol氢气所吸收的热量；1mol N2(g) 完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为反应物的键能之和-生成物的键能之和；

(2)根据液体氨气转化为气态还要吸热判断.

I．(1)负极发生氧化反应，锌失电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，16.25g锌是0.25mol，而1mol的锌失去2mol的电子，所以转移电子的物质的量为0.5mol；

(2)A．由反应2Ni(OH)2＋Cd(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，可知放电时NiO(OH)发生还原反应，作正极，故A错误；B．放电时是原电池，是将化学能转变为电能，故B正确；C．放电时，Cd发生氧化反应，作负极，故C正确；D．此电池是可充电电池，应是二次电池，故D错误；故答案为BC；

(3)X极的电极反应式为2H2-4e-+4OH-=2H2O，则通入氢气的X极为负极，发生氧化反应，电解质溶液呈碱性，则X极的电极反应为H2+2e-+2OH-=2H2O；

II．(2)上图中的a等于断裂0.5mol氮气和1.5mol氢气所吸收的热量，即946×0.5+436×1.5=1127kJ；1mol N2(g) 完全反应则消耗3mol氢气生成2molNH3(g)产生的能量变化为946+436×3-391×6= -92kJ，则需要放出92kJ的热量；

(3)因为合成 NH3放出热量，所以氨气分解吸收热量，又液体氨气转化为气态还要吸热，所以液态氨分解吸收的热量比气态氨吸收的热量多。