Question

【题目】能源是现代文明的原动力，通过化学方法开辟新能源和提高能量转化率。

请回答下列问题：

(1)已知一定条件下白磷转化为红磷释放出能量，故白磷比红磷稳定性______(填“强”、“弱”)

(2)化学反应的本质是旧的化学键断裂，新的化学键形成。已知断开1molH﹣H键、1molN≡N键、lmolN﹣H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。那么生成1mo1 NH3需要________(填“放出”或“吸收”)__________kJ 的热量。

(3)化学电源在生产生活中有着广泛的应用。

①为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如下图)。

下列说法正确的是___________(填序号)

A．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面

B．图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快

C．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数

D．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等，且均高于室温

②燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。以氢气为燃料的电池中，电解质溶液为氢氧化钾溶液，负极的反应式为_______________________，当外电路转移1.2mol电子，消耗的氧气的体积为_____________ L(标准状况下)

Answer 1

【答案】弱 放出 46 BC H2-2e-+2OH-=2H2O 6.72

【解析】

（1）物质能量越高越活泼；

（2）化学反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能；

（3）①图Ⅰ锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑；；图Ⅱ该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，据此分析作答；

②原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并考虑电解质溶液参与电极反应来分析；根据电子转移数与氧气的关系式求出氧气消耗量。

（1）已知一定条件下，白磷转化为红磷释放出能量，红磷能量低，故白磷比红磷稳定性弱，

故答案为：弱；

（2）在反应N2+3H22NH3中，形成2molNH3，需放出的能量为6×391kJ=2346kJ，断裂3molHH键，1molN≡N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，该反应为放热反应，放出的热量数值为2346kJ2254kJ=92kJ，根据化学反应热与化学计量数成比例可知，当生成1molNH3时需要放出热量为46kJ，

故答案为：放出；46；

（3）①A. 图Ⅰ中气泡产生在锌棒表面，Ⅱ中产生在铜棒表面，A项错误；

B. 构成原电池加快化学反应速率，则图Ⅱ中产生气体的速度比Ⅰ快，B项正确；

C. 图Ⅱ的温度计指示的温度变化不明显，说明化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，则图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，C项正确；

D. 图Ⅰ稀硫酸和锌的反应是放热反应导致溶液温度逐渐升高，化学能转化为热能，温度高于室温，而图Ⅱ化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，其温度计指示的温度变化不明显，两图示数不相同，D项错误；

故答案为：BC；

②燃料电池中，负极氢气失电子发生氧化反应，在碱性条件下负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；正极电极反应为：O2+2H2O+4e=4OH，根据关系式可知，当外电路转移1.2mol电子，消耗的氧气的体积为=6.72L，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；6.72。