Question

（13分）能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：

（1）从能量的角度看，断开化学键要             ，形成化学键要             。已知拆开1 mol H－H键、1 mol I－I键、1 mol H－I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要          （填“放出”或“吸收”）        kJ的热量。

（2）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。

如右图装置，烧杯中盛有饱和食盐水，X、Y是两块石墨电极，两电极通过导线与直流电源相连，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，请回答以下问题：

①该装置最主要的能量转化为_________________

②在X电极附近溶液中可观察到的现象是                                  X电极上发生_______反应（填“氧化”或“还原”），电极反应式为_____________________。

③检验Y电极上产物的方法是                                      。

④装置的总反应化学方程式是                                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）吸收能量   释放能量    放出     5.5 （2分）（2）①电能转化为化学能 

  ②酚酞试液变红，产生无色气泡； 还原；2H₂O +2e^- = H₂↑+ 2OH^- 或2H⁺ +2e^- = H₂↑(2分)

  ③用湿润的淀粉碘化钾试纸检验 ④2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑ （2分）

【解析】（1）从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，而形成化学键要放出能量，因此反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值。所以该反应的反应热是436 kJ/mol＋151 kJ/mol－2×299 kJ/mol＝－5.5kJ/mol，即该反应是放热反应，放出的能量是5.5kJ。

（2）①根据装置图可知，有外接的电源，所以是电解池，是把电能转化为化学能的。

②X和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，发生还原反应生成氢气，方程式为2H⁺ +2e^- = H₂↑。由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，从而使阴极周围溶液显碱性，因此溶液显红色。

③Y电极和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子失去电子，发生氧化反应生成氯气。氯气具有氧化性，可用用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。

④根据以上分析可知，总的反应式是2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑。