题目内容

12.到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源.
(1)化学反应中放出的热能(△H)与反应物和生成物的键能(E)有关.
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-185kJ/mol
E(H-H)=436kJ/mol,E(Cl-Cl)=247kJ/mol
则E(H-Cl)=434kJ/mol
(2)有如图所示的装置,
C(石墨)极为阳极;电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑通入H2这极为负极.当a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L时,Zn极质量变化为12.8gB池产生气体体积为4.48L(标准状况)
(3)下列有关氢氧燃料电池的叙述正确的是CD
A.此电池能发出蓝色火焰
B.正极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O
C.工作时,电解质溶液的PH不断减小
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的发电装置.

分析 (1)反应热=反应物总键能-生成物总键能,据此计算;
(2)B池是电解池,C(石墨)极为阳极,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,通入H2这极为原电池的负极,当a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L时,整个电路转移电子的物质的量$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×4=0.4mol,Zn极的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,所以生成铜的物质的量为:0.2mol,质量为:0.2mol×64g/mol=12.8g,生成氯气的物质的量为:0.2mol,由此分析解答;
(3)该燃料电池是将化学能转化为电能,负极上电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O、正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,电池反应式为2H2+O2=2H2O,结合溶液中KOH是否浓度变化分析解答.

解答 解:(1)436kJ/mol+247kJ/mol-2E(H-Cl)=-185kJ/mol,解得E(H-Cl)=434KJ/mol,故答案为:434;
(2)B池是电解池,C(石墨)极为阳极,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,通入H2这极为原电池的负极,当a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L时,整个电路转移电子的物质的量$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×4=0.4mol,Zn极的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,所以生成铜的物质的量为:0.2mol,质量为:0.2mol×64g/mol=12.8g,生成氯气的物质的量为:0.2mol,生成氯气的体积为:0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:阳极;2Cl--2e-=Cl2↑;负;12.8g;4.48L;
(3)A.该电池中燃料不燃烧,是直接将化学能转化为电能,所以不能发出蓝色火焰,故A错误;
B.通入氢气的电极为负极,通入氧气的电极为正极,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B错误;
C.放电时反应过程中生成水,所以KOH浓度变小,则溶液的pH变小,故C正确;
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的发电装置,故D正确;
故选CD.

点评 本题考查燃料电池,明确正负极上发生的反应是解本题关键,会正确书写电极反应式,要结合电解质溶液酸碱性书写,易错选项是C.

练习册系列答案
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