题目内容
(10分)如图
是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(1)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为____________;负极的电极反应式为____________。
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置__________(填“能”或“不能”)形成原电池。若不能,请说明理由;若能,请说明在两电极上所发生的现象:________。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液。则氢气应通入________(填“a”或“b”)极,正极上的电极反应式为___________。
(1) 2H++2e-=H2↑ (2分) Mg-2e-=Mg2+(2分)
(2)能(1分); 负极铝片溶解,正极镁片上有气泡产生(2分)
(3) b (1分) O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ(2分)
【解析】
试题分析:(1)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为稀硫酸时,由于镁的金属性强于铝,因此镁是负极失去电子,铝是正极,溶液中的氢离子放电,则正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑;极的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+。
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,由于能和氢氧化钠溶液反应的是金属铝,所以此时铝是负极失去电子,镁是正极,溶液中的氢离子放电产生氢气,所以在两电极上所发生的现象为负极铝片溶解,正极镁片上有气泡产生。
(3)原电池中负极失去电子,正极得到电子,则氢气应通入b极,正极上氧气得到电子,其电极反应式为O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ。
考点:考查原电池原理的应用
(I)保护环境已成为当前和未来的一项全球性课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,如图所示:
![]()
请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)上述转化过程中,ΔH1和ΔH2的关系是________。
(3)断裂1 mol化学键所需的能量见下表:
共价键 | H—N | H—O | N≡N | O=O |
断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol-1) | 393 | 460 | 941 | 499 |
常温下,N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_______________________。
(II)在一试管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液,在恒温下发生如下反应:
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分钟后测得Mn2+的浓度为0.004mol/L;
(4)试计算0—5分钟内,υ(H2C2O4)=____________。
(5)如果反应从开始进行一段时间后,速率—时间图像如图:
。试解释t1—t2,t2—t3速率变化的原因。______________________________________________________。