Question

【題目】（1）已知2H→H2放出437.6kJ的熱量，下列說法正確的是____________。

A．氫氣分子內(nèi)每個氫原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．氫氣分子的能量比兩個氫原子的能量低

C．1molH2離解成2molH要放出437.6kJ熱量D．氫原子比氫氣分子穩(wěn)定

（2）原電池是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

I.航天技術(shù)上使用的氫－氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。下圖是氫－氧燃料電池的裝置圖。則：

①溶液中OH-移向________電極（填“a”或“b”）。

②負(fù)極反應(yīng)式為：_________________________；正極反應(yīng)式為：_________________________。

③b電極附近pH____________(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電池在工作一段時間后，溶液的堿性將____________（填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”）。

④若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則上述氫氧燃料電池消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____。

II.將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，試計算：產(chǎn)生氫氣的體積為_____L。（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

Answer 1

【答案】AB a H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 增大 減弱 11.2L 4.48L

【解析】

氫氣分子中氫原子間共用一對電子；分子拆分成原子要吸收熱量，原子組合成分子時要放出熱量，物質(zhì)所含能量越低，越穩(wěn)定；在原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，電子由負(fù)極移向正極。

(1) A．氫氣分子內(nèi)氫原子間形成一對共用電子對，每個氫原子都達(dá)到2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；

B．因2H→H2要放出熱量，故氫氣分子的能量比兩個氫原子的能量低，B正確；

C．根據(jù)已知，1molH2離解成2molH要吸收437.6kJ熱量，C錯誤；

D．能量越低越穩(wěn)定，根據(jù)已知，氫氣分子比氫原子穩(wěn)定，D錯誤；

答案選AB。

(2)I.①根據(jù)電子流動方向可知，a為負(fù)極，溶液中陰離子向負(fù)極移動，故OH-移向a電極。

②負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣失電子與氫氧根離子反應(yīng)生成水，則反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O；正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得電子與水反應(yīng)生成氫氧根離子，反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。

③根據(jù)電極反應(yīng)式，b電極生成氫氧根離子，附近pH增大，電池總反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O；該電池在工作一段時間后，反應(yīng)生成水，溶液的堿性將減弱。

④根據(jù)電極反應(yīng)式O2+4e-+2H2O=4OH-，若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則氫氧燃料電池消耗的氧氣的量為0.5mol，在標(biāo)況下的體積為11.2L；

II.將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，鋅做負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+；銀做正極，電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2，則鋅片質(zhì)量減小，銀片質(zhì)量不變，鋅片減小的質(zhì)量為60-47=13g，根據(jù)電極反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+可知，反應(yīng)13g鋅轉(zhuǎn)移電子的量為0.4mol，標(biāo)況下產(chǎn)生氫氣的體積為0.4mol×0.5×22.4L/mol=4.48L。