Question

9．（1）下列過程中不一定釋放能量的是AB（請?zhí)罹幪枺?br />A．化合反應      B．分解反應      C．形成化學鍵     D．燃料燃燒      E．酸堿中和       F．炸藥爆炸
（2）等質量的下列物質分別完全燃燒，放出熱量較多的是A（填編號）
A．硫蒸氣          B．硫固體
（3）已知H₂和O₂反應放熱，且斷開l molH-H、lmolO=O、lmolO-H鍵需吸收的能量分別為Q_l、Q₂、Q₃kJ．由此可以推知下列關系正確的是C（填編號）
A．Q_l＞Q₃        B．Q₂＞Q₃        C．2Q_l+Q₂＜2Q₃
D．2Q_l+Q2＜4Q₃ E．Q_l+Q₂＞Q₃     F．Q_l+Q₂＜Q₃
（4）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置．如圖所示為電池示意圖，該電池電極表面均勻地鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定．
①該電池負極反應式為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O或H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
該電池工作時，H₂和O₂連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能，因此大量安全儲氫是關鍵技術之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ.2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiH
Ⅱ．LiH+H₂O=LiOH+H₂↑
②反應Ⅱ中的氧化劑是H₂O．
③LiH與H₂O反應放出的H₂用作電池燃料，若Li吸收l0mol H₂且能量的轉化率為80%，則該電池導線中通過電子的物質的量為32mol．

Answer 1

分析 （1）放熱反應釋放能量，不能釋放能量說明是吸熱反應，據此分析；
（2）物質所含能量越高，反應釋放能量越多；
（3）根據舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量值即為反應熱解答，燃燒反應為放熱反應；
（4）①堿性溶液中負極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，正極反應為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，電池總反應為2H₂+O₂=2H₂O；
②從化合價的變化的角度分析；
③根據實際參加吸收的氫氣以及電極反應式計算．

解答 解：（1）A、化合反應大都放熱，但C和CO₂生成CO的反應是吸熱反應，故A選；
B、分解反應大都是吸熱反應，故B選；
C、形成化學鍵會釋放能量，故C不選；
D、燃料燃燒釋放能量，故D不選；
E、酸堿中和反應是放熱反應，故E不選；
F、炸藥爆炸放熱，故F不選；故答案為：AB；
（2）等質量的硫蒸汽比硫固體所含能量高，完全燃燒時，硫蒸汽釋放的能量高，故答案為：A；
（3）1molH₂O中含2molH-O鍵，斷開1molH-H、1molO=O、1molO-H鍵需吸收的能量分別為Q₁、Q₂、Q₃kJ，則成1molO-H鍵放出Q₃kJ熱量，對于反應H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g），斷開1 mol O=O鍵和1 molH-O鍵所吸收的能量Q₁+$\frac{1}{2}$Q₂，生成新鍵釋放的能量2Q₃，該反應放熱，2Q₃-（Q₁+$\frac{1}{2}$Q₂）＞0，即2Q₁+Q₂＜2Q₃，故答案為：C；
（4）①負極為失去電子的一極，即H₂失電子生成H⁺，由于溶液是堿性的，故電極反應式左右應各加上OH^-，負極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O或H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O或H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
②Li從零價升至+1價，作還原劑，H₂O的H從+1降至H₂中的零價，作氧化劑，故答案為：H₂O；
③Li吸收10mol H₂生成20mol LiH，而20mol LiH可生成20mol H₂，實際參加反應的H₂為20mol×80%=16mol，1molH₂轉化成1molH₂O，轉移2mol電子，所以16molH₂可轉移32mol的電子，故答案為：32．

點評 本題考查了常見的放熱反應和吸熱反應、焓變大小判斷、化學電源的工作原理及有關計算，題目難度較大，注意原電池電極反應式的書寫以及從電子守恒的角度計算．