Question

【題目】利用化學(xué)反應(yīng)將儲(chǔ)存在物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，科學(xué)家設(shè)計(jì)出了原電池，從而為人類生產(chǎn)、生活提供能量。

(1)甲同學(xué)認(rèn)為，所有的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，你是否同意？________(填“是”或“否”)。

(2)乙同學(xué)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag++Cu===Cu2++2Ag設(shè)計(jì)的原電池如圖所示：

①負(fù)極材料是_______，發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________；

②外電路中的電子是從________電極流向________電極。(寫出電極材料的名稱)

③當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一段時(shí)間后取出電極材料，測(cè)得某一電極增重了5.4 g，則該原電池反應(yīng)共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是________。

Ⅱ.水是生命之源，也是化學(xué)反應(yīng)中的主角。請(qǐng)回答下列問題：

(1)已知：2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572 kJ的熱量。

①生成物的能量總和________(填“>”“<”或“=”)反應(yīng)物的能量總和。

②若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量________(填“>”“<”或“=”)572 kJ。

③每克氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為________。

(2)天然氣(主要成分CH4)和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，該反應(yīng)為放熱的氧化還原反應(yīng)，可將其設(shè)計(jì)成燃料電池，構(gòu)造如圖所示，a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成。

a電極的電極反應(yīng)式是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】否 銅 Cu－2e－===Cu2＋ 銅 銀 0.05NA(或3.01×1022) 小于 < 143 kJ CH4－8e－＋10OH－===CO32-+7H2O

【解析】

Ⅰ、（1）原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，從理論上來講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)為原電池，非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計(jì)為原電池；（2）①由反應(yīng)2Ag++Cu═Cu2++2Ag可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+；②電子從負(fù)極Cu沿導(dǎo)線流向正極Ag；③當(dāng)銀電極質(zhì)量增加5.4g，則n（Ag）==0.05mol，根據(jù)電極反應(yīng)Ag++e-=Ag，可知導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為0.05mol；Ⅱ、（1）①氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，故答案為：小于； ②液態(tài)水變?yōu)樗�蒸氣是吸熱的過程，2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572kJ熱量，生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量小于572kJ，故答案為：＜；③每克氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為kJ=143 kJ；（2）a電極甲烷在堿性條件下失去電子產(chǎn)生碳酸根離子，反應(yīng)的電極反應(yīng)式是CH4－8e－＋10OH－===CO32-+7H2O。