Question

【題目】氫氣是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

（1）為探究實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的合適條件，探究學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置制取氫氣。

①儀器b的名稱(chēng)是___，若用鋅粒和3molL-1H2SO4制取氫氣可選用上述儀器中的___(填字母序號(hào))組成氫氣的制備和收集裝置。

②實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2的生成速率如圖2所示：

根據(jù)t1～t2時(shí)間速率變化判斷該反應(yīng)是___反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。t2～t3時(shí)間速率變化的主要原因是___。

③若用鋅粉代替鋅粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，氫氣的生成速率明顯加快的原因是___。

（2）已知：化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量。幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示：

	鍵能(kJmol-1)
H-H	436
S=S	255
H-S	339

1molS2(g)與足量H2完全反應(yīng)生成H2S，放出___kJ的熱量。

（3）以H2為原料設(shè)計(jì)成氫氧燃料電池，電池的構(gòu)造如圖3所示，下列說(shuō)法正確的是___(在原電池中發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱(chēng)為負(fù)極)。

A.電極b是該電池的正極 B.該電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%

C.可用蔗糖溶液作電解質(zhì)溶液 D.供電時(shí)的總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O

Answer 1

【答案】長(zhǎng)頸漏斗 bde 放熱 隨著反應(yīng)進(jìn)行硫酸濃度降低 接觸面積增大，加快反應(yīng)速率 229 AD

【解析】

（1）①根據(jù)裝置圖判斷儀器b的名稱(chēng)；用鋅粒和3molL-1H2SO4制取氫氣屬于固液不加熱制取氣體；

②根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素回答；

③用鋅粉代替鋅粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，增大反應(yīng)物的接觸面積；

（2）根據(jù)焓變=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能計(jì)算；

（3）根據(jù)原電池原理回答；

根據(jù)裝置，儀器b的名稱(chēng)是長(zhǎng)頸漏斗；用鋅粒和3制取氫氣屬于固液不加熱制取氣，所以可選用上述儀器中的分液漏斗、錐形瓶和氫氣收集裝置，選bde；

時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率加快，說(shuō)明體系溫度升高，所以根據(jù)時(shí)間速率變化判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率減慢，所以時(shí)間速率變化的主要原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行硫酸濃度降低；

若用鋅粉代替鋅粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，氫氣的生成速率明顯加快的原因是：接觸面積增大，加快反應(yīng)速率；

與足量完全反應(yīng)生成，化學(xué)方程式：，反應(yīng)焓變，1mol與足量完全反應(yīng)生成，放出229KJ的熱量；

通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)，b為原電池的正極，電極反應(yīng)式為，故A正確；

B.能量轉(zhuǎn)化有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能、熱能，該電池的能量轉(zhuǎn)化率不可能可達(dá)，故B錯(cuò)誤；

C.蔗糖為非電解質(zhì)不能導(dǎo)電，不能用作原電池的電解質(zhì)溶液，故C錯(cuò)誤；

D.供電時(shí)是氫氣和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水的過(guò)程，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，故D正確。