Question

【題目】氫能是理想的清潔能源。科學家通過化學方法使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化，從而提高能源的利用率。

(1)氫氣在燃燒時，放出大量熱量，說明該反應(yīng)是____反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）；這是由于反應(yīng)物的總能量___生成物的總能量（填“大于”或“小于”）；從化學反應(yīng)的本質(zhì)角度來看，是由于斷裂反應(yīng)物中的化學鍵吸收的總能量________形成產(chǎn)物的化學鍵放出的總能量（填“大于”或“小于”）。

(2)通過氫氣的燃燒反應(yīng)，可以把氫氣中蘊含的化學能轉(zhuǎn)化為熱能，如果將該氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置，就可以把氫氣中蘊含的化學能轉(zhuǎn)化為電能，右圖就是能夠?qū)崿F(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置，被稱為氫氧燃料電池。

該電池的正極是_____(填“a電極”或“b電極”)，在負極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_________________。電池反應(yīng)的總方程式________________________。

Answer 1

【答案】 放熱 大于 小于 b電極 H2－ 2e— ＝ 2H+ 2H2+O2 ＝2H2O

【解析】試題分析：(1)氫氣在燃燒時，放出熱量；反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；斷裂反應(yīng)物中的化學鍵吸收的總能量小于形成產(chǎn)物的化學鍵放出的總能量。

(2)根據(jù)裝置圖，溶液中有氫離子移動，電解質(zhì)溶液呈酸性。通入氫氣的一極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

解析：(1)氫氣在燃燒時，放出大量熱量，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；這是由于反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；由于斷裂反應(yīng)物中的化學鍵吸收的總能量小于形成產(chǎn)物的化學鍵放出的總能量。

(2)氫氧燃料電池，通入氫氣的一極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，b電極是該電池的正極，a是負極，酸性條件下，負極發(fā)生的電極反應(yīng)式是H2－ 2e— ＝ 2H+。電池反應(yīng)的總方程式是2H2+O2 ＝2H2O。