Question

10．（1）氫氣是一種高效而無污染的理想能源．1980年我國首次制成一輛燃氫汽車，乘員12人，以50km/h行駛了40km．為有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價氫氣．下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟的制氫方法是C
A、電解水      B、鋅和稀硫酸反應(yīng)     C、光解海水
（2）已知1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出143KJ的能量，請回答下列問題：
①寫出該反應(yīng)的熱化學方程式：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ/mol．
②反應(yīng)物斷鍵需要吸收的能量＜（填“＞”、“＜”或“=”）生成物生成新鍵放出的能量．
③若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜（填“＞”、“＜”或“=”）2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的能量．
④某航天器上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成．它是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．a(chǎn)極上的電極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺，b極上的電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)獲取途徑的經(jīng)濟效益角度來分析；
（2）①根據(jù)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)、能量的變化寫出熱化學方程式；
②放熱反應(yīng)反應(yīng)物斷鍵需要吸收的能量＜生成物生成新鍵放出的能量；
③根據(jù)液態(tài)水轉(zhuǎn)變成氣態(tài)水要吸熱分析；
④氫氧燃料電池為原電池裝置，將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，氫氣為負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）A、電解水需要消耗大量的電能；B、鋅和稀硫酸反應(yīng)應(yīng)用于實驗室制備少量的氫氣，大量制備氫氣經(jīng)濟效益差；C、利用太陽能使海水光解最經(jīng)濟，故答案為：C；
（2）①氫氣、氧氣、水蒸氣的狀態(tài)都是氣態(tài)，燃燒后放出能量，所以△H＜0；1g氫氣的物質(zhì)的量是0.5mol，則0.5mol氫氣燃燒后放出143kJ的熱量，所以2mol氫氣燃燒后放出572 kJ的能量，
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ/mol；
②放熱反應(yīng)反應(yīng)物斷鍵需要吸收的能量＜生成物生成新鍵放出的能量，故答案為：＜；
③因為液態(tài)水轉(zhuǎn)變成氣態(tài)水要吸熱，所以2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的能量，故答案為：＜；
④氫氧燃料電池為原電池裝置，將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，a極氫氣為負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為H₂-2e^-=2H⁺，b極氧氣為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：化學；電；H₂-2e^-=2H⁺；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

點評 本題考查能源與利用，反應(yīng)熱的計算，注意能源利用的應(yīng)符合經(jīng)濟原則，利用化學鍵鍵能求反應(yīng)熱關(guān)鍵掌握反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)，題目難度中等．