Question

8．合理地開(kāi)發(fā)和利用資源、能源，節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，氫氣是理想的能源之一．
（1）氫氣和氧氣生成1mol水蒸氣時(shí)的能量變化情況如圖1所示

則：H₂ （g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-245kJ•mol^-1．
（2）氫氣是理想的清潔燃料的原因主要有：一是其完全燃燒放出的熱量是等質(zhì)量汽油完成燃燒放出熱量的3倍多，二是制取它的原料是水、資源不受限制，三是它燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境．
（3）氫能開(kāi)發(fā)的首要問(wèn)題是研究如何以水為原料制取氫氣．下列有關(guān)制取氫氣的研究方向可行的是c（填字母）．
a．組成水的氫、氧都是可燃的，可以研究在水不分解的情況下，使氫氣成為燃料
b．尋找高效的催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放出熱量
c．尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣
d．尋找更多的化石燃料，利用其燃燒放熱，使水分解產(chǎn)生氫氣
（4）燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)換效率高、對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)電源，圖2為一種氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)裝置．
①電極b為該燃料電池的正極（填“正”或“負(fù)”）
②電池工作時(shí)，溶液中的OH^-移向a極（填“a”或“b”）
③電池工作時(shí)，電子會(huì)在外電路中定向移動(dòng)．請(qǐng)寫出電子的移動(dòng)方向．a(chǎn)→b（填a→b或b→a）

Answer 1

分析 （1）焓變等于斷裂吸收的能量減去成鍵釋放的能量；
（2）氫氣的燃燒產(chǎn)物為水，放熱多、來(lái)源廣；
（3）水分解吸收熱量，研究高效催化劑或開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，減少化石能源使用；
（4）氫氧燃料電池中通氫氣的為負(fù)極，通氧氣的一端為正極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，電子從負(fù)極流向正極．

解答 解：（1）焓變等于斷裂吸收的能量減去成鍵釋放的能量，則H₂ （g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=436+249-930=-245kJ/mol，
故答案為：-245；
（2）氫氣的燃燒產(chǎn)物為水，放熱多、來(lái)源廣，則氫氣是理想的清潔燃料的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)為燃燒產(chǎn)物是水，
故答案為：燃燒產(chǎn)物是水；
（3）a．氧不能燃燒，可助燃，研究在水不分解的情況下，使氫氣成為燃料，不可能實(shí)現(xiàn)，故a錯(cuò)誤；
b．尋找高效的催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，需要吸收熱量，不可能釋放能量，故b錯(cuò)誤；
c．尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣，如使用太陽(yáng)能使水分解，故c正確；
d．尋找更多的化石燃料，利用其燃燒放熱，使水分解產(chǎn)生氫氣，浪費(fèi)了化石能源，不符合研究方向，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（4）①電極b上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，為該燃料電池的正極，故答案為：正；
②電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，溶液中的OH^-移向a極，故答案為：a；
③電池工作時(shí)，電子會(huì)在外電路中定向移動(dòng)，從負(fù)極流向正極，則電子的移動(dòng)方向?yàn)閍→b，故答案為：a→b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱與焓變、原電池、能源等，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中能量變化、原電池的工作原理、能源使用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意減少化石能源使用開(kāi)發(fā)新能源，題目難度不大．