Question

已知拆開(kāi)1molH₂需要消耗436kJ能量，拆開(kāi)1molO₂需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能夠釋放463kJ能量。根據(jù)以上所給的數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)：
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ；△H =                   。
（2）如圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為H₂SO₄溶液時(shí))和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)]兩種。試回答下列問(wèn)題：
 
①酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極________________，正極______________；電池總反應(yīng)：______________；電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
②堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極________________，正極______________；電池總反應(yīng)：______________；電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

Answer 1

（1）－484kJ/mol
（2）①2H₂-4e^-＝4H⁺     O₂+4e^-+4H⁺＝2H₂O     2H₂+O₂＝2H₂O  變大
②2H₂-4e^-+4OH^-＝4H₂O   O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^-   2H₂+O₂＝2H₂O  變小

試題分析：（1）反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，則根據(jù)鍵能可知，該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝436kJ/mol×2＋496kJ/mol－2×2×463kJ/mol＝－484kJ/mol。
（2）原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。因此在氫氧燃料電池中，氫氣在負(fù)極通入，失去電子。氧氣在正極通入，得到電子。
①如果是酸式電池，則電極反應(yīng)是負(fù)極2H₂-4e^-＝4H⁺，正極O₂+4e^-+4H⁺＝2H₂O；電池總反應(yīng)：2H₂+O₂＝2H₂O；反應(yīng)中有水生成，氫離子的濃度降低，所以電解質(zhì)溶液pH變大。
①如果是堿式電池，則電極反應(yīng)是負(fù)極2H₂-4e^-+4OH^-＝4H₂O，正極O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^-；電池總反應(yīng)：2H₂+O₂＝2H₂O；反應(yīng)中有水生成，OH^－的濃度降低，所以電解質(zhì)溶液pH變小。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的靈活應(yīng)變能力和規(guī)范答題能力。