Question

【題目】I．化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。

(1)鋅錳干電池是應用最普遍的電池之一(如圖所示)，鋅錳干電池的負極材料是__，負極發(fā)生的電極反應式為_____。若反應消耗16.25 g負極材料，則電池中轉移電子的物質(zhì)的量為____mol。

(2)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池的電池總反應式可以表示為2Ni(OH)2＋Cd(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水，但能溶于酸，以下說法中正確的是________。

A．NiO(OH)作負極 B．放電時化學能轉變?yōu)殡娔?/span>

C．Cd作負極 D．此電池是一次電池

(3)如圖為氫氧燃料電池的構造示意圖，根據(jù)電子運動方向可知，則X極為電池的___(填“正”或“負”)極，X極的電極反應式為____。

II．工業(yè)合成氨的反應N2＋3H22NH3的能量變化如下圖所示，請回答有關問題：

已知：拆開 lmol H—H 鍵、lmol N－H 鍵、lmol N≡N 鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。

(1)則上圖中的 ａ＝___kJ；1 mol N2(g) 完全反應生成NH3(g)需要___（填“吸收”、“放出”）____kJ熱量。

(2)推測反應 2NH3(l)N2 (g)＋3H2(g) 比反應2NH3(g)N2 (g)＋3H2(g)______（填“吸收”、“放出”）的熱量____（填“多”、“少”）。

Answer 1

【答案】鋅 Zn-2e-=Zn2+ 0.5 BC 負 H2-2e-+2OH-=2H2O 1127 放出 92 吸收 多

【解析】

I．(1)負極發(fā)生氧化反應，鋅失電子；根據(jù)1mol鋅失去2mol電子進行計算；

(2)該電池放電時為原電池，充電時為電解池，根據(jù)反應條件判斷是可充電電池；

(3)根據(jù)負極反應為2H2-4e-+4OH-=2H2O，則通入氫氣的一極為負極，發(fā)生氧化反應，并可判斷溶液呈堿性，堿性溶液中負極發(fā)生氧化反應，據(jù)此分析；

II．(1)上圖中的a等于斷裂0.5mol氮氣和1.5mol氫氣所吸收的熱量；1mol N2(g) 完全反應生成NH3(g)產(chǎn)生的能量變化為反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和；

(2)根據(jù)液體氨氣轉化為氣態(tài)還要吸熱判斷.

I．(1)負極發(fā)生氧化反應，鋅失電子，電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+，16.25g鋅是0.25mol，而1mol的鋅失去2mol的電子，所以轉移電子的物質(zhì)的量為0.5mol；

(2)A．由反應2Ni(OH)2＋Cd(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，可知放電時NiO(OH)發(fā)生還原反應，作正極，故A錯誤；B．放電時是原電池，是將化學能轉變?yōu)殡娔�，�?/span>B正確；C．放電時，Cd發(fā)生氧化反應，作負極，故C正確；D．此電池是可充電電池，應是二次電池，故D錯誤；故答案為BC；

(3)X極的電極反應式為2H2-4e-+4OH-=2H2O，則通入氫氣的X極為負極，發(fā)生氧化反應，電解質(zhì)溶液呈堿性，則X極的電極反應為H2+2e-+2OH-=2H2O；

II．(2)上圖中的a等于斷裂0.5mol氮氣和1.5mol氫氣所吸收的熱量，即946×0.5+436×1.5=1127kJ；1mol N2(g) 完全反應則消耗3mol氫氣生成2molNH3(g)產(chǎn)生的能量變化為946+436×3-391×6= -92kJ，則需要放出92kJ的熱量；

(3)因為合成 NH3放出熱量，所以氨氣分解吸收熱量，又液體氨氣轉化為氣態(tài)還要吸熱，所以液態(tài)氨分解吸收的熱量比氣態(tài)氨吸收的熱量多。