Question

【題目】根據(jù)化學(xué)能和熱能、電能相關(guān)的知識(shí)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

I．已知31 g白磷(P4)變?yōu)?/span>31 g紅磷(P)時(shí)釋放能量。上述變化屬于__________變化(填“物理”或“化學(xué)”)；穩(wěn)定性白磷_________紅磷(填“>”或“<”)；

II．氫氣是一種清潔能源，在我國(guó)航天工程中也有應(yīng)用。

(1)已知1g氫氣燃燒生成氣態(tài)水放出熱量121kJ，其中斷裂1molH—H鍵吸收436kJ，斷裂1molO＝O鍵吸收496kJ，那么形成1molH—O鍵放出熱__。

(2)航天技術(shù)上使用的氫－氧燃料電池原理可以簡(jiǎn)單看作下圖“氫－氧燃料電池的裝置圖” 則：

①a極為電池的______(填“正極”或“負(fù)極”)；溶液中OH－移向_______電極（填“a”或“b”）。

②放電時(shí)，b電極附近pH_______。(填增大、減小或不變)。

③如把H2改為甲烷，總反應(yīng)為：CH4+ 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O，則負(fù)極電極反應(yīng)式為：_________。

Answer 1

【答案】化學(xué) ＜ 463kJ 負(fù)極 a 增大 CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O

【解析】

Ⅰ．白磷和紅磷是不同的物質(zhì)，則白磷變?yōu)榧t磷是化學(xué)變化；因白磷變?yōu)榧t磷釋放能量，所以白磷具有的能量大于紅磷具有的能量，物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：白磷＜紅磷，故答案為：化學(xué)；＜；

II．(1)1g氫氣的物質(zhì)的量為=0.5mol，燃燒生成氣態(tài)水放出熱量121kJ，2H2+O22H2O，則2mol氫氣燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量為：121kJ×=484kJ，即2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H=-484kJ/mol，設(shè)形成1molH—O鍵放出熱量為x，反應(yīng)放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量=4x -(436kJ×2+496kJ)=484kJ，解得x=463 kJ，故答案為：463kJ；

(2)①原電池中電子從負(fù)極流向正極，已知圖中電子從a流向b，則a 為負(fù)極，b為正極；溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則溶液中OH-移向a，

故答案為：負(fù)極；a；

②氫氧燃料電池中氧氣在正極上得電子，其電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，b電極附近溶液的堿性增強(qiáng)，pH增大，故答案為：增大；

③如把H2改為甲烷，根據(jù)總反應(yīng)CH4+ 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O，負(fù)極電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O，故答案為：CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O。