Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后①中的溫度升高；②中的溫度降低。由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是__熱反應(yīng)，Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)時(shí)，需要將固體研細(xì)其目的是_。反應(yīng)過(guò)程__(填“①”或“②”)的能量變化可用圖表示。

（2）為了驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_(填序號(hào))。

（3）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示(a、b為多孔碳棒)其中_(填A或B)處電極入口通甲烷，當(dāng)消耗標(biāo)況下甲烷33.6L時(shí)，假設(shè)能量轉(zhuǎn)化率為90%，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__mol。

（4）如圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①當(dāng)電極c為Al、電極d為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，寫(xiě)出該原電池正極的電極反應(yīng)式為__。

②當(dāng)電極c為Al、電極d為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為__。

Answer 1

【答案】放 擴(kuò)大接觸面積，提高反應(yīng)速率 ① ② A 10.8 2H++2e-═H2↑ Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O

【解析】

（1）反應(yīng)①溫度升高，說(shuō)明是放熱反應(yīng)；反應(yīng)②將固體研細(xì)，可以增大接觸面積，提高反應(yīng)速率；示意圖中的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，為放熱反應(yīng)的能量變化圖，與①吻合；故答案為：放；擴(kuò)大接觸面積，提高反應(yīng)速率；①；

（2）①的總反應(yīng)為：Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe3+的氧化性強(qiáng)于Fe2+，不符合，①錯(cuò)誤；

②的總反應(yīng)為：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Fe3+的氧化性強(qiáng)于Cu2+，符合，②正確；

③的總反應(yīng)為：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑，NO3-的氧化性強(qiáng)于Cu2+，不符合，③錯(cuò)誤；

④的總反應(yīng)為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，Cu2+的氧化性強(qiáng)于Fe2+，不符合，④錯(cuò)誤；

答案為：②；

（3）根據(jù)示意圖，a極失電子，則a極為負(fù)極，b極為正極，燃料通入燃料電池的負(fù)極，所以，A處電極入口通甲烷，負(fù)極的反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，，n=10.8mol，故答案為：A；10.8；

（4）①電極c為Al、電極d為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，構(gòu)成Al-Cu-H2SO4原電池，Cu作正極，H+在正極得電子生成H2，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，故答案為：2H++2e-=H2↑；

②電極c為Al、電極d為Mg，電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，構(gòu)成Al-Mg-NaOH原電池，Al作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O，故答案為：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O。