Question

【題目】氫能是理想的清潔能源。科學家通過化學方法使能量按人們所期望的形式轉化，從而提高能源的利用率。

(1)氫氣在燃燒時，放出大量熱量，說明該反應是____反應（填“放熱”或“吸熱”）；這是由于反應物的總能量___生成物的總能量（填“大于”或“小于”）；從化學反應的本質角度來看，是由于斷裂反應物中的化學鍵吸收的總能量________形成產物的化學鍵放出的總能量（填“大于”或“小于”）。

(2)通過氫氣的燃燒反應，可以把氫氣中蘊含的化學能轉化為熱能，如果將該氧化還原反應設計成原電池裝置，就可以把氫氣中蘊含的化學能轉化為電能，右圖就是能夠實現該轉化的裝置，被稱為氫氧燃料電池。

該電池的正極是_____(填“a電極”或“b電極”)，在負極發生的電極反應式是_________________。電池反應的總方程式________________________。

Answer 1

【答案】 放熱 大于 小于 b電極 H2－ 2e— ＝ 2H+ 2H2+O2 ＝2H2O

【解析】試題分析：(1)氫氣在燃燒時，放出熱量；反應物的總能量大于生成物的總能量；斷裂反應物中的化學鍵吸收的總能量小于形成產物的化學鍵放出的總能量。

(2)根據裝置圖，溶液中有氫離子移動，電解質溶液呈酸性。通入氫氣的一極失電子發生氧化反應，通入氧氣的一極得電子發生還原反應。

解析：(1)氫氣在燃燒時，放出大量熱量，說明該反應是放熱反應；這是由于反應物的總能量大于生成物的總能量；由于斷裂反應物中的化學鍵吸收的總能量小于形成產物的化學鍵放出的總能量。

(2)氫氧燃料電池，通入氫氣的一極失電子發生氧化反應，通入氧氣的一極得電子發生還原反應，b電極是該電池的正極，a是負極，酸性條件下，負極發生的電極反應式是H2－ 2e— ＝ 2H+。電池反應的總方程式是2H2+O2 ＝2H2O。