Question

【題目】能源與人類的生存和發展息息相關，化學反應在人類利用能源的歷史過程中充當重要的角色�；卮鹣铝袉栴}：

（1）科學家最近研制出利用太陽能產生激光，使海水分解。太陽光分解海水時，光能轉化為________能，水分解時斷裂的化學鍵是________（填“離子鍵”或“共價鍵”）

（2）氫能是一種具有發展前景的理想清潔能源,氫氣燃燒時放出大量的熱。若斷開1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ，斷開1mol氧氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol水中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ，則下列關系正確的是____________

A．Q1＋Q2＜Q3 B．2Q1＋Q2＜2Q3

C．2Q1＋Q2＞2Q3 D．Q1＋Q2＞Q3

（3）下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________。

A.Fe+2FeCl3＝3FeCl2 B.SO3+H2O＝H2SO4

C.C+H2OCO+H2 D.Ba(OH)2+H2SO4＝BaSO4+2H2O

（4）美國NASA曾開發一種鐵·空氣電池，其原理如圖所示，電池反應為：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。

①電極a為原電池的________（填“正極”或“負極”），該極的電極反應式為______________________；電極b上發生________反應（填“氧化”或“還原”）。

②原電池工作一段時間后，若消耗鐵22.4g，則電路中通過的電子數為________。

Answer 1

【答案】化學 共價鍵 B A 負極 Fe-2e—+2OH—=Fe(OH)2 還原 0.8NA或0.8×6.02×1023

【解析】

（1）利用太陽光分解海水生成氫氣和氧氣，水是共價化合物，含有共價鍵；

（2）放熱反應，斷裂化學鍵吸收的能量小于形成化學鍵釋放的能量；

（3）放熱的氧化還原反應能設計成原電池；

（4）①a電極，Fe→Fe(OH)2 ，鐵失電子化合價升高；b電極，氧氣得電子生成氫氧根離子；

②原電池工作時，鐵元素化合價由0升高為+2；

（1）利用太陽光分解海水生成氫氣和氧氣，光能轉化為化學能，水是共價化合物，含有共價鍵，水分解斷裂的是共價鍵；

（2）放熱反應，斷裂化學鍵吸收的能量小于形成化學鍵釋放的能量，2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol水，氫氣燃燒時放出大量的熱，所以2Q1＋Q2＜2Q3，選B；

（3）A.Fe+2FeCl3＝3FeCl2，鐵元素化合價改變，有電子轉移，反應放出能量，能設計成原電池，故選A；

B.SO3+H2O＝H2SO4，沒有化合價改變，沒有有電子轉移，不能設計成原電池，故不選B；

C.C+H2OCO+H2，碳元素化合價改變，有電子轉移，該反應吸收能量，不能設計成原電池，故不選C；

D.Ba(OH)2+H2SO4＝BaSO4+2H2O，沒有化合價改變，沒有有電子轉移，不能設計成原電池，故不選D；

（4）①a電極，Fe→Fe(OH)2 ，鐵失電子化合價升高，a極電子流出，為原電池負極，電極反應式是Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2；b電極，氧氣得電子生成氫氧根離子，b極發生還原反應；

②原電池工作時，鐵元素化合價由0升高為+2，若消耗鐵22.4g，則電路中通過的電子數為0.8NA。