Question

【題目】I.已知：鍵能指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將 1mol 氣態(tài)分子 AB（g）解離為氣態(tài)原子 A（g），B（g）所需的能量，用符號(hào) E 表示，單位為 kJ/mol。N≡N的鍵能為 946 kJ/mol，H-H 的鍵能為 436 kJ/mol，N-H 的鍵能為 391 kJ/mol，則生成 2 mol NH3 過(guò)程中______（填“吸收”或“放出”）的能量為______。

II.（1）下列裝置屬于原電池的是 ______；

（2）在選出的原電池中，______是負(fù)極，發(fā)生______反應(yīng)，正極的現(xiàn)象______；

（3）此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（4）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）， 電池總反應(yīng)為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。

①實(shí)驗(yàn)測(cè)得 OH－定向移向 B 電極，則_______處電極入口通甲烷（填 A 或 B）。

②當(dāng)消耗甲烷的體積為 33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為 80%，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______。

Answer 1

【答案】放出 92kJ ⑤ Fe 氧化 有氣泡產(chǎn)生 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ B 9.6mol

【解析】

Ⅰ.已知N≡N的鍵能為946kJ/mol，H-H的鍵能為436kJ/mol，N-H的鍵能為39 1kJ/mol，根據(jù)N2 +3H22NH3，反應(yīng)的△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol，因此生成2molNH3過(guò)程中的熱量變化為92kJ，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放出；92kJ；

Ⅱ(1)①中沒(méi)有兩個(gè)活潑性不同的電極，所以不能構(gòu)成原電池；

②沒(méi)有構(gòu)成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池；

③酒精為非電解質(zhì)溶液，所以不能構(gòu)成原電池；

④兩材料相同，所以不能構(gòu)成原電池；

⑤符合原電池的構(gòu)成條件，所以能構(gòu)成原電池；

故答案為：⑤；

(2)該裝置中，鐵易失電子而作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而生成氫氣，所以有氣泡生成，故答案為：Fe；氧化；有氣泡產(chǎn)生；

(3)該原電池中，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以電池反應(yīng)式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

(4)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得OH-定向移向B電極，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則B電極是負(fù)極，因此B處電極入口通甲烷，故答案為：B；

②負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，當(dāng)消耗的甲烷體積為33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則物質(zhì)的量是1.5mol，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.5mol×80%×8＝9.6mol，故答案為：9.6mol。