Question

【題目】氫氣是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。

（1）為探究實驗室制取氫氣的合適條件，探究學習小組用如圖所示裝置制取氫氣。

①儀器b的名稱是___，若用鋅粒和3molL-1H2SO4制取氫氣可選用上述儀器中的___(填字母序號)組成氫氣的制備和收集裝置。

②實驗測得H2的生成速率如圖2所示：

根據t1～t2時間速率變化判斷該反應是___反應(填“吸熱”或“放熱”)。t2～t3時間速率變化的主要原因是___。

③若用鋅粉代替鋅粒進行實驗，氫氣的生成速率明顯加快的原因是___。

（2）已知：化學鍵的鍵能是指氣態原子間形成1mol化學鍵時釋放的能量。幾種化學鍵的鍵能如下表所示：

	鍵能(kJmol-1)
H-H	436
S=S	255
H-S	339

1molS2(g)與足量H2完全反應生成H2S，放出___kJ的熱量。

（3）以H2為原料設計成氫氧燃料電池，電池的構造如圖3所示，下列說法正確的是___(在原電池中發生氧化反應的電極稱為負極)。

A.電極b是該電池的正極 B.該電池的能量轉化率可達100%

C.可用蔗糖溶液作電解質溶液 D.供電時的總反應為：2H2+O2=2H2O

Answer 1

【答案】長頸漏斗 bde 放熱 隨著反應進行硫酸濃度降低 接觸面積增大，加快反應速率 229 AD

【解析】

（1）①根據裝置圖判斷儀器b的名稱；用鋅粒和3molL-1H2SO4制取氫氣屬于固液不加熱制取氣體；

②根據影響反應速率的因素回答；

③用鋅粉代替鋅粒進行實驗，增大反應物的接觸面積；

（2）根據焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能計算；

（3）根據原電池原理回答；

根據裝置，儀器b的名稱是長頸漏斗；用鋅粒和3制取氫氣屬于固液不加熱制取氣，所以可選用上述儀器中的分液漏斗、錐形瓶和氫氣收集裝置，選bde；

時間段內反應速率加快，說明體系溫度升高，所以根據時間速率變化判斷該反應是放熱反應；時間段內反應速率減慢，所以時間速率變化的主要原因是隨著反應進行硫酸濃度降低；

若用鋅粉代替鋅粒進行實驗，氫氣的生成速率明顯加快的原因是：接觸面積增大，加快反應速率；

與足量完全反應生成，化學方程式：，反應焓變，1mol與足量完全反應生成，放出229KJ的熱量；

通入氧氣的一極發生還原反應，b為原電池的正極，電極反應式為，故A正確；

B.能量轉化有化學能轉化為電能、熱能，該電池的能量轉化率不可能可達，故B錯誤；

C.蔗糖為非電解質不能導電，不能用作原電池的電解質溶液，故C錯誤；

D.供電時是氫氣和氧氣發生反應生成水的過程，反應的化學方程式為：，故D正確。