研究化学反应中的能量变化,能更好地利用化学反应为生产和生活服务。
Ⅰ.探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积(在标准状况下),记录实验数据如表。
______ ②(填“>”“=”或“<”),6至10min内①中产生氢气的平均速率是______
。
(2)有明显的气泡冒出现象的金属是______ (填“a”、“b”、“c”、“d”),当都生成56ml气体时,装置中释放的总能量①______ ②(填“>”、“=”或“<”),请对两装置温度变化不同进行解释______ 。
Ⅱ.
燃料电池是一种新型化学电源,工作时总反应为
。______ 极,电极Ⅱ发生的电极反应为______ ,当电路转移电子1mol时,产生气体的体积为______ (在标准状况下)。
Ⅰ.探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积(在标准状况下),记录实验数据如表。
实验数据 时间/min | ① | ② | ||
气体体积/mL | 溶液温度/℃ | 气体体积/mL | 溶液温度/℃ | |
0 | 0 | 22.0 | 0 | 22.0 |
6 | 33.6 | 24.8 | 56 | 23.8 |
10 | 56 | 26.0 | - | - |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2efc6a2c61800741c8fbd6cbfa4cd60.png)
(2)有明显的气泡冒出现象的金属是
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02f220ce4d14badfaf830bb46973cdce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7c24952d7535f4f598248a0e015da72.png)
更新时间:2024-05-09 20:31:59
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解题方法
【推荐1】膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/9/f439ca1c-1139-4854-a94d-a668fba97c54.png?resizew=550)
(1)A装置是__________ ,B装置是_____________ (填“原电池”或“电解池”)。
(2)N2O5在电解池的_____ (填“c极”或“d极”)区生成,其电极反应式为______________ 。
(3)A装置中通入O2的一极是____ 极,其电极反应式为_________________ ;通入SO2的一极是_____ 极,其电极反应式为_________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/9/f439ca1c-1139-4854-a94d-a668fba97c54.png?resizew=550)
(1)A装置是
(2)N2O5在电解池的
(3)A装置中通入O2的一极是
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解题方法
【推荐2】组成一种原电池如图所示。试回答下列问题(灯泡功率合适):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/8/4/1575983105900544/1575983106269184/STEM/09195fb857164ac1aad1af085a9f27ae.png?resizew=74)
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡______ (填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:___________ ; Al电极上发生的反应为:_______________ 。
②若灯泡不亮,其理由为:______________ 。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡_______ (填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①若灯泡亮,则Al电极上发生的反应为:________________ 。
②若灯泡不亮,其理由为:_______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/8/4/1575983105900544/1575983106269184/STEM/09195fb857164ac1aad1af085a9f27ae.png?resizew=74)
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡
①若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:
②若灯泡不亮,其理由为:
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡
①若灯泡亮,则Al电极上发生的反应为:
②若灯泡不亮,其理由为:
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解题方法
【推荐1】铝作为一种应用广泛的金属,在电化学领域也发挥着举足轻重的作用。回答下列问题:
(1)某同学根据氧化还原反应:2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s),设计如图所示的原电池。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/1d10a58e-30a1-48b0-887d-e729a5b7f5ae.png?resizew=286)
①两个电极一个是铜,一个是铝,电极X的化学式为_______ 。
②盐桥中的阴离子向_______ (填化学式)溶液中移动。
(2)新型电池中的铝电池类型较多。Li-Al/FeS是一种二次电池,可用于车载电源,其电池总反应为2Li+FeS=Li2S+Fe。放电时的正极反应式为_______ 。
(3)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,可以采用电化学手段进行防腐。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式:_______ 。
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,可以采用下图乙所示的方案:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/7fc5dea5-fbda-460e-848e-2c14f9e33c56.png?resizew=295)
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用_______ (填写字母序号)。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(1)某同学根据氧化还原反应:2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s),设计如图所示的原电池。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/1d10a58e-30a1-48b0-887d-e729a5b7f5ae.png?resizew=286)
①两个电极一个是铜,一个是铝,电极X的化学式为
②盐桥中的阴离子向
(2)新型电池中的铝电池类型较多。Li-Al/FeS是一种二次电池,可用于车载电源,其电池总反应为2Li+FeS=Li2S+Fe。放电时的正极反应式为
(3)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,可以采用电化学手段进行防腐。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式:
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,可以采用下图乙所示的方案:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/7fc5dea5-fbda-460e-848e-2c14f9e33c56.png?resizew=295)
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
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解题方法
【推荐2】分别按如图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/25/2707302771392512/2707984255229952/STEM/16e709a634fb41fab56fdbf511318c47.png?resizew=244)
(1)以下叙述中,正确的是___________ (填字母)。
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极 B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液pH均增大 D.产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu F.乙溶液中
向铜片方向移动
(2)变化过程中能量转化的主要形式:甲为___________ ;乙为___________ 。
(3)某同学依据氧化还原反应:
设计的原电池如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/25/2707302771392512/2707984255229952/STEM/535f57d7accd47a58a1f8626dce28104.png?resizew=152)
①负极的材料是___________ ,发生的电极反应为___________ ;
②外电路中的电子是从___________ 电极流向___________ 电极。(写出电极材料的名称)
③当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了5.4g,则该原电池反应共转移的电子数目是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/25/2707302771392512/2707984255229952/STEM/16e709a634fb41fab56fdbf511318c47.png?resizew=244)
(1)以下叙述中,正确的是
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极 B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液pH均增大 D.产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu F.乙溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
(2)变化过程中能量转化的主要形式:甲为
(3)某同学依据氧化还原反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24eebb32d31dc315ee675cef686b0398.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/25/2707302771392512/2707984255229952/STEM/535f57d7accd47a58a1f8626dce28104.png?resizew=152)
①负极的材料是
②外电路中的电子是从
③当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了5.4g,则该原电池反应共转移的电子数目是
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【推荐3】回答下列问题:
(1)据文献报道,科学家利用氮化镓材料与铜组成如图所示的人工光合系统装置,成功地以CO2和H2O为原料合成了CH4。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/25/2836805918883840/2837021187915776/STEM/dfe169d5-f8e7-4c77-b392-44edf8817a14.png?resizew=230)
①写出铜电极表面的电极反应式___________ 。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量___________ (选填“盐酸”或“硫酸”)。
(2)某负载二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为___________ (填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/25/2836805918883840/2837021187915776/STEM/cbd076f2-2184-4408-8091-ae11bd25b493.png?resizew=287)
(3)利用反应
(未配平)消除烟气中NO2的简易装置如图所示,A、B两池溶液均为200 mL0.01mol/L的NaOH溶液,过程中溶液的体积和温度变化忽略不计。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/25/2836805918883840/2837021187915776/STEM/0dd07ed7-2e83-4e1f-9634-c184e33d3306.png?resizew=239)
电极a的电极反应式为___________ 。
(1)据文献报道,科学家利用氮化镓材料与铜组成如图所示的人工光合系统装置,成功地以CO2和H2O为原料合成了CH4。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/25/2836805918883840/2837021187915776/STEM/dfe169d5-f8e7-4c77-b392-44edf8817a14.png?resizew=230)
①写出铜电极表面的电极反应式
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量
(2)某负载二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/25/2836805918883840/2837021187915776/STEM/cbd076f2-2184-4408-8091-ae11bd25b493.png?resizew=287)
(3)利用反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2fb84097eae965a1059b2a154fb9005.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/25/2836805918883840/2837021187915776/STEM/0dd07ed7-2e83-4e1f-9634-c184e33d3306.png?resizew=239)
电极a的电极反应式为
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【推荐1】能源与人类的生存和发展息息相关,化学反应在人类利用能源的历史过程中充当重要的角色。回答下列问题:
(1)科学家最近研制出利用太阳能产生激光,使海水分解。太阳光分解海水时,光能转化为________ 能,水分解时断裂的化学键是________ (填“离子键”或“共价键”)
(2)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。若断开1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断开1mol氧气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ,则下列关系正确的是____________
A.Q1+Q2<Q3 B.2Q1+Q2<2Q3 C.2Q1+Q2>2Q3 D.Q1+Q2>Q3
(3)反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/24/070b1059-597c-456c-a804-f2e4f7140afa.png?resizew=149)
①该反应为________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
②若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是________ (填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度
③若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为______ (填“正”或“负”)极。该极上发生的电极反应为___________________ ,外电路中电子由______ 极(填“正”或“负”,下同)向______ 极移动。
(1)科学家最近研制出利用太阳能产生激光,使海水分解。太阳光分解海水时,光能转化为
(2)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。若断开1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断开1mol氧气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ,则下列关系正确的是
A.Q1+Q2<Q3 B.2Q1+Q2<2Q3 C.2Q1+Q2>2Q3 D.Q1+Q2>Q3
(3)反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/24/070b1059-597c-456c-a804-f2e4f7140afa.png?resizew=149)
①该反应为
②若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度
③若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为
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【推荐2】请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是______ (填数字序号,下同),属于放热反应的是______ 。
①煅烧石灰石制生石灰②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸碱中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
(2)已知H2和O2反应放热,且断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ,由此可以推知下列关系正确的是______ (填字母编号)。
A. Q1+ Q2> Q3 B. 2Q1+ Q2<4 Q3 C. Q1+Q2>2Q3 D. 2Q1+Q2<2Q3
(3)用导线连接锌片、铜片后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间后,锌片的质量减少了3.25g,此电池负极的电极反应式是______________ ,铜片表面析出了氢气____ L(标准状况)。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是
①煅烧石灰石制生石灰②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸碱中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
(2)已知H2和O2反应放热,且断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ,由此可以推知下列关系正确的是
A. Q1+ Q2> Q3 B. 2Q1+ Q2<4 Q3 C. Q1+Q2>2Q3 D. 2Q1+Q2<2Q3
(3)用导线连接锌片、铜片后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间后,锌片的质量减少了3.25g,此电池负极的电极反应式是
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【推荐3】自然界中的能量存在多种能量转化形式,化学能可以转变为热能,也可以转变为电能。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/aa49c83b-b867-43b6-9d47-8ac66b226eac.png?resizew=131)
如图所示,是原电池的装置图。回答问题
(1)若A为Zn电极,B为Cu电极,C为
溶液,A是_______ 极(填正极或负极),Cu极发生反应的类型为_______ 。
(2)若需将反应
设计成如图所示的原电池装置,则A极(负极)材料为_______ ,B极电极反应式为_______ 。
(3)航天技术上使用的一种氢—氧燃料电池原理可以简单看作下图,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/d7d5d5e7-716e-4875-bee1-9acb1b8bbb2b.png?resizew=149)
该氢氧燃料电池的正极反应式为_______ ,工作时氢氧根向_______ (a或b)极移动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/aa49c83b-b867-43b6-9d47-8ac66b226eac.png?resizew=131)
如图所示,是原电池的装置图。回答问题
(1)若A为Zn电极,B为Cu电极,C为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
(2)若需将反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3a016db00256c4360eeb00f9f6d824.png)
(3)航天技术上使用的一种氢—氧燃料电池原理可以简单看作下图,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/d7d5d5e7-716e-4875-bee1-9acb1b8bbb2b.png?resizew=149)
该氢氧燃料电池的正极反应式为
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