Question

能源是社會(huì)發(fā)展的三大支柱之一．化學(xué)在提高能源的利用率和開發(fā)新能源中起到了重要的作用．
（1）下列說法中，正確的是

 

．（填序號(hào)）
A．煤、石油和天然氣都是可再生的能源
B．目前使用的手機(jī)電池為二次電池，放電時(shí)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．人體運(yùn)動(dòng)所消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)無關(guān)
D．人類目前所直接利用的能量大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的
（2）電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛的二次能源，下列裝置中能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是

 

（填序號(hào)）．寫出該裝置正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式

 

（3）已知反應(yīng)：①NaOH+HCl=NaCl+H₂O      ②2FeCl₃+Fe=3FeCl₂ 
可用于設(shè)計(jì)成原電池的是

 

．（填序號(hào)），現(xiàn)提供電極材料：鋅片、銅片、鐵片、石墨棒；電解質(zhì)溶液：NaOH溶液、FeCl₃ 溶液、FeCl₂ 溶液、稀鹽酸；導(dǎo)線若干．請(qǐng)你根據(jù)所選方程選擇合適的電極材料及電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)原電池．負(fù)極材料：

 

  電解質(zhì)溶液：

 

正極反應(yīng)式：

 

；
（4）人類在使用能源的過程中會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問題．利用化學(xué)反應(yīng)可以有效的進(jìn)行治理．減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染可在汽車尾氣系統(tǒng)中增加催化轉(zhuǎn)化裝置，尾氣中的CO、NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成兩種參與大氣循環(huán)的無毒氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,常見的生活環(huán)境的污染及治理

專題：

分析：（1）A．煤、石油和天然氣屬于化石能源；
B．手機(jī)電池是可充電電池，屬于二次電池，放電時(shí)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．人體運(yùn)動(dòng)所消耗的能量來源于體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化反應(yīng)；
D．人類目前所直接利用的能量大部分化石能源的燃燒；
（2）原電池能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)構(gòu)成原電池的條件分析；
（3）能設(shè)計(jì)呈原電池的反應(yīng)必須為氧化還原反應(yīng)，2FeCl₃+Fe=3FeCl₂形成原電池反應(yīng)時(shí)，鐵為負(fù)極，電解質(zhì)為氯化鐵，正極可以為銅或碳棒；
（4）CO、NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳，根�?jù)原子守恒配平方程式．

解答： 解：（1）A．煤、石油和天然氣屬于化石能源，是不可再生能源，故A錯(cuò)誤；
B．手機(jī)電池是可充電電池，屬于二次電池，放電時(shí)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；
C．人體運(yùn)動(dòng)所消耗的能量來源于體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化反應(yīng)，所以人體運(yùn)動(dòng)所消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D．人類目前所直接利用的能量大部分化石能源的燃燒，所以人類目前所直接利用的能量大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，故D正確；
故答案為：BD；
（2）原電池的構(gòu)成條件是：①有兩個(gè)活潑性不同的電極，②將電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩電極間構(gòu)成閉合回路，④能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，
A．無水乙醇為非電解質(zhì)，該裝置不能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以不能形成原電池，故A錯(cuò)誤；
B．該裝置中電極材料相同，所以不能形成原電池，故B錯(cuò)誤；
C．該裝置符合構(gòu)成原電池的條件，故C正確；
D．該裝置不能構(gòu)成閉合回路，所以不能形成原電池，故D錯(cuò)誤；
C裝置中Ag作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，其電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：C；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，①反應(yīng)中沒有電子轉(zhuǎn)移，不屬于氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池；②屬于自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能設(shè)計(jì)成原電池，
根據(jù)電池反應(yīng)式知，F(xiàn)e失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極、不如Fe活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，如石墨，正極反應(yīng)為Fe³⁺+e^-═Fe²⁺，得電子的電解質(zhì)氯化鐵為電解質(zhì)，氯化鐵溶液為電解質(zhì)溶液，
故答案為：②；Fe；FeCl₃；Fe³⁺+e^-═Fe²⁺；
（4）CO、NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳，其反�?yīng)的方程式為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂，故答案為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)與能源、原電池原理的應(yīng)用、燃料電池、化學(xué)方程式的書寫等，為高頻考點(diǎn)，注意把握原電池的正負(fù)極的判斷及電極反應(yīng)方程式的書寫方法是解決本題的關(guān)鍵，題目難度中等．