Question

能源是現(xiàn)代社會發(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）
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)代社會中應(yīng)用最廣泛的二次能源，下列裝置中（如圖1）能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是

 

（填序號）．寫出該裝置正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式

 

（3）鋅錳干電池是目前使用最廣泛的一種電池，其正極材料是石墨棒，它在放電時(shí)總反應(yīng)式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O．寫出該電池負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式

 

．當(dāng)電極鋅消耗6.5g時(shí)，可對外提供的電子是

 

mol．
（4）如圖2是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）．關(guān)于該電池的說法不正確的是

 

①．a(chǎn)極是負(fù)極
②．正極的電極反應(yīng)是：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
③．該裝置可以將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能
④．氫氧燃料電池是環(huán)保電池
（5）人類在使用能源的過程中會產(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,常見的能量轉(zhuǎn)化形式,清潔能源

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)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)動所消耗的能量來源于體內(nèi)營養(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）鋅錳干電池放電時(shí)總反應(yīng)式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失電子做負(fù)極，根據(jù)負(fù)極的電極反應(yīng)計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量；
（4）氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-=2H⁺，通入氧氣的一極為正極，電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（5）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)動所消耗的能量來源于體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化反應(yīng)，所以人體運(yùn)動所消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，故C錯誤；
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錯誤；
B．該裝置中電極材料相同，所以不能形成原電池，故B錯誤；
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）鋅錳干電池放電時(shí)總反應(yīng)式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失電子做負(fù)極，則負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺；當(dāng)電極鋅消耗6.5g時(shí)，鋅的物質(zhì)的量為

6.5g

65g/mol

=0.1mol，可對外提供的電子是0.2mol；
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；0.2；
（4）①氫氧燃料電池中，H₂在負(fù)極a上被氧化，O₂在正極b上被還原，故①正確；
②通入氧氣的一極為原電池的正極，由于電解質(zhì)溶液為酸性，故正極的電極反應(yīng)是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故②錯誤；
③燃料電池不能全部把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故③錯誤．
④氫氧燃料電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O，產(chǎn)物為水無污染，屬于環(huán)保電池，故④正確；
故答案為：②③；
（5）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：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，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．