Question

【題目】根據(jù)化學(xué)能和熱能、電能相關(guān)的知識，請回答下列問題：

I．已知31 g白磷(P4)變?yōu)?/span>31 g紅磷(P)時釋放能量。上述變化屬于_____變化；穩(wěn)定性白磷_____紅磷(填“>”或“<”)；

II．氫氣是一種清潔能源，在我國航天工程中也有應(yīng)用。

(1)已知：2H2＋O22H2O。該反應(yīng)1g氫氣完全燃燒放出熱量121kJ，其中斷裂1molH—H鍵吸收436kJ，斷裂1molO＝O鍵吸收496kJ，那么形成1molH—O鍵放出熱量_______________。

(2)航天技術(shù)上使用的氫－氧燃料電池原理可以簡單看作下圖“氫－氧燃料電池的裝置圖” 則：

①a極為電池的______(填“正極”或“負(fù)極”)；溶液中OH－移向_______電極（填“a”或“b”）。

②b電極附近pH_______。(填增大、減小或不變)。

③如把H2改為甲烷，則電極反應(yīng)式為：負(fù)極_________。

Answer 1

【答案】化學(xué) ＜ 463kJ 負(fù)極 a 增大 CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O

【解析】

分析: (1 )根據(jù)H=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量計算;( 2 ) 根據(jù)原電池的工作原理分析解答。

(1)白磷與紅磷為同素異形體，則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷為化學(xué)變化；31 g白磷變?yōu)?1 g 紅磷(P)時釋放能量,為放熱反應(yīng),說明白磷能量高于紅磷,能量越低越穩(wěn)定，因此穩(wěn)定性是白磷小于紅磷,因此，本題正確答案是:化學(xué)；＜；

II.(1) 1g氫氣完全燃燒放出熱量121k J,則2mol氫氣即4g氫氣完全燃燒放出熱量為4121kJ=484kJ;其中斷裂1molH-H鍵吸收436kJ,斷裂1molO=O鍵吸收496kJ ,因此有2436+496-4x=-484 ,解得x=463 ,即形成1molH-O鍵放出熱量為463kJ;答案：463kJ。

(2)①根據(jù)電子的流向可知a電極是負(fù)極, b電極是正極。則原電池中陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動,則溶液中OH-移向a電極。答案：負(fù)極；a。

②b電極是正極,氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為氫氧根，氫氧根濃度增大,則b電極附近pH增大;答案：增大；

③如把氫氣改為甲烷,由于電解質(zhì)溶液顯堿性,則負(fù)極甲烷失去電子轉(zhuǎn)化為碳酸根,電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O,答案： CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O。