Question

【题目】某实验小组同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化。

（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是__热反应，Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应时，需要将固体研细其目的是_。反应过程__(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。

（2）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的是_(填序号)。

（3）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_(填A或B)处电极入口通甲烷，当消耗标况下甲烷33.6L时，假设能量转化率为90%，则导线中转移电子的物质的量为__mol。

（4）如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：

①当电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，写出该原电池正极的电极反应式为__。

②当电极c为Al、电极d为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该原电池的负极反应式为__。

Answer 1

【答案】放 扩大接触面积，提高反应速率 ① ② A 10.8 2H++2e-═H2↑ Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O

【解析】

（1）反应①温度升高，说明是放热反应；反应②将固体研细，可以增大接触面积，提高反应速率；示意图中的反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应的能量变化图，与①吻合；故答案为：放；扩大接触面积，提高反应速率；①；

（2）①的总反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe3+的氧化性强于Fe2+，不符合，①错误；

②的总反应为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Fe3+的氧化性强于Cu2+，符合，②正确；

③的总反应为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑，NO3-的氧化性强于Cu2+，不符合，③错误；

④的总反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，Cu2+的氧化性强于Fe2+，不符合，④错误；

答案为：②；

（3）根据示意图，a极失电子，则a极为负极，b极为正极，燃料通入燃料电池的负极，所以，A处电极入口通甲烷，负极的反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，，n=10.8mol，故答案为：A；10.8；

（4）①电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，构成Al-Cu-H2SO4原电池，Cu作正极，H+在正极得电子生成H2，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；

②电极c为Al、电极d为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，构成Al-Mg-NaOH原电池，Al作负极，电极反应式为：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O。