Question

（1）已知2H→H₂放出437.6 kJ的热量，下列说法正确的是_______

A. 氢气分子内每个氢原子都达到稳定结构      

B. 氢气分子的能量比两个氢原子的能量低      

C. 1 mol H₂ 离解成 2 mol H 要放出437.6 kJ热量      

D. 氢原子比氢气分子稳定

（2）已知原电池的总反应式：Cu + 2FeCl₃ = CuCl₂ + 2FeCl₂，请写出电极反应方程式：

负极___________________________________

正极___________________________________

（3）如图所示，在锥形瓶放置装有水的小试管，往小试管中分别加入下列物质：①烧碱固体 ②浓硫酸 ③硝酸铵固体④NaCl固体，其中能使a端液面高于b端液面的是_______________。（填序号）

（4）科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO₂）表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H₂O2H₂↑+O₂↑。制得的氢气可用于制作燃料电池．试回答下列问题：

①分解海水时，实现了光能转化为______能；生成的氢气用于制作燃料电池时，实现了化学能转化为______能；分解海水的反应属于______反应（填“放热”或“吸热”）。

②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A极上发生的电极反应为：2H₂ + 2O²‾−4e‾=2H₂O，则A极是电池的______极，电子从该极______（填“流入”或“流出”），B极的电极反应式为：_____________________。

Answer

A B Cu – 2e‾ = Cu2+ 2Fe3+ + 2e‾ = 2Fe2+ ③ 化学 电 吸热 负极 流出 O2 +4e‾ =2O2‾

【解析】

（1）已知2H→H2放出437.6 kJ的热量，

A. 氢气分子内有一对共用电子对，每个氢原子都达到He的稳定结构，选项A正确；

B. 由氢原子变为氢气分子释放能量 ，所以氢气分子的能量比两个氢原子的能量低，选项B正确；

C. 1 mol H2 离解成 2 mol H 要消耗437.6 kJ热量，选项C不正确；

D. 能量越低越稳定，故氢气分子比氢原子稳定，选项D不正确。

答案选AB；

（2）由原电池的总反应式Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2，可知Cu作负极发生氧化反应，Fe3+在正极上发生还原反应，负极电极反应式为Cu – 2e‾ = Cu2+，正极电极反应式为2Fe3+ + 2e‾ = 2Fe2+ ；

（3）由图可知，若向小试管中加入烧碱或浓硫酸，因其溶于水放热，锥形瓶中气体膨胀、气压变大，能使a端液面低于b端液面；若向小试管中加入硝酸铵，因其溶于水吸热，锥形瓶中气压变小，能使a端液面高于b端液面。综上所述，能使a端液面高于b端液面的是③；

（4）①利用太阳能产生激光分解海水时，实现了光能转化为化学能；生成的氢气用于制作燃料电池时，化学能又转化为电能；分解海水的反应属于吸热反应；

②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A极上发生的电极反应为2H2 + 2O2‾−4e‾=2H2O，该反应为氧化反应，则A极是电池的负极，电子从该极流出，B极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2 +4e‾ =2O2‾。