Question

人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

⑴化学反应中的能量变化，主要表现为热量的变化。

①下列反应中，既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是_________。

A．Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl混合搅拌 B．铝与氧化铁在高温下反应   C．铝与盐酸反应         D．NaOH与稀硫酸反应

②氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q₁kJ，破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q₂kJ，形成1 mol 氯化氢中的化学键释放的能量为Q₃kJ。下列关系式中正确的是_________。

A．Q₁+Q₂＞Q₃B．Q₁+Q₂＜2Q₃C． Q₁+Q₂＜Q₃D．Q₁+Q₂＞2Q₃

⑵电能是现代社会应用最广泛的能源之一。如下图所示的原电池装置中：

①负极材料是_______，正极上能够观察到的现象是_______________________，

②正极的电极反应式是______________。

③原电池工作一段时间后，若消耗锌6.5 g，则放出气体________L(标况下)。

Answer

BC B Zn或锌 铜片表面产生无色气泡 2H++2e－=H2↑ 2.24

【解析】

（1）①A．Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应中各元素的化合价都没有发生变化，属于复分解反应，为非氧化还原反应，也为吸热反应，故A不符合题意；

B．铝与氧化铁在高温下的反应生成氧化铝和铁，Al、Fe元素的化合价发生了变化，为氧化还原反应，且该反应为放热反应，故B符合题意；

C．铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，Al、H元素的化合价发生了变化，为氧化还原反应，且为放热反应，故C符合题意；

D．NaOH与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，为中和反应，没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，且为放热反应，故D不符合题意；

答案为BC。

②破坏1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，则H-H键能为Q1kJ/mol，破坏1molCl2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，则Cl-Cl键能为Q2kJ/mol，形成1molHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ，则H-Cl键能为Q3kJ/mol，对于H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g），反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-2Q3kJ/mol=（Q1+Q2-2Q3）kJ/mol。由于氢气在氯气中燃烧，反应放热，则反应热△H＜0，即（Q1+Q2-2Q3）＜0，所以Q1+Q2＜2Q3；答案为B。

（2）①如图所示的原电池装置中，活泼金属作负极，金属性Zn>Cu，则Zn为负极，发生氧化反应，电极反应Zn-2e-=Zn2+，铜做正极，溶液中氢离子在Cu电极上得到电子发生还原反应，生成氢气，电极反应：2H++2e-=H2↑，能够观察到Cu片表面上产生无色气泡的现象；答案为Zn，Cu片表面上产生无色气泡。

②正极上电极反应为2H++2e-=H2↑；答案为2H++2e-=H2↑。

③根据方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，消耗65gZn，产生1mol氢气，则消耗6.5gZn，产生0.1molH2，即标况下产生H22.24L；答案为2.24L。