Question

能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱之一．化學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．目前使用的手機電池為二次電池，放電時是將化學能轉(zhuǎn)化為電能
C．人體運動所消耗的能量與化學反應無關(guān)
D．人類目前所直接利用的能量大部分是由化學反應產(chǎn)生的
（2）電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛的二次能源，下列裝置中（如圖1）能夠?qū)崿F(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為電能的是

 

（填序號）．寫出該裝置正極反應的電極反應式

 

（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，它在放電時總反應式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O．寫出該電池負極反應的電極反應式

 

．當電極鋅消耗6.5g時，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)極是負極
②．正極的電極反應是：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
③．該裝置可以將化學能完全轉(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．利用化學反應可以有效的進行治理．減少汽車等機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生成兩種參與大氣循環(huán)的無毒氣體，寫出該反應的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：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：化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）A．煤、石油和天然氣屬于化石能源；
B．手機電池是可充電電池，屬于二次電池，放電時是將化學能轉(zhuǎn)化為電能
C．人體運動所消耗的能量來源于體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化反應；
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）鋅錳干電池放電時總反應式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失電子做負極，根據(jù)負極的電極反應計算轉(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極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為H₂-2e^-=2H⁺，通入氧氣的一極為正極，電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（5）CO、NO在催化劑的作用下反應生成氮氣和二氧化碳，根據(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．手機電池是可充電電池，屬于二次電池，放電時是將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；
C．人體運動所消耗的能量來源于體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化反應，所以人體運動所消耗的能量與化學反應有關(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反應產(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)的進行氧化還原反應，
A．無水乙醇為非電解質(zhì)，該裝置不能自發(fā)的進行氧化還原反應，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，其電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：C；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）鋅錳干電池放電時總反應式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失電子做負極，則負極的電極反應為：Zn-2e^-=Zn²⁺；當電極鋅消耗6.5g時，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，故正極的電極反應是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故②錯誤；
③燃料電池不能全部把化學能轉(zhuǎn)化為電能，故③錯誤．
④氫氧燃料電池的總反應為：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生成氮氣和二氧化碳，其反應的方程式為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂；
故答案為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂．

點評：本題考查了化學與能源、原電池原理的應用、燃料電池、化學方程式的書寫等，注意把握原電池的正負極的判斷及電極反應方程式的書寫方法是解決本題的關(guān)鍵，題目難度中等．