Question

5．氫氣是未來最理想的能源之一，科學家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦（TiO₂）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)：2H₂O $\frac{\underline{\;激光\;}}{TiO_{2}}$2H₂↑+O₂↑．試回答下列問題：
（1）分解海水的反應屬于吸熱反應（填“放熱”或“吸熱”）．
（2）在化工生產(chǎn)中氫氣也是生產(chǎn)鹽酸的重要原料，已知斷開1mol H₂中的化學鍵需吸收436kJ的熱量，斷開1mol Cl₂中的化學鍵需吸收243kJ的熱量，而斷開1mol HCl分子中的化學鍵吸收431kJ的熱量，寫出H₂和Cl₂反應的熱化學方程式H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ/mol．
（3）在許多領(lǐng)域已廣泛使用氫氧燃料電池，它可以使用多種物質(zhì)作為電解質(zhì)．其中一種用固體金屬化合物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應分別為：
A極：2H₂+2O^2--4e^-═2H₂O           B極：O₂+4e^-═2O^2-
則B極是電池的正極；如果使用KOH溶液作為電解質(zhì)，寫出負極的電極反應2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O（或H₂+2OH^--2e^-=2H₂O）．

Answer 1

分析 （1）水在催化劑和激光條件下分解，吸收能量；
（2）反應的反應熱=拆化學鍵吸收的能量-形成化學鍵放出的能量，以此書寫熱化學方程式；
（3）B極氧氣得電子被還原，如果使用KOH溶液作為電解質(zhì)，負極上氫氣失去電子生成水．

解答 解：（1）水在催化劑和激光條件下分解，吸收能量，為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（2）反應熱=斷裂化學鍵吸收的能量-形成化學鍵放出的能量=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×431 kJ/mol=-183kJ/molKJ，所以H₂與Cl₂反應的熱化學方程式為 H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183 kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183 kJ/mol；
（3）B極氧氣得電子被還原，為正極反應，如果使用KOH溶液作為電解質(zhì)，負極上氫氣失去電子生成水，電極方程式為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O  （或H₂+2OH^--2e^-=2H₂O ），
故答案為：正；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O  （或H₂+2OH^--2e^-=2H₂O ）．

點評 本題考查化學電源新型電池以及原電池的工作原理，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力的考查，注意把握原電池的工作原理以及電極反應，題目難度不大，本題注意基礎(chǔ)知識的積累．