過氧化*分解一直是科學研究的熱點。Ⅰ．研究温度對催化H2O2分解速率的影響(1)H2O2分解時，温度會明顯上升...

問題詳情：

過氧化*分解一直是科學研究的熱點。

Ⅰ．研究温度對催化H2O2分解速率的影響

(1)H2O2分解時，温度會明顯上升，表明反應物總能量____________於生成物總能量。(填“高”或“低”)

(2)按圖1組裝儀器，在試管中加入過氧化*和蒸餾水，在恆温水浴中浸泡2min後，加入CuSO4溶液。實驗記錄和數據處理見表1。

①必須使用恆温水浴的原因是____________。

②實驗c的第9min，生成O2物質的量為____________mmol(1mmol=10-3mol)，H2O2的平均反應速率為v(H2O2)=____________。

③由實驗a、b、c可知，升温加快O2生成。為確認升温時加快了H2O2自身分解還是加強了Cu2+的催化效果，需進一步開展實驗d，其中x=____________，y=____________，結果表明後者成立。

Ⅱ．研究過氧化*燃料電池

(3)一種過氧化*燃料電池裝置如圖2。

①“負載碳納米管的碳紙”作____________極(填“正”或“負”)，發生____________反應(填“氧化”或“還原”)，補全其電極反應式：H2O2+2H++____________=2H2O。

②電子的流向為____________(填選項序號)。

a．鎳網→外電路→碳紙  b．碳紙→外電路→鎳網

c．碳紙→溶液→鎳網    d．鎳網→溶液→碳紙

③碳納米管是理想的電極材料，以下説法不屬於其優點的是____________(填選項序號)

A．化學*質活潑  B．導電*強  C．耐腐蝕   D．催化*能好   E．表面積大

(4)與利用化學反應放出的熱量相比，利用燃料電池供能的顯著優勢是____________。

【回答】

高    便於控制反應的温度            0    2.0    正    還原    2e-    a    ACE    燃料的化學能利用率大大提高   

【詳解】

Ⅰ．(1)H2O2分解時，温度會明顯上升，則該反應是放熱反應，故反應物總能量高於生成物的總能量；

(2)①必須使用恆温水浴的原因是便於控制反應的温度；

②實驗c的第9min，生成O2的體積為28mL，則其物質的量為，則H2O2參加反應的物質的量為，溶液的體積為8.0mL +1.0mL +1.0mL =10.0mL=0.01L，則H2O2的平均反應速率為；

③為確認升温時加快了H2O2自身分解還是加強了Cu2+的催化效果，需進一步開展實驗d，實驗d的温度與實驗c一樣，則實驗d為不加硫*銅溶液，與實驗c進行對比，為保*過氧化*的濃度保持一致，溶液總體積為10.0ml，故x=0，y=2.0；

Ⅱ．(3)①由圖可知，左側電極鎳網上H2O2失電子生成氧氣，發生氧化反應，則鎳網作負極，右側電極“負載碳納米管的碳紙”上H2O2得電子生成水，發生還原反應，作正極，電極反應式為H2O2+2H++2e- =2H2O；

②電子從負極經外電路流向正極，故選a；

③A．碳納米管是碳元素的單質，是由碳原子直接構成的，碳原子最外層有4個電子，不容易得失電子，故碳納米管化學*質不活潑，故符合；

B．碳納米管是理想的電極材料，其導電*強，故不符合；

C．碳納米管耐腐蝕，故符合；

D．碳納米管常作催化劑載體，故不符合；

E．碳納米管的比表面積大，故符合；

(4)與利用化學反應放出的熱量相比，利用燃料電池供能的顯著優勢是燃料的化學能利用率大大提高。

知識點：化學反應中的能量變化

題型：綜合題