过氧化*分解一直是科学研究的热点。Ⅰ．研究温度对催化H2O2分解速率的影响(1)H2O2分解时，温度会明显上升...

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过氧化*分解一直是科学研究的热点。

Ⅰ．研究温度对催化H2O2分解速率的影响

(1)H2O2分解时，温度会明显上升，表明反应物总能量____________于生成物总能量。(填“高”或“低”)

(2)按图1组装仪器，在试管中加入过氧化*和蒸馏水，在恒温水浴中浸泡2min后，加入CuSO4溶液。实验记录和数据处理见表1。

①必须使用恒温水浴的原因是____________。

②实验c的第9min，生成O2物质的量为____________mmol(1mmol=10-3mol)，H2O2的平均反应速率为v(H2O2)=____________。

③由实验a、b、c可知，升温加快O2生成。为确认升温时加快了H2O2自身分解还是加强了Cu2+的催化效果，需进一步开展实验d，其中x=____________，y=____________，结果表明后者成立。

Ⅱ．研究过氧化*燃料电池

(3)一种过氧化*燃料电池装置如图2。

①“负载碳纳米管的碳纸”作____________极(填“正”或“负”)，发生____________反应(填“氧化”或“还原”)，补全其电极反应式：H2O2+2H++____________=2H2O。

②电子的流向为____________(填选项序号)。

a．镍网→外电路→碳纸  b．碳纸→外电路→镍网

c．碳纸→溶液→镍网    d．镍网→溶液→碳纸

③碳纳米管是理想的电极材料，以下说法不属于其优点的是____________(填选项序号)

A．化学*质活泼  B．导电*强  C．耐腐蚀   D．催化*能好   E．表面积大

(4)与利用化学反应放出的热量相比，利用燃料电池供能的显著优势是____________。

【回答】

高    便于控制反应的温度            0    2.0    正    还原    2e-    a    ACE    燃料的化学能利用率大大提高   

【详解】

Ⅰ．(1)H2O2分解时，温度会明显上升，则该反应是放热反应，故反应物总能量高于生成物的总能量；

(2)①必须使用恒温水浴的原因是便于控制反应的温度；

②实验c的第9min，生成O2的体积为28mL，则其物质的量为，则H2O2参加反应的物质的量为，溶液的体积为8.0mL +1.0mL +1.0mL =10.0mL=0.01L，则H2O2的平均反应速率为；

③为确认升温时加快了H2O2自身分解还是加强了Cu2+的催化效果，需进一步开展实验d，实验d的温度与实验c一样，则实验d为不加硫*铜溶液，与实验c进行对比，为保*过氧化*的浓度保持一致，溶液总体积为10.0ml，故x=0，y=2.0；

Ⅱ．(3)①由图可知，左侧电极镍网上H2O2失电子生成氧气，发生氧化反应，则镍网作负极，右侧电极“负载碳纳米管的碳纸”上H2O2得电子生成水，发生还原反应，作正极，电极反应式为H2O2+2H++2e- =2H2O；

②电子从负极经外电路流向正极，故选a；

③A．碳纳米管是碳元素的单质，是由碳原子直接构成的，碳原子最外层有4个电子，不容易得失电子，故碳纳米管化学*质不活泼，故符合；

B．碳纳米管是理想的电极材料，其导电*强，故不符合；

C．碳纳米管耐腐蚀，故符合；

D．碳纳米管常作催化剂载体，故不符合；

E．碳纳米管的比表面积大，故符合；

(4)与利用化学反应放出的热量相比，利用燃料电池供能的显著优势是燃料的化学能利用率大大提高。

知识点：化学反应中的能量变化

题型：综合题