原电池工作时,为什么会伴随热能变化
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发布时间：2022-04-27 07:47
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时间：2022-06-28 17:16
扩展知识：
通过氧化还原反应而产生电流的装置称为原电池，也可以说是将化学能转变成电能的装置。有的原电池可以构成可逆电池，有的原电池则不属于可逆电池。原电池放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。例如铜锌原电池又称丹尼尔电池，其正极是铜极，浸在硫酸铜溶液中；负极是锌板，浸在硫酸锌溶液中。两种电解质溶液用盐桥连接，两极用导线相连就组成原电池。平时使用的干电池，是根据原电池原理制成的。 [1]
原电池、电解池都以发生在电子导体（如金属）与离子导体（如电解质溶液）接触界面上的氧化还原反应为基础。 [2]
简介
发现
丹尼尔电池示意图
原电池的发明历史可追溯到18世纪末期，当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验，当用金属手术刀接触蛙腿时，发现蛙腿会抽搐。大名鼎鼎的伏特认为这是金属与蛙腿组织液（电解质溶液）之间产生的电流刺激造成的。1800年，伏特据此设计出了被称为伏打电堆的装置，锌为负极，银为正极，用盐水作电解质溶液。1836年，丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，并用于早期铁路信号灯。
工作原理
原电池反应属于放热的反应，一般是氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。
原电池的工作原理
但是，需要注意，非氧化还原反应一样可以设计成原电池。从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
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时间：2022-06-28 17:17
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
答案 D
解析 CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。
2．下列有关原电池的说法中正确的是( )
A．在内电路中，电子由正极流向负极
B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极
C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生
D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
答案 D
解析 A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
3．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
答案 B
解析 ②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓*中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
4．根据下图，下列判断中正确的是( )
A．烧杯a中的溶液pH降低
B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
答案 B
解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
5．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
答案 D
解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。
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时间：2022-06-28 17:17
好像是因为冬天天冷，体育老师冻感冒了。
所以变成了两节数学课，顺便考个试。
数学老师名叫欧岛，一个很富有数学气息的名字，常年带着一个黑框眼睛。
卷子陆续分发。
作为一个学渣，苏牧无奈的拿出了数学参考资料，想碰碰运气看能不能找到原题。
“叮！查看了数学题目，数学积分+1，当前积分1/100，等级：一级”
突然，从脑海中冒出来的声音，将他吓了一大跳，差点没从凳子上滑落下来。
一旁的同桌颜小珂忍住没有笑场。
欧岛则是狠狠的瞪了苏牧一眼。
“？？？…”
苏牧瞪大了眼睛，有些不可置信。
“这是什么鬼东西？这是系统？？居然真的有系统这种东西？”
苏牧继续翻动，又出现了同样的声响。
“叮！您查看了数学题目，数学积分+1，当前积分2/100，等级：一级”
他只是瞟了一眼，居然就增加了积分？
苏牧觉得自己的脑子清明了些。
这些陌生的数学题目，似乎看起来也熟悉了几分。
他越发的激动起来。
这些都是真正出现在他眼前的变化！
苏牧翻书的动作越来越快，积分也越来越多，直到欧岛走过来站到了他的面前，才反应过来迅速收了回去。
这个时候，他的积分已经达到了81/100。
他并没有慌张，而是继续将试卷上的题目查看了一遍。
终于，系统迎来了新的提示音。
“叮，您的数学积分已经足够，等级：二级，当前积分0/1000！”
这一瞬间，苏牧仿佛像醍醐灌顶一般，曾经那些陌生的数学题，仿佛变成了多年的好友！
他居然！
看懂了！
看懂了！！
居然看懂了！！
苏牧的内心顿时内流满面，颇有苦尽甘来的感觉。
仿佛是要检验自己的成果，苏牧的心思完全沉寂在了试卷之中，这是一个学渣对于知识的渴望。
时间一点一滴的过去，就连苏牧自己都没有发现。
可惜的是，虽然他的数学已经达到了二级，但还是有些题目没办法运算出来。
“叮…..”
这一次不是系统的提示音，而是下课的铃声。
苏牧真的是头一次感受到了时间过的如此之快。
曾经漫长的两个小时，现在居然还让他有些意犹未尽。
这就是学霸的感觉吗？他默默的想到。
这张试卷，苏牧觉得自己应该是103分。
因为不会的题目他都空着。
而那些简单一点的题目，苏牧有一种迷之自信。
他得出的答案，一定是正确答案！
……
“我要好好学习了。”
强忍住内心的激动，苏牧摆正了
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时间：2022-06-28 17:18
这种运动必然发生电子间的互相摩擦和碰撞，于是就存在着能量转换，由动能转化为热能。这个运动越剧烈（单位时间内的耗电量越大、耗电时间越长），所产生的热能也就越大，电池组会明显发热甚至发烫（过载）。
