人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。
⑴化学反应中的能量变化,主要表现为热量的变化。
①下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是_________ 。
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌 B.铝与氧化铁在高温下反应 C.铝与盐酸反应 D.NaOH与稀硫酸反应
②氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol 氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是_________ 。
A.Q1+Q2>Q3B.Q1+Q2<2Q3C. Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2>2Q3
⑵电能是现代社会应用最广泛的能源之一。如下图所示的原电池装置中:
①负极材料是_______ ,正极上能够观察到的现象是_______________________ ,
②正极的电极反应式是______________ 。
③原电池工作一段时间后,若消耗锌6.5 g,则放出气体________ L(标况下)。
⑴化学反应中的能量变化,主要表现为热量的变化。
①下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌 B.铝与氧化铁在高温下反应 C.铝与盐酸反应 D.NaOH与稀硫酸反应
②氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol 氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是
A.Q1+Q2>Q3B.Q1+Q2<2Q3C. Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2>2Q3
⑵电能是现代社会应用最广泛的能源之一。如下图所示的原电池装置中:
①负极材料是
②正极的电极反应式是
③原电池工作一段时间后,若消耗锌6.5 g,则放出气体
更新时间:2020-06-12 16:24:19
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【推荐1】二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ•mol-1
(1)总反应的△H=________ kJ•mol-1。
(2)下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________ 。判断的理由是________ 。
A. B. C.
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ•mol-1
(1)总反应的△H=
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【推荐2】氢能是理想的能源之一。冬奥会的氢能客车搭载了“氢腾”燃料电池系统,实现了绿色出行。回答下列问题:
(1)利用太阳能催化光解水是制备H2的方法之一。太阳能催化光解水制备H2的原理如图所示,光解水中能量的转化形式为_______ 。
(2)在高温时,水蒸气与灼热的炭反应也能制得H2。该反应的能量变化如图所示。
①该反应为_______ 反应(填“吸热”或“放热”),下列有关该反应的说法正确的是_______ (填序号)。
a.反应物的总能量高于产物的总能量
b.该反应过程中化学能全部转化为热能
c.该反应属于氧化还原反应
d.反应过程中,化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
②H2、CO、C都是常用的燃料。1 mol H2.1 mol CO、1 mol C完全燃烧生成H2O(l)或CO2(g)时,放出的热量分别为285.8 kJ、283. 0 kJ、393. 5 kJ。相同质量的这三种燃料完全燃烧时放出的热量由大到小的顺序为_______ (用化学式表示)。
(3)如图是以铂(Pt)为电极的氢氧燃料电池示意图,稀H2SO4为电解质溶液,a电极发生的电极反应式是H2-2e-=2H+。
①电池的正极是_______ (填“a”或“b”)极,电池工作时,溶液中SO移向_______ (填“a”或“b”)极。
②若有4g H2参加反应,O2在b极获得电子的物质的量为_______ 。
(1)利用太阳能催化光解水是制备H2的方法之一。太阳能催化光解水制备H2的原理如图所示,光解水中能量的转化形式为
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①该反应为
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【推荐3】(1)下列变化过程,能放出热量的过程有_______ (填序号);
①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓硫酸稀释 ④碳酸钙高温分解 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥灼热的C与CO2的反应 ⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
(2)有下列各组物质(在横线上填相应的序号):
①和 ②、、 ③和 ④和 ⑤癸烷和十六烷 ⑥和 ⑦和
a.互为同位素的是_______ ,b.互为同分异构体的是_______ ,c.互为同素异形体的是_______ ,d.为同一种物质的是_______ 。
①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓硫酸稀释 ④碳酸钙高温分解 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥灼热的C与CO2的反应 ⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
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【推荐1】完成下列问题。
(1)实验测得16g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇完全燃烧的热化学方程式:___________ 。
(2)合成氨反应 ,能量变化如图所示:
①该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②有关键能数据如下:
试根据表中所列键能数据计算a为___________ 。
(3)现根据下列的3个热化学反应方程式:
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和气体的热化学反应方程式:___________ 。
(1)实验测得16g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇完全燃烧的热化学方程式:
(2)合成氨反应 ,能量变化如图所示:
①该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中
②有关键能数据如下:
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能() | 436 | 391 | 945 |
(3)现根据下列的3个热化学反应方程式:
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和气体的热化学反应方程式:
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【推荐2】请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是___________ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是___________ 。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:___________ 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为___________ 。
(3)如表所示是部分化学键的键能参数:
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,(P4+5O2=P4O10)则表中x=___________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
(4)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料。丙烷燃烧放出的热量大,污染较小,是一种优良的燃料,表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·mol-1.二甲醚(CH3OCH3)也是一种新型燃料,应用前景广阔,1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量,则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为___________ 。
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为
(3)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键 | P—P | P—O | O=O | P=O |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,(P4+5O2=P4O10)则表中x=
(4)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料。丙烷燃烧放出的热量大,污染较小,是一种优良的燃料,表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·mol-1.二甲醚(CH3OCH3)也是一种新型燃料,应用前景广阔,1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量,则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为
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【推荐3】白磷(P4)是正四面体构型的分子,当与氧气作用形成P4O10时,每两个磷原子之间插入一个氧原子,此外,每个磷原子又以双键再结合一个氧原子。化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。现提供以下化学键的键能(kJ/mol)。P-P键:198 kJ /mol ;P-O键:360 kJ /mol ;O=O键:498 kJ /mol ;P=O键:585 kJ /mol。试根据这些数据,计算出以下反应的反应热:P4(S,白磷)+ 5O2(g)= P4O10(s)ΔH=____________________ 。
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【推荐1】镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,装置如图所示,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。
请回答下列问题:
(1)放电时,还原反应在____ (填“a”或“b”)极进行,负极的电极反应式为____________ ,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会____ (填“增强”或“减弱”)。
(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是________________ 。
请回答下列问题:
(1)放电时,还原反应在
(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是
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【推荐2】根据化学能转化为电能的相关知识,回答下列问题:
I.理论上,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设计一种化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是____ (填化学式),电解质溶液是____ (填化学式)溶液。
(2)正极上发生的电极反应为____ 。
(3)若导线上转移的电子为1mol,则消耗的金属铜的质量为____ 。
II.甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入稀硫酸中,乙同学将电极放入NaOH溶液中,实验装置如图所示。
(4)甲池中出现气泡的电极材料为____ 。
(5)乙中作负极的是____ ,写出负极上的电极反应式:____ 。
(6)如果甲同学与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,由此他们会得出不同的实验结论,依据该实验得出的结论中,正确的是____ (填标号)。
I.理论上,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设计一种化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是
(2)正极上发生的电极反应为
(3)若导线上转移的电子为1mol,则消耗的金属铜的质量为
II.甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入稀硫酸中,乙同学将电极放入NaOH溶液中,实验装置如图所示。
(4)甲池中出现气泡的电极材料为
(5)乙中作负极的是
(6)如果甲同学与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,由此他们会得出不同的实验结论,依据该实验得出的结论中,正确的是
A.镁的金属性不一定比铝的金属性强 |
B.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值了 |
C.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质溶液 |
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此具体问题应具体分析 |
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【推荐1】“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水生产“绿色”氢能,再和从空气中捕获的二氧化碳通过催化过程转化为甲醇等液体燃料。甲醇可以直接作为能源,也可以作为化工原料。图1是“液态阳光”的合成技术线路示意图。(1)属于可再生能源的是___________ 。
A.石油 B.煤 C.风能
(2)与CH3OH互为同系物的是___________。
(3)CH3OH的下列性质与氢键无关的是___________。
(4)利用晶体X射线衍射技术不能测定CH3OH晶体的___________。
(5)下列关于CO2的说法错误的是___________。
(6)太阳能转化为电能时,要用到Si、GaP、GaAs等半导体材料,Ga元素与As同周期,与Al同主族。下列说法正确的是___________。
(7)某同学用图2所示装置(省略夹持装置)自制简单的氢氧燃料电池。①闭合K1,断开K2,下列说法正确的是___________ 。
A.石墨棒B为阳极 B.此过程中化学能转化为电能
C.石墨棒A的电极反应:2H++2e−=H2↑ D.石墨棒A和B产生等体积的气体
②通电一段时间后,断开K1,闭合K2,发光二极管立即发光。写出正极的电极反应式___________ 。
(8)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为﹣286kJ·mol−1和﹣727kJ·mol−1.CO2和H2通过下列反应制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l),该反应的ΔH=___________ 。
A.石油 B.煤 C.风能
(2)与CH3OH互为同系物的是___________。
A. | B. | C. | D. |
(3)CH3OH的下列性质与氢键无关的是___________。
A.极易溶于水 | B.沸点比CH3SH高 | C.易燃烧 | D.具有还原性 |
(4)利用晶体X射线衍射技术不能测定CH3OH晶体的___________。
A.化学键的键长 | B.化学键的键能 |
C.化学键的键角 | D.分子在晶胞中的实际排列情况 |
(5)下列关于CO2的说法错误的是___________。
A.所有原子共平面 | B.碳原子采取sp2杂化 |
C.碳原子有2对价层电子对 | D.干冰易升华,可用作人工降雨 |
(6)太阳能转化为电能时,要用到Si、GaP、GaAs等半导体材料,Ga元素与As同周期,与Al同主族。下列说法正确的是___________。
A.第一电离能:I1(Si)<I1(P) | B.原子半径:r(As)>r(Ga) |
C.热稳定性:AsH3>PH3 | D.酸性:H2SiO3>H3PO4 |
(7)某同学用图2所示装置(省略夹持装置)自制简单的氢氧燃料电池。①闭合K1,断开K2,下列说法正确的是
A.石墨棒B为阳极 B.此过程中化学能转化为电能
C.石墨棒A的电极反应:2H++2e−=H2↑ D.石墨棒A和B产生等体积的气体
②通电一段时间后,断开K1,闭合K2,发光二极管立即发光。写出正极的电极反应式
(8)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为﹣286kJ·mol−1和﹣727kJ·mol−1.CO2和H2通过下列反应制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l),该反应的ΔH=
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【推荐2】研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。
(1)该电池的负极是______ ,负极反应式是___________ 。
(2)正极现象是_______________ 。
(3)放电时OH-向______ 移动(填“正极”或“负极”)。
(1)该电池的负极是
(2)正极现象是
(3)放电时OH-向
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【推荐3】Ⅰ.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按下图的提示,回答以下问题:
(1)若电解质溶液为KOH溶液,则写出电极反应式:极____________ ,极 _______________ 。
(2)若电解质溶液为稀H2SO4,则写出电极反应式:极_____________ ,极 _______________ 。
Ⅱ.氨基甲酸铵分解反应为NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),在体积不变的密闭容器中发生反应,可以判断该反应已经达到平衡的是__________ 。
A.密闭容器中氨气的体积分数不变 B.1molNH2COONH4分解同时有44gCO2消耗
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.
(1)若电解质溶液为KOH溶液,则写出电极反应式:极
(2)若电解质溶液为稀H2SO4,则写出电极反应式:极
Ⅱ.氨基甲酸铵分解反应为NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),在体积不变的密闭容器中发生反应,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.密闭容器中氨气的体积分数不变 B.1molNH2COONH4分解同时有44gCO2消耗
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.
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