化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案
化学反应与能量测试题含答案
第六章化学反应与能量(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)1.参照反应Br+H2―→HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是()A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.加入催化剂,该化学反应的反应热增大D.从图中可看出,该反应的反应热与反应途径有关解析:该反应中反应物Br+H2的总能量低于生成物HBr+H的总能量,正反应为吸热反应,A正确;ΔH =117 kJ/mol-42 kJ/mol=75 kJ/mol,反应热只与反应的始态与终态有关,与反应途径、是否使用催化剂无关.答案:A2.已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g)ΔH<0;则下列关于该反应的叙述不.正确的是()A.该反应中旧键断裂需吸收能量,新键形成需放出能量,所以总能量不变B.上述热化学方程式中的ΔH的值与反应物的用量无关C.该反应的化学能可以转化为电能D.反应物的总能量高于生成物的总能量解析:任何一个化学反应,其反应前后都有能量的变化;在所给反应中,反应放热,则反应物的总能量高于生成物的总能量.答案:A3.(2010·肇庆检测)下列化学反应属于吸热反应的是()A.碘的升华B.生石灰溶于水C.镁与稀盐酸反应D.熟石灰与NH4Cl晶体混合制氨解析:在题中给出的四个选项里,吸热的是A、D,但A是物理变化,所以答案为D.答案:D4.(2010·华南师大附中模拟)下列各组变化中,化学反应的热量变化前者小于后者的一组是()①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH1;CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH1;H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH2③t℃时,在一定条件下,将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH1;CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH2A.①②③B.②④C.②③④D.③④解析:①中,CH4燃烧生成液态水时放出的热量多,则ΔH1<ΔH2;②中ΔH1=2ΔH2,ΔH1、ΔH2均为负值,则ΔH1<ΔH2;③中,1 mol SO2和1 mol O2反应时恒容条件下比恒压条件下转化率小,放出的热量少,故Q1<Q2,④中,CaCO3分解为吸热反应ΔH1>0,CaO和H2O反应为放热反应ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2.①②③符合题意.答案:A5.已知在一定条件下,CO的燃烧热为283 kJ/mol,CH4的燃烧热为890 kJ/mol,由1 mol CO和3 mol CH4组成混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为()A.2912 kJ B.2953 kJC.3236 kJ D.3867 kJ解析:1 mol CO完全燃烧放出的热量:1 mol×283 kJ/mol=283 kJ,3 mol CH4完全燃烧放出的热量:3 mol×890 kJ/mol=2670 kJ,共释放的热量为:283 kJ+2670 kJ=2953 kJ.答案:B6.下列说法正确的是()A.1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B.25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等C.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,所以CO的燃烧反应一定是吸热反应D.101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热解析:中和热是在稀溶液里强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时所释放出的热量,而1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2完全中和时生成2 mol H2O,而且有BaSO4生成,A错误;燃烧热指在25℃、101 kPa时1 mol该物质完全燃烧生成稳定的化合物时,所放出的热量,与实际燃烧的硫的物质的量无关,B正确;CO 燃烧的反应是放热反应,C错误;燃烧热与温度和压强有关,不同温度下测得的反应热是不同的,故未指明温度谈燃烧热无意义,且若碳不完全燃烧所放出的热量也不能称为燃烧热,D错误.答案:B7.已知25℃、101 kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH=-2834.9 kJ/mol4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH=-3119.1 kJ/mol由此得出的正确结论是()A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应B.等质量的O2比O3能量高,由O2变O3为吸热反应C.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应D.O2比O3稳定,由O2变O3为吸热反应解析:上式减下式得3O2(g)===2O3(g)ΔH=284.2 kJ/mol,可知,同为6 mol 氧原子,O3的能量高于O2,则O3不稳定,由O2变为O3是吸热反应.答案:D8.有专家指出,如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合,使之能够实现如图转化,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()A.化学能B.热能C.生物能D.电能解析:关键信息是CO2、H2O、N2利用太阳能使它们重新组合,根据图示可知组合成可燃物,而可燃物燃烧后转化为产物并放出热量,产物又结合太阳能转化为燃料,如此循环可知太阳能最终转化为热能.答案:B9.(2009·天津高考)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566 kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+12O2(g)ΔH=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是()A .CO 的燃烧热为283 kJB .右图可表示由CO 生成CO 2的反应过程和能量关系C .2Na 2O 2(s)+2CO 2(s)===2Na 2CO 3(s)+O 2(g) ΔH >-452kJ/molD .CO(g)与Na 2O 2(s)反应放出509 kJ 热量时,电子转移数为6.02×1023解析:A 错,燃烧热的单位应是kJ/mol.B 项,图中没有标注物质的系数.C 项,由CO 2(s)===CO 2(g) ΔH >0及盖斯定律可知C 项正确.D 项,当反应放出509 kJ 热量时,参加反应的CO 为1 mol ,电子转移数为2×6.02×1023.答案:C10.已知下列热化学方程式:Fe 2O 3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO 2(g)ΔH =-24.8 kJ/molFe 2O 3(s)+13CO(g)===23Fe 3O 4(s)+13CO 2(g) ΔH =-15.73 kJ/molFe 3O 4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO 2(g)ΔH =+640.4 kJ/mol则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 单质和CO 2气体时对应的ΔH 约为( )A .-218 kJ/molB .-109 kJ/molC .+218 kJ/molD .+109 kJ/mol解析:该问题可以转化为12CO(g)+12FeO(s)===12Fe(s)+12CO 2(g) ΔH =?所以应用盖斯定律,若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③,那么[(①-②)×32-③]×16即可. 答案:B11.(2010·东北师大附中高三摸底)2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷,悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷和35%丙烷,已知丙烷的燃烧热为2221.5 kJ/mol ;正丁烷的燃烧热为2878 kJ/mol ;异丁烷的燃烧热为2869.6kJ/mol ;下列有关说法正确的是( )A .丙烷燃烧的热化学方程式为:C 3H 8(g)+5O 2(g)===3CO 2(g)+4H 2O(g)ΔH =-2221.5 kJ/molB .相同质量的正丁烷和异丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多,产生的热量也多C .正丁烷比异丁烷稳定D .奥运火炬燃烧时主要是将化学能转变为热能和光能解析:A 项中,水为气态,不正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,等质量燃烧时需要氧气的量相同.根据正丁烷和异丁烷的燃烧热可推知,C 4H 10(正)===C 4H 10(异) ΔH =-8.4 kJ/mol ,因此,异丁烷比正丁烷稳定.答案:D12.将V 1 mL 1.00 mol/L HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V 1+V 2=50 mL).下列叙述正确的是( )A .做该实验时环境温度为22℃B .该实验表明化学能可能转化为热能C .NaOH 溶液的浓度约为1.0 mol/LD .该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析:中和反应为放热反应,B 正确;分析表中数据,当加入盐酸5 mL 、NaOH 溶液45 mL 时,反应后温度为22℃,故实验时环境温度低于22℃,A 错误;加入HCl 溶液30 mL 时反应放热最多,此时酸碱正好完全中和,c (NaOH)=1.0 mol/L×30 mL÷20 mL =1.5 mol/L ,C 错误;有水生成的反应不一定是放热反应,如H 2+CuO △,H 2O +Cu 是吸热反应,D 错误.答案:B13.(2009·南通九校联考)通常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能.键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH ),化学反应的ΔH 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形则下列热化学方程式不.正确的是 ( ) A.12H 2(g)+12Cl 2(g)===HCl(g)ΔH =-91.5 kJ/mol B .H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH =-183 kJ/molC.12H 2(g)+12Cl 2(g)===HCl(g)ΔH =+91.5 kJ/mol D .2HCl(g)===H 2(g)+Cl 2(g) ΔH =+183 kJ/mol解析:由反应热与键能的关系:ΔH =反应物键能总和-生成物键能总和,计算反应A 的反应热,ΔH =12×436 kJ/mol +12×243 kJ/mol -431 kJ/mol =-91.5 kJ/mol ,A 正确,并由此推知B 、D 正确,C 错误. 答案:C14.某实验小组学生用50 mL 0.50 mol/L 的盐酸与50 mL 0.55 mol/L 的NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热.下列说法正确的是( )A .如图条件下实验过程中没有热量损失B .图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒C .烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯D .若改用60 mL 0.50 mol/L 盐酸跟50 mL 0.55 mol/L 的NaOH 溶液进行反应,从理论上说所求反应热相等解析:图中小烧杯与大烧杯之间有很大空隙未填满碎纸条,会有较多的热量散失,A 错误;烧杯间碎纸条的主要作用是隔热保温,C 错误;D 项中所求中和热相同,但反应物的物质的量不同,所以反应热不同,D 错误.答案:B15.在密闭容器中充入4 mol SO 2和3 mol O 2,一定条件下建立平衡:2SO 2(g)+O 23(g) ΔH =-Q kJ/mol 测得SO 2的转化率为90%,则在此条件下,反应放出的热量为( )A .1.8Q kJB .2Q kJC .Q kJD .0.9Q kJ解析:热化学方程式的含义是指2 mol SO 2完全反应放出Q kJ 热量,现有4 mol SO 2,且转化率为90%,则产生的热量与反应物的量相对应,放出的热量为4 mol 2 mol×Q kJ ×90%=1.8Q kJ. 答案:A16.用CH 4催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染,例如:①CH 4(g)+4NO 2(g)===4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)ΔH =-574 kJ/mol②CH 4(g)+4NO(g)===2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)ΔH =-1160 kJ/mol下列说法不.正确的是 ( ) A .由反应①可推知:CH 4(g)+4NO 2(g)===4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH >-574 kJ/molB .反应①②转移的电子数相同C .若用标准状况下4.48 L CH 4还原NO 2至N 2同时生成气态水,放出的热量为173.4 kJD .若用标准状况下4.48 L CH 4还原NO 2到N 2,整个过程中转移电子1.60 mol解析:水蒸气冷凝为液态水需要释放能量,所以CH 4(g)+4NO 2(g)===4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH <-574 kJ/mol.答案:A二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)17.(8分)按要求写热化学方程式:(1)已知稀溶液中,1 mol H 2SO 4与NaOH 溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ 热量,写出表示H 2SO 4与NaOH 反应的中和热的热化学方程式___________________________________________________________________________________________.(2)25℃、101 kPa 条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ ,经测定,将生成的CO 2通入足量澄清石灰水中产生25 g 白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式________________________________________________________.(3)已知下列热化学方程式:①CH 3COOH(l)+2O 2(g)===2CO 2(g)+2H 2O(l)ΔH 1=-870.3 kJ/mol②C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-393.5 kJ/mol③H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l)ΔH 3=-285.8 kJ/mol 写出由C(s)、H 2(g)和O 2(g)化合生成CH 3COOH(l)的热化学方程式_________________________________________.解析:(1)由中和热的定义可知,1 mol NaOH 与12mol H 2SO 4反应生成1 mol 水时放热57.3 kJ. (2)CO 2通入澄清石灰水中产生25 g 白色沉淀,即n (CO 2)=0.25 mol ,则n (C 4H 10)=116mol,1 mol 丁烷完全燃烧放出热量16Q kJ.(3)合成CH 3COOH 的反应为:2C(s)+2H 2(g)+O 2(g)===CH 3COOH(l)根据盖斯定律,②×2+③×2-①得,ΔH =(-393.5 kJ/mol)×2+(-285.8 kJ/mol)×2-(-870.3 kJ/mol)=-488.3 kJ/mol.答案:(1)12H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)===12Na 2SO 4(aq)+H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol (2)C 4H 10(g)+132O 2(g)===4CO 2(g)+5H 2O(l)ΔH =-16Q kJ/mol (3)2C(s)+2H 2(g)+O 2(g)===CH 3COOH(l)ΔH =-488.3 kJ/mol18.(6分)已知:在热力学标准态(298 K 、1.01×105Pa)下,由稳定的单质发生反应生成1 mol 化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH ).如图所示为氧族元素氢化物a 、b 、c 、d 的生成热数据示意图.试回答下列问题:(1)写出氧族元素中含有18e-的两种氢化物的电子式:___________________________________________________________________.(2)请你归纳:非金属元素氢化物的稳定性与其反应热ΔH的关系_____________________________________________________.(3)写出硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学反应式:________________________________________________________________________.解析:(1)氧族元素包括O、S、Se、Te,含18e-的氢化物有H2O2和H2S,它们的电子式分别为,H(2)据生成热的数据示意图知,ΔH越小,说明生成对应的氢化物时放出热量越多,生成的氢化物越稳定,所以a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧.(3)因生成1 mol H2Se时吸收81 kJ的热量,那么当1 mol H2Se分解时放出81 kJ的热量,其热化学方程式可表示为H2Se(g)===Se(s)+H2(g)ΔH=-81 kJ/mol.答案:(1)H H、H(2)非金属元素氢化物越稳定,ΔH越小,反之亦然(3)H2Se(g)===Se(s)+H2(g)ΔH=-81 kJ/mol19.(9分)(2008·海南高考)反应A(g)++D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题:(1)该反应是______________________反应(填“吸热”“放热”).(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率________(填“增大”“减小”“不变”),原因是__________________________________________________________,___________________________________________________________________.(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?______原因是__________________________________________________________________.(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1________,E2________(填“增大”“减小、”“不变”).解析:由图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应是放热反应.催化剂是通过降低活化能(E)提高活化分子的百分含量来加快化学反应速率的,但不影响化学平衡状态(或化学平衡不移动).答案:(1)放热(2)减小根据勒夏特列原理,升高温度有利于反应向吸热反应方向移动,因而该反应中A的转化率减小(3)没有催化剂只能改变化学反应的速率和途径,不能改变化学反应的始态和终态的能量,因此对反应热没有影响(4)减小减小20.(10分)(2009·福州质检)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物3.1 g的单质磷(P)在3.2 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量.(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是________________,其相应的质量(g)为______________________________________________________________.(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则 1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=________________________________________________________________.(3)写出1 mol P 与O 2反应生成固态P 2O 3的热化学方程式:________________________________________________________________________.解析:根据题意由质量守恒定律设反应生成P 2O 3 x mol ,P 2O 5 y mol ,则有⎩⎨⎧ 2x +2y =3.1313x +5y =3.232×2,解得:⎩⎪⎨⎪⎧x =0.025y =0.025 所以反应生成P 2O 3:0.025 mol ×110 g/mol =2.75 gP 2O 5:0.025 mol ×142 g/mol =3.55 g根据燃烧热的概念,可知燃烧生成0.5 mol P 2O 5放热Y kJ ,所以生成0.025 mol P 2O 3.放出热量为:X kJ -Y kJ 0.5×0.025=(X -0.05Y ) kJ ,由此可推算出其余问题的答案. 答案:(1)P 2O 3、P 2O 5 2.75 g 、3.55 g(2)-(20X -Y ) kJ/mol(3)P(s)+34O 2(g)===12P 2O 3(s) ΔH =-(20X -Y ) kJ/mol21.(10分)近年来,由CO 2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注.该方法既可解决CO 2废气的利用问题,又可开发生产甲醇的新途径,具有良好的应用前景.已知4.4 g CO 2气体与H 2经催化加氢生成CH 3OH 气体和水蒸气时放出4.95 kJ 的能量.(1)该反应的热化学方程式为:__________________________________________.(2)在270℃、8 MPa 和适当催化剂的条件下,CO 2的转化率达到22%,则4.48 m 3(已折合为标准状况)的CO 2能合成CH 3OH 气体的物质的量是________,此过程中能放出热量________ kJ.(3)又已知H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-44 kJ/mol ,则22 g CO 2气体与H 2反应生成CH 3OH 气体和液态水时放出热量为________.(4)根据该反应特点,有利于甲醇合成的条件是________.A .高压高温B .低压高温C .高压低温D .低压低温解析:(1)4.4 g CO 2气体完全合成CH 3OH 和水蒸气放热4.95 kJ ,则1 mol CO 2完全合成CH 3OH 和水蒸气放热49.5 kJ ,热化学方程式为CO 2(g)+3H 2(g)===CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH =-49.5 kJ/mol.(2)n (CH 3OH)=n (CO 2)=4.48×103 L 22.4 L/mol×22%=44 mol ,每生成1 mol CH 3OH(g)放热49.5 kJ ,则此过程中放热为:(44×49.5)kJ =2178 kJ.(3)由H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-44 kJ/mol 以及(1)中的热化学方程式可知,1 mol CO 2完全合成CH 3OH 并生成液态水时放热为44 kJ +49.5 kJ =93.5 kJ.则22 g CO 2即0.5 mol CO 2与H 2反应时,放热为93.5 kJ÷2=46.75 kJ.(4)该反应正反应放热,低温有利于CO 2合成CH 3OH ,又因正反应为体积减小的反应,高压有利于CO 2合成CH 3OH.答案:(1)CO 2(g)+3H 2(g)===CH 3OH(g)+H 2O(g)ΔH =-49.5 kJ/mol(2)44 mol 2178(3)46.75 kJ (4)C22.(9分)某反应过程中的能量变化如图所示:(1)写出该反应的热化学方程式:________________________________________________________________________________________________________.(2)在溶液中进行化学反应中的物质,其状态标为“aq”,已知0.5 mol H2SO4在溶液中与足量氢氧化钠反应放出57.3 kJ的热量,用离子方程式写出该反应的热化学方程式:____________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H23(g)ΔH=-92.2 kJ/mol已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,至少在反应混合物中要投放N2的物质的量为________ mol.解析:(1)由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,可判断所给反应是一个放热反应,据图可写出反应的热化学方程式.(3)据热化学方程式可知,1 mol N2完全反应才能得到92.2 kJ的热量,而N2转化率为10%,则实际需要投入10 mol N2才能转化1 mol N2.答案:(1)A(g)+2B(g)===C(l)+3D(l)ΔH=-432 kJ/mol(2)H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol(3)10。
【化学】培优 易错 难题化学反应与能量变化辅导专题训练及答案
【化学】培优易错难题化学反应与能量变化辅导专题训练及答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、 E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应,B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色:反应③中有水生成,反应②需要放电才能发生,A是—种极易溶于水的气体,A和D相遇有白烟生成。
(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。
(2)反应①中每生成1 molC,转移的电子数为_______________________________。
(3)A与D的水溶液恰好完全反应时,其生成物的水溶液呈性___________(填“酸”“碱”或“中’’),该水溶液中存在着如下关系,用粒子浓度符号填写:①c(H+)+_________=c(OH-)+_____________;②c(H+)=c(OH-)+_____________。
(4)元素X与组成B的元素同周期,X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2,则①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________;②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。
该种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断产生电流。
则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________;原电池的总反应方程式为__________________________。
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 3.612×1024酸 c(NH4+) c(Cl-) c(NH3·H2O) 2Al +2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3【解析】【分析】B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色,因此B是氯气。
备战高考化学培优(含解析)之化学反应与能量变化含答案解析
备战高考化学培优(含解析)之化学反应与能量变化含答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、 E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应,B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色:反应③中有水生成,反应②需要放电才能发生,A是—种极易溶于水的气体,A和D相遇有白烟生成。
(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。
(2)反应①中每生成1 molC,转移的电子数为_______________________________。
(3)A与D的水溶液恰好完全反应时,其生成物的水溶液呈性___________(填“酸”“碱”或“中’’),该水溶液中存在着如下关系,用粒子浓度符号填写:①c(H+)+_________=c(OH-)+_____________;②c(H+)=c(OH-)+_____________。
(4)元素X与组成B的元素同周期,X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2,则①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________;②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。
该种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断产生电流。
则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________;原电池的总反应方程式为__________________________。
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 3.612×1024酸 c(NH4+) c(Cl-) c(NH3·H2O) 2Al +2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3【解析】【分析】B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色,因此B是氯气。
化学化学反应与能量变化试题答案及解析
化学化学反应与能量变化试题答案及解析1.已知热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH1=-483.6 kJ/mol则对于热化学方程式:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH2下列说法正确的是()A.热化学方程式中化学计量数表示分子个数B.该反应的ΔH2=+483.6 kJ/molC.|ΔH2|<|ΔH1|D.|ΔH2|>|ΔH1|【答案】D【解析】热化学方程式中化学计量数只代表物质的量,不代表分子数,A错误;据题意知:2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)ΔH3=+483.6 kJ/mol,H2O(g)→H2O(l)还要放热,所以B错误;因2mol H2O(l)的能量比2 mol H2O(g)的能量低,因此二者均分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所吸收的热量|ΔH2|>|ΔH3|=|ΔH1|,故D项正确。
2.下表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据已知键能:C—H键:413.4 kJ/mol、H—H键:436.0 kJ/mol。
则下列叙述正确的是A.C≡C键能为796.0 kJ/molB.C—H键键长小于H—H键C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=﹣571.6 kJ/molD.2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=﹣376.4 kJ/mol【答案】A【解析】B.由于C原子半径比H大,所以C—H键键长大于H—H键。
错误。
C. H2燃烧热285.8kJ/mol是指1mol H2完全燃烧产生稳定的化合物时放出的热量。
H2O的稳定状态为液态。
正确的应该为2H2(g) +O2(g)= 2H2O(l) △H=﹣571.6 kJ/mol.错误。
D.假设反应2CH4(g)= C2H2(g) +3H2(g)的反应热为△H,则根据盖斯定律可得-2×890.3=△H-1299.6-3×285.8。
高一化学化学第六章 化学反应与能量 的专项培优练习题(及答案
高一化学化学第六章化学反应与能量的专项培优练习题(及答案一、选择题1.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断,下列说法正确的是A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应B.2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量D.2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ【答案】C【分析】焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol−2×632kJ/mol=+180kJ/mol,反应是吸热反应;【详解】A. 依据计算分析反应是吸热反应,故A错误;B. 原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2molO原子结合生成O2(g)时需要放出498kJ能量,故B错误;C. 形成2molNO放热2×632×J能量,所以1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,故C正确;D.无法判断2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量,故D错误;故选C。
2.工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是( )A.合成氨的正、逆反应的焓变相同B.若使用催化剂,生成等量的NH3需要的时间更短C.在该过程中,N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子D.合成氨反应中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量【详解】A.在可逆反应中,正反应和逆反应的焓变数值相同,但符号相反,A错误;B,使用催化剂,化学反应速率加快,生成等量的NH3需要的时间更短,B正确;C.N原子和H原子吸引电子的能力不同,形成的是极性键,C错误;D.根据图示,合成氨反应是放热反应,因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量,D错误;答案选B。
化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附详细答案
化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:序号元素结构及性质A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料①E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物②F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O【解析】【分析】A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Y位于不同周期,X与W 位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。
请回答下列问题:(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。
Na Si+3H O=Na SiO+3H↑负极【答案】第二周期第ⅢA族2223237g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4,因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。
即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为;Na Si+3H O=Na SiO+3H↑;(2)①根据元素分析,该反应方程式为22232②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。
备战高考化学 化学反应与能量变化 培优 易错 难题练习(含答案)附答案
备战高考化学化学反应与能量变化培优易错难题练习(含答案)附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的位置如图所示。
请按要求回答下列问题。
(1)R与W形成化合物的电子式为________________________。
(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为_________。
(3)X与Z形成的二元化合物中,所含电子数为18的分子的化学式为______。
(4)实验室制取T单质的离子方程式为______________________________。
(5)如图,a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中,两端分别通入X单质和Z单质,发现电流计指针发生偏转。
①电池工作时,电子的移动方向为由_____到_____(填“a”或“b”)。
②该电池反应产物环保无污染,则该电池的总反应式为____________。
【答案】离子键、共价键 H2O2 MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素,R 为S元素,T为Cl元素,据此分析解答;【详解】(1) R为S元素,W为Na元素,R与W形成化合物为Na2S,电子式为;(2) Y为N元素,T为Cl元素,Y的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物,其中含有的化学键为离子键、共价键;(3) X为H元素,Z为O元素,X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;(4) T为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O;(5) W为Na元素,W的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液,两端分别通入H2和O2,发现电流计指针发生偏转,说明该装置构成氢氧燃料电池。
备战高考化学培优(含解析)之化学反应与能量变化含答案
备战高考化学培优(含解析)之化学反应与能量变化含答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb 和PbO 2,电解液为稀硫酸。
工作时该电池总反应式为:Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。
根据上述情况判断:(1)放电时,电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)放电时,电解质溶液中阴离子移向_____极,电子从_____极流向____极。
(3)写出负极的电极方程式:_____________________________________。
【答案】增大 负 负 正 Pb -2e -+SO 4 2-=PbSO 4【解析】【分析】放电时,负极发生氧化反应,Pb 失去电子产生Pb 2+,Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4,反应消耗硫酸,硫酸的浓度减小,负极得到PbSO 4,正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+,Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4,电子由负极经外电路流向正极,由此分析解答。
【详解】 (1)该电池总反应式为:Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。
根据工作原理可知:在放电时Pb 发生氧化反应,失去电子变为Pb 2+,电极反应式为Pb -2e -=Pb 2+;正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+,电极反应式为:PbO 2+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O ,反应消耗硫酸,使硫酸的浓度减小,溶液中c (H +)降低,所以溶液的pH 增大;(2)放电时,由于负极不断产生Pb 2+,使正电荷数目增大,所以电解质溶液中阴离子SO 42-移向负极,电子从负极Pb 极流向正极PbO 2极;(3)负极失去电子,发生氧化反应,负极的电极反应式:Pb +SO 42--2e -=PbSO 4。
化学反应与能量的变化专题练习题带答案
高二年级化学选修四同步小题狂练第一章第一节化学反应与能量的变化、单选题1.下列对能量转化的认识中,不正确的是 ( )A.电解水生成氢气和氧气时,电能主要转化为化学能B.白炽灯工作时,电能全部转化为光能C.煤燃烧时,化学能主要转化为热能D.风力发电时,风能主要转化为电能2.在一定条件下, 1mol 白磷转化为红磷放出 29.2KJ热能 .在该条件下,下列说法正确的是 ( )A.白磷比红磷的能量低B.白磷比红磷稳定C.该变化为物理变化D.该变化的本质是旧化学键断裂,新化学键形成3.下列说法不正确的是 ( )A.放热反应不需加热即可发生B.化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D.化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关4.从如图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是 ( )A.这是一个放热反应B.该反应可能需要加热C.生成物的总能量低于反应物的总能量D.反应物比生成物更稳定5.已知:常温下, 0.01mol ?L-1 MOH溶液的 pH为10,MOH(aq) 与H2SO4(aq)反应生成 1mol 正盐的△H = -24.2kJ ?mol -1,强酸与强酸稀溶液反应的中和热为△H = -57.3kJ ?mol -1,则 MOH 的水溶液中电离的△H为( )A.-69.4kJ ?mol -1B. -45.2kJ ?mol -1C. +69.4kJ ?mol -1D. +45.2kJ ?mol6.已知中和热的数值是 57.3KJ/mol. 下列反应物混合时,产生的热量等于 57.3KJ 的是 ( )A. 500mL1 mol/LHCl(aq) 和 500mL 1mol/LNaOH(aq)B. 500mL 1mol/LH 2SO 4 (aq)和 500mL 1mol/LBa(OH) 2(aq)C. 1000mL1.0mol/L 的CH 3COOH(aq) 和1000mL1.0mol/L 的NaOH(aq)D. 1000mL1.0mol/L 的HCl(aq) 和1000mL1.0mol/L 的 NaOH(aq)肼(N 2H 4) 是火箭发动机的一种燃料,反应时 N 2O 4为氧化剂,生成 N 2和水蒸气 .已知:N 2(g) + 2O 2(g) = N 2O 4(g) △H = +8.7kJ ?mol -1N 2H 4(g) + O 2(g) = N 2(g) + 2H 2O(g) △H = -534.0kJ ?mol -1 列表示肼跟 N 2O 4反应的热化学方程式,正确的是⋯( )常温下, 1mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用 E 表示 .、结合表中信息判断下列说法不正确的是 ()432kJ ?mol -1 > E(H - Br) > 298kJ ?mol -1-1H 2(g) → 2H(g) △H = +436kJ ?mol -1下列有关叙述正确的是 ( ) A. 如图所示,测定中和热时,大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是 固定小烧杯7. 8.A. 2N 2H 4(g) + N 2O 4(g) = 3N 2(g) +B. 2N 2H 4(g) + N 2O 4(g) = 3N 2(g) + 13C. N 2H 4(g) + 2 N 2O 4 (g) = 2N 2(g) +D. 2N 2H 4(g) + N 2O 4(g) = 3N 2(g) + 1已知: (1)H 2(g) + 21 O 2(g) = H 2O(g) ;(2) 2H 2(g) + O 2(g) = 2H 2 O(g) ;△H1(3) H 2(g) + 2 O 2(g) = H 2O(l) ;△H = 4H 2O(g) △H =-542.7 kJ ?mol -14H 2O(g) △H= -1 059.3 kJ?mol -12H 2O(g) △H=-1 076.7 kJ?mol -1 4H 2O(g) △H= -1 076.7 kJ?mol -1△H = a kJ/mol = bkJ/mol c kJ/mol = dA. a < c < 0B. b > d > 0C. 2a = b < 0D. 2c = d > 09. B. 表中最稳定的共价键是 H - F 键C.D. H 2(g) + F 2(g) = 2HF(g) △H = -25kJ ?mol -110.B.若用 50 mL 0.55 mol ?L-1的氢氧化钠溶液,分别与 50 mL 0.50 mol ?L-1的盐酸和 50 mL 0.50 mol L-1的硫酸充分反应,两反应测定的中和热不相等C.中和热测定实验也可以用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应D.为了简化装置,中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替填空题(1)___________________________ 肼 (N2H4) 是发射航天飞船常用的高能燃料 .将 NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应,生成肼、 NaCl 和水,该反应的化学方程式是.(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼 (N 2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量气体,并放出大量热 .已知: H2O(l) H2O(g) △H = +44kJ/mol. 12.8g 液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出 256.65kJ 的热量.①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式②则 16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是依据事实写出下列反应的热化学方程式.(1)1g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2,需要吸收 10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为(2) 已知2.0g燃料肼 (N 2H4)气体完全燃烧生成 N2和水蒸气时,放出33.4KJ的热量,则肼燃烧的热化学方程式为(3)______________________________________________________________________ 2mol Al(s) 与适量 O2(g)反应生成 Al2O3(s) ,放出 1669.8KJ的热量.此反应的热化学方程式为 _______ (4) 2.3g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成 2.7g液态水和 2.24LCO2 (标准状况 ) 并放出 68.35KJ 的热量 .写出此反应的热化学方程式 _ .某实验小组用 0.50mol/L NaOH 溶液和 0.50mol/L 硫酸溶液进行中和热的测定.Ⅰ .配制0.50mol/L NaOH 溶液(1)若实验中大约要使用 245mL NaOH 溶液,至少需要称量 NaOH 固体 __(2) 配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有、Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示.(4) 使用补全仪器后的装置进行实验,取 50mL 0.25mol/L H2SO4 溶液与 50mL0.55mol/L NaOH 溶液在小烧杯中进行中和反应,实验数据如表.实验次数起始温度 t1/ ℃终止温度温度差平均值(t2 - t1)/ ℃H2SO4 NaOH 平均值t2/ ℃11.12.13.(3) 大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是 ______ ,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器g.① 请填写下表中的空白:② 通过计算可得中和热△H = ____ (精确到小数点后一位)③上述实验数值结果与 57.3kJ/mol 有偏差,产生偏差的原因可能是 .(填字母)a.实验装置保温、隔热效果差b.量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数c.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4溶液的温度(5) _____________________ 实验中若用 60mL0.25mol ?L-1 H2SO4溶液跟 50mL0.55mol ?L-1 NaOH 溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 _______________________ (填“相等”、“不相等”),所求中和热 ____ (填“相等”、“不相等”);,若用 50mL0.50mol ?L-1醋酸代替 H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会(填偏大”、“偏小”、“不受影响”).答案和解析答案】1. B2. D3. A4. D5. D6. D7. D8. C9. D 10. C11. 2NH3 + NaClO= N2H4 + NaCl+ H2O;N2 H4(l)+ 2H2 O2(l) N2(g) + 4H 2O(l)H = -817.625kJ/mol ;408.8125kJ12. C(s)+ H2 O(g) = CO(g) + H2(g) △H= +131.28kJ ?mol -1; N2 H4 (g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O△H = -534.4KJ/mol ;4Al(s) + 3O2(g) = 2Al 2O3 (s) △H = -3339.6kJ ?mol -1;C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) △H = -1367KJ/mol13. 5.0;250mL 容量瓶;胶头滴管;减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒; 3.4;-56.8kJ ?mol -1; acd;不相等;相等;偏小【解析】1.解: A、电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置,故 A 正确;B、白炽灯工作时电能转化为光能和热能,故 B 错误;C、物质的燃烧将化学能转化为热能和光能,主要是热能,故 C 正确;D 、风力发电时,风能主要转化为电能,故 D 正确.故选 B .A、电解水是电能转化为化学能;B、白炽灯工作时电能转化为光能、热能等;C、煤燃烧主要转化为热能;D、风力发电主要是风能转化为电能.本题考查学生常见的能量转化形式方面的知识,可以根据教材知识来回答,较简单.2.解: 4P(s ,白磷 ) = P4(s ,红磷 ) △H = -29.2kJ/mol ,该反应是放热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量,A.分析可知红磷能量比白磷低,故 A 错误;B.则红磷能量比白磷低,磷比白磷稳定,故B 错误;C.该变化是同素异形体之间的转化属于化学变化,故C 错误;D.同素异形体之间的转化属于化学变化,化学反应的本质是旧键断裂新键形成的过程,故 D 正确;故选 D.4P(s ,白磷 ) = P4(s,红磷 ) △H = -29.2kJ/mol ,该反应是放热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量;本题考查反应热的分析以及同素异形体的判断,题目难度不大,注意物质能量越高越活泼,掌握基础是解题关键.3.解: A 、部分放热反应也需要反应条件,如碳的燃烧等需要点燃,故A错误;B、根据化学反应过程中的能量转化形式分析,除了热能外,也可以是光能、电能等,故 B 正确;C、有的吸热反应常温下也能发生,如碳酸氢铵的分解,故 C 正确;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,所以化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关,故D 正确;故选 A .A、部分放热反应也需要反应条件;B、根据化学反应过程中的能量变化形式分析;C、有的吸热反应常温下也能发生;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,本题主要考查了放热与吸热反应的原因、常见的吸热和放热反应,是对基本知识的考查,较简单.4.解: A 、图象分析可知反应物能量高于生成物,反应是放热反应,故A正确;B、反应可能需要吸收能量引发反应进行,故 B 正确C、反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故 C 正确;D、物质能量越高越活泼,生成物比反应物更稳定,故 D 错误;故选 D .A、分析图象可知反应物能量高于生成物;B、反应进行需要变化为活化分子可能需要吸收能量;C、依据化学反应能量守恒分析判断;D、物质能量越高越活泼;本题考查了物质能量变化的分析判断,图象分析是解题关键,题目较简单.5.解:常温下, 0.01mol ?L-1 MOH溶液的 pH 为 10,说明 MOH 是弱碱: MOH(aq) + H+ (aq) = M+ (aq) + H2O(l) △H1 = -12.1kJ ?mol -1① ,H+ (aq) + OH- (aq) = H2O(l) △H2 = -57.3kJ ?mol -1② ,根据盖斯定律,由① - ②得: MOH(aq) ? M + (aq) + OH- (aq) △H= (-12.1 + 57.3)kJ ?mol -1 =+45.2kJ ?mol -1,故选: D .由题意知 MOH 是弱碱: MOH(aq) + H + (aq) = M + (aq) + H2 O(l) △H1 = -12.1 kJ ?mol -1① ,H + (aq) + OH- (aq) = H2O(l) △H2 = -57.3 kJ?mol -1② ,根据盖斯定律构造 MOH(aq) ? M + (aq) + OH- (aq)并计算焓变.本题考查了弱电解质的判断和反应热的计算,综合性较强,注意弱电解质的判断和利用盖斯定律进行构造目标热化学方程式并计算焓变是解题的关键.6.解: A. 500mL1mol/LHCl(aq) 和500mL1mol/LNaOH(aq) 生成的水的物质的量是 0.1mol ,放出的热量是 28.65KJ,故 A 错误;B.500mL1mol/LH 2SO4(aq) 和500mL1mol/LBa(OH) 2(aq) 反应生成的水的物质的量是 1mol,但是有硫酸钡沉淀生成,放出的热量比 57.3kJ小,故 B 错误;C.1000mL1.0mol/L 的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L 的NaOH(aq) 反应生成的水的物质的量是 1mol,但是醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出的热量小于57.3kJ,故 C 错误;D.1000mL1.0mol/L 的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L 的NaOH(aq) 反应生成的水的物质的量是1mol ,放出的热量是为 57.3kJ,故 D 正确;故选 D .在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成 1 mol 水时的反应热叫做中和热 .必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热 .强酸和强碱的稀溶液反应才能保证 H + (aq) + OH- (aq) = H2O(l)中和热均为 57.3kJ ?mol -1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,反应不能生成沉淀,生成沉淀会放出热量.本题考查了中和热的数值和概念理解,反应过程中热量变化是解题关键,题目难度中等.7.解:已知①N2(g) + 2O2(g) = N2O4(g),△H = +8.7kJ/mol ,②N2H4(g) + O2(g) = N2(g) +2H2O(g) ,△H = -534.0kJ/mol ,利用盖斯定律将② ×1 - ① 可得 2N 2H4(g) + N2O4 (g) = 3N2(g) +4H2O(g),△H = (-534.0kJ/mol) ×2 - (+8.7kJ/mol) = -1076.7 kJ/mol ,13或N2H4(g) + 2 N2O4(g) = 2N2(g) + 2H 2O(g) ;△H = -538.35kJ/mol ,1故答案为: 2N 2H4 (g) + N2O4(g) = 3N 2(g) + 4H2O(g),△H= -1076.7 kJ/mol ,或N2H4(g) + 12 N2O4(g) = 3N2 (g) + 2H 2O(g) ;△H = -538.35kJ/mol .2故选 D.已知①N 2(g) + 2O2(g) = N2O4(g) ,△H = +8.7kJ/mol ;②N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g) ,△H = -534.0kJ/mol ;利用盖斯定律将② ×1 - ① 可得 2N2H4(g) + N2O4 (g) = 3N2(g) + 4H2O(g),并以此计算反应热.本题考查反应热的计算,题目难度不大,注意盖斯定律的应用,注意反应热的正负.8.解:A、c 中生成的是液态水,热量多,绝对值比 a气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以 c< a < 0,故A 错误;B、d中生成的是液态水,热量多,绝对值比b气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以d< b< 0,故 B 错误;C、燃烧反应为放热反应,△ H < 0,由系数确定d= 2c < 0 ;b = 2a < 0,故 C 正确;D、燃烧反应为放热反应,故选: C.△H < 0 ,由系数确定d= 2c < 0 ;b = 2a < 0 ,故 D 错误;根据燃烧反应为放热反应,△H < 0 ,由系数确定d= 2c < 0;b=2a < 0 ;d 中生成的是液态水,热量多,绝对值比b 气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以d < b < 0, c 中生成的是液态水,热量多,绝对值比 a气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以 c< a < 0;本题主要考查了反应热大小的比较,难度不大,需要注意的是a、b、c、d含有 +/- 的比较的时候要带入比较.9.解:A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析,所以结合图表中数据可知 432kJ ? mol -1 > E(H - Br) > 298kJ ?mol -1,故 A 正确;B.键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H - F,最稳定的共价键是 H - F键,故 B 正确;C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g) → 2H(g) △H= +436kJ ?mol -1,故C 正确;D.依据键能计算反应焓变 =反应物键能总和 - 生成物键能总和计算判断,△H= 436KJ/mol +157KJ/mol -2 ×568KJ/mol = -543KJ/mol ,H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H= -543kJ ?mol -1,故 D 错误;故选 D .A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析推断;B.键能越大形成的化学键越稳定;C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量;D.依据键能计算反应焓变 = 反应物键能总和 - 生成物键能总和计算判断.本题考查了化学反应能量变化和键能的关系分析判断,焓变计算方法是解题关键,题目难度中等.10.解: A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故 A 错误;B. 中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol 水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以两反应测定的中和热相等,故 B 错误;C.用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定反应热,符合中和热的概念,故 C 正确;D.温度计不能用于搅拌溶液,所以实验中环形玻璃搅拌棒不能由温度计代D 错误;替,故故选 C .A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,烧杯间填满碎纸条的作用是保温;B. 中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol 水时放出的热量,与酸碱的用量无关;C.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol 水时放出的热量;D.温度计不能用于搅拌溶液.本题考查有关中和热的测定,掌握中和热的测定原理、过程是解题的关键,难度不大.11.解: (1) 根据题意可以知道 NH3和 NaClO 反应生成肼、 NaCl 和水,根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式即 2NH 3 + NaClO = N2H4 + NaCl+ H2O,故答案为: 2NH 3 + NaClO = N2H4 + NaCl+ H2O;(2)①根据12.8g液态肼即 0.4mol肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,可写出热化学方程式:N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H 2O(g) △H = -641.625kJ/mol ① 又知: H2O(l) = H2O(g) △H =+44kJ/mol ②将① - ② ×4即得液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式:N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H 2O(l) △H= (-641.625kJ/mol) - (+44kJ/mol) ×4 = -817.625kJ/mol ,故答案为: N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2 O(l) △H = -817.625kJ/mol ;②根据热化学方程式: N2H4(l) + 2H 2O2 (l) = N2(g) + 4H2O(l) H = -817.625kJ/mol 可知, 1molN2H4(l)即 32g肼完全燃烧放热 817.625kJ ,则 16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是408.8125kJ ,故答案为: 408.8125kJ .(1)NH 3和 NaClO 反应生成肼、 NaCl 和水,根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式.(2)①依据盖斯定律计算的方法结合热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和反应焓变.② 依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式,得到反应的焓变.本题考查了反应的书写、盖斯定律的应用和反应热的计算,难度不大,注意物质的状态的不同对反应热的影响.12.解: (1)由 1g碳与适量水蒸气反应生成 CO和H2,需吸收 10.94kJ热量,则 1mol 碳与水蒸气反应,吸收10.94KJ ×12 = 131.28kJ ,则此反应的热化学方程式为 C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) △H = +131.28kJ ?mol -1,故答案为: C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) △H= +131.28kJ ?mol -1;2(2) 根据 2.0g的物质的量为:32 = 0.0625mol ,可知 1molN 2H4(l) 在O2(g)中燃烧,生成 N2(g) 和H2O(g) ,放出534.4kJ热量,热化学方程式为: N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O △H = -534.4KJ/mol ,故答案为:N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O△H = -534.4KJ/mol ;(3) 2molAl(s) 与适量O 2(g)反应生成 Al 2O 3(s),放出1669.8kJ 热量,则 4Al(s) + 3O 2(g) = 2Al 2O 3(s)△H= -1669.8kJ ?mol -1 ×2 = -3339.6kJ ?mol -1 ,故答案为: 4Al(s) + 3O 2(g) = 2Al 2 O 3 (s) △H = -3339.6kJ2.7g(4) 2.3g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃, 恰好完全燃烧, 生成 2.7g 水物质的量 = 18g/mol = 0.15mol ,2.3g-0.1mol × 12g/mol-0.3mol × 1g/mol 16g/mol = 0.05mol ,n(C) :n(H) : n(O) = 0.1mol :0.3mol : 0.05mol = 2:6; 1, 化学式为 C 2 H 6 O ,物质的量为 0.05mol ,并放出 68.35kJ 热量, 1mol 有机物燃烧放热 1367KJ ,热化学方程式 为: C 2H 6O(l) + 3O 2(g) = 2CO 2(g) + 3H 2O(l) △H = -1367kJ/mol ;故答案为: C 2H 5OH(l) + 3O 2(g) = 2CO 2(g) + 3H 2O(l) △H = -1367KJ/mol .(1)由 1g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和H 2,需吸收 10.94kJ 热量,则 1mol 碳与水蒸气反应,吸收 10.94KJ ×12 = 131.28kJ ,并注意物质的状态来解答;2(2) 根据 2.0g 的物质的量为: 32 = 0.0625mol ,可知 1molN 2H 4(l) 在O 2(g)中燃烧,生成 N 2(g) 和H 2O(g) ,放 出534.4kJ 热量,据此书写热化学方程式;(3) 2molAl(s) 与适量O 2(g)反应生成 Al 2O 3(s),放出1669.8kJ 热量,则 4Al(s) + 3O 2(g) = 2Al 2O 3(s)△H= -1669.8kJ ?mol -1 × 2 = -3339.6kJ ?mol -1 ,由此分析解答;2.7g(4) 2.3g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃, 恰好完全燃烧, 生成 2.7g 水物质的量 = 18g/mol = 0.15mol , 2.24L2.24LCO 2(标准状况)物质的量= 22.4L/mol = 0.1mol ,n(C) = 0.1mol ,n(H) = 0.3mol , n(O) =2.3g-0.1mol × 12g/mol-0.3mol × 1g/mol16g/mol = 0.05mol ,n(C) :n(H) : n(O) = 0.1mol :0.3mol : 0.05mol = 2:6; 1, 化学式为 C 2 H 6 O ,物质的量为 0.05mol ,并放出 68.35kJ 热量, 1mol 有机物燃烧放热 1367KJ ,由此书写热化 学方程式. 本题主要考查了热化学方程式的书写,需要注意的有:物质的状态、反应热的数值与单位,反应热的数值 与化学方程式前面的系数成正比 .同时还考查了反应热的计算,题目难度不大.13. 解:Ⅰ. (1)容量瓶没有 245mL 规格的,只能用 250mL 规格的,需要称量 NaOH 固体m = nM= cVM=0.5mol/L × 0.25L ×40g/mol = 5.0g ,故答案为: 5.0;mol-1 2.24LCO 2(标准状况 ) 物质的量 = 2.24L 22.4L/mol= 0.1mol , n(C) = 0.1mol , n(H) = 0.3mol , n(O) =(2) 配制 0.50mol/LNaOH 溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、 250mL 容量瓶、胶头滴管和玻璃棒,故答案为: 250mL 容量瓶;胶头滴管;Ⅱ .(3) 中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;故答案为:减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;3.4 ℃,故答案为: 3.4 ;°Q ②Q =△H= - △Tcm = -3.4 °C ×4.18J/(g ?℃)×100g = 1421.2J = 1.42KJ/mol ,△H= - N (H 2O) = -56.8KJ/mol ,故答案为: -56.8kJ ?mol -1 ;③ a. 装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故 a 正确;b. 量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值 偏大,故 b 错误; b.分多次把 NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故 c 正确;b.温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接插入稀 H 2 SO 4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小, 中和热的数值偏小,故 d 正确,故答案为: acd ;(5) 反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用 60mL0.25mol ?L -1 H 2 SO 4溶液跟 50mL0.55mol ?L -1 NaOH 溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中 和热的均是强酸和强碱反应生成 1mol 水时放出的热,中和热相等;又醋酸是弱酸,电离过程吸热,所以 用50mL0.50mol ?L -1 醋酸代替 H 2 SO 4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会减小, 故答案为:不相等;相等;偏小.Ⅰ . (1) 根据公式 m = nM = cVM 来计算氢氧化钠的质量,但是没有 245mL 的容量瓶;(2) 需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、胶头滴管和玻璃棒;Ⅱ.(3) 中和热测定实验成败的关键是保温工作; 根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器; (4) ① 先判断 温度差的有效性,然后求出温度差平均值;② 根据公式 Q =△ H =△ Tcm 来计算反应的焓变;③ a. 装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小;b.量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高;c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多;d. 温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接插入稀 H 2 SO 4测温度,硫酸的起始温度偏高;(5) 反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答. 本题考查热中和热概念、测定原理及反应热的计算,题目难度大,注意理解中和热的概念以及测定反应热 的误差等问题. (4) ①4次温度差分别为:3.4 ℃,6.1 ℃,3.3 ℃,3.5 ℃,第二组数据舍去, 三次温度差平均值 3.4 ℃ +3.3 ℃ +3.5 ℃。
化学化学反应与能量的专项培优练习题(含答案)附详细答案
化学化学反应与能量的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。
(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。
CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。
③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。
化学反应与能量习题(含答案解析)
化学反应与能量习题一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)1.下列说法中正确的是()A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关【解析】化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化,A错误;反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,即ΔH<0,该反应为放热反应,B错误;生成物的总焓大于反应物的总焓,该反应需要吸收热量,则ΔH>0,C正确;反应热不仅与反应物、生成物的状态有关,还与热化学方程式的化学计量数成正比,D错误。
【答案】 C2.下列叙述中正确的是()A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH 不同B.常温下,反应2A(s)+B(g)===2C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的焓变一定大于零C.需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量D.化学反应中必伴随着能量的变化,其表现形式只有热能【解析】ΔH只与反应的始末态有关,与反应的过程无关,A选项错误;加热的目的只是促进反应发生,与反应吸热放热无关,如C燃烧是放热反应,但反应需加热才能发生,C选项错误;化学反应中的能量变化有多种表现形式,如光能、热能、电能等,D选项错误。
【答案】 B3..某学生用如图所示装置进行化学反应X+2Y===2Z能量变化情况的研究。
当往试管中滴加试剂Y 时,看到试管中甲处下降,乙处上升。
下列关于该反应的叙述正确的是()①该反应为放热反应②生成物的总能量比反应物的总能量高③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来A.①②③B.①③C.①②D.③【解析】甲处下降,乙处上升,瓶内压强增大,温度升高,说明反应为放热反应。
化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案解析
(1)写出甲池中正极的电极反应式__。
(2)写出乙池中负极的电极反应式__。
(3)写出乙池中总反应的离子方程式__。
②甲烷燃料电池。碱性介质(如KOH)工作时,负极上甲烷失电子在碱性条件下生成碳酸盐和水,反应的电极方程式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
【点睛】
本题考查了探究原电池原理,明确原电池中各个电极上发生的反应是解本题关键,注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极,要根据失电子难易程度确定负极,为易错点。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介质;该实验还说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析。
5.乙醇(C2H5OH)燃料电池(DEFC)具有很多优点,引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
【详解】
W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物,故W为H元素;X为O元素;Y2X2为淡黄色固体化合物,故Y为Na元素;Z的原子序数是X的原子序数的两倍,故Z为S元素;
(1) Z元素的名称是S元素;
(2)W、X、Y三种元素分别为H、O、Na,形成的化合物是NaOH,是离子化合物,其电子式为 ;
①NaCl溶液
阴极:_________;阳极:_________;总反应式:_______________;溶液复原需加入的物质____________。
②CuSO4溶液
阴极:_________;阳极:______;总反应式:____________________________;溶液复原需加入的物质____________。
备战高考化学知识点过关培优训练∶化学反应与能量变化含答案
备战高考化学知识点过关培优训练∶化学反应与能量变化含答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的位置如图所示。
请按要求回答下列问题。
(1)R与W形成化合物的电子式为________________________。
(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为_________。
(3)X与Z形成的二元化合物中,所含电子数为18的分子的化学式为______。
(4)实验室制取T单质的离子方程式为______________________________。
(5)如图,a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中,两端分别通入X单质和Z单质,发现电流计指针发生偏转。
①电池工作时,电子的移动方向为由_____到_____(填“a”或“b”)。
②该电池反应产物环保无污染,则该电池的总反应式为____________。
【答案】离子键、共价键 H2O2 MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素,R 为S元素,T为Cl元素,据此分析解答;【详解】(1) R为S元素,W为Na元素,R与W形成化合物为Na2S,电子式为;(2) Y为N元素,T为Cl元素,Y的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物,其中含有的化学键为离子键、共价键;(3) X为H元素,Z为O元素,X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;(4) T为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,的离子方程式为MnO 2+4H ++2Cl -ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O ;(5) W 为Na 元素,W 的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液,两端分别通入H 2和O 2,发现电流计指针发生偏转,说明该装置构成氢氧燃料电池。
化学化学反应与能量变化的专项培优练习题及详细答案
化学化学反应与能量变化的专项培优练习题及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Y位于不同周期,X与W 位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。
请回答下列问题:(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。
Na Si+3H O=Na SiO+3H↑负极【答案】第二周期第ⅢA族2223237g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4,因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。
即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为;Na Si+3H O=Na SiO+3H↑;(2)①根据元素分析,该反应方程式为22232②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附详细答案
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中(如图所示)(1)负极是__________(填“铜”或“锌”),_________电子(填“失去”或“得到”),发__________(填“氧化”或“还原”),电极反应方程式______________;(2)电流由__________流向__________(填“铜”或“锌),铜片上观察到的现象是________________。
【答案】锌失去氧化 Zn-2e-=Zn2+铜锌铜片表面有气泡产生【解析】【分析】锌比铜活泼,形成原电池反应时,锌为负极,发生氧化反应,铜为正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电子从负极流向正极,阳离子从负极移向正极,以此解答。
【详解】(1)Zn、Cu、H2SO4构成原电池,由于金属活动性Zn>Cu,所以Zn为原电池的负极,失去电子,被氧化,发生氧化反应,负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;(2)铜为正极,溶液中的H+在正极上得电子发生还原反应,2H++2e-=H2↑,会看到正极Cu片上不断产生气泡。
电子从负极流向正极,阳离子从负极移向正极,由于电流方向为正电荷移动方向,所以电流从正极Cu经外电路流向负极Zn。
【点睛】本题考查了原电池的构成条件、电极的判断、电极反应及电流方向等。
掌握原电池构成条件及反应原理是本题解答的关键。
2.A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素,有关位置及信息如下:A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C单质在实验室一般保存在煤油中;F的最高价氧化物对应水化物既能和酸反应又能和强碱反应,G单质是日常生活中用量最大的金属,易被腐蚀。
请回答下列问题:(1)A元素在周期表中的位置是____________。
(2)A与B可组成质量比为7:16的三原子分子,该分子释放在空气中可能引起的环境问题有:(任写一种)。
【化学】化学 化学反应与能量变化的专项 培优练习题附答案
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的位置如图所示。
请按要求回答下列问题。
(1)R与W形成化合物的电子式为________________________。
(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为_________。
(3)X与Z形成的二元化合物中,所含电子数为18的分子的化学式为______。
(4)实验室制取T单质的离子方程式为______________________________。
(5)如图,a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中,两端分别通入X单质和Z单质,发现电流计指针发生偏转。
①电池工作时,电子的移动方向为由_____到_____(填“a”或“b”)。
②该电池反应产物环保无污染,则该电池的总反应式为____________。
【答案】离子键、共价键 H2O2 MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素,R 为S元素,T为Cl元素,据此分析解答;【详解】(1) R为S元素,W为Na元素,R与W形成化合物为Na2S,电子式为;(2) Y为N元素,T为Cl元素,Y的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物,其中含有的化学键为离子键、共价键;(3) X为H元素,Z为O元素,X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;(4) T为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O;(5) W为Na元素,W的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液,两端分别通入H2和O2,发现电流计指针发生偏转,说明该装置构成氢氧燃料电池。
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案解析
【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。
(1)X元素在元素周期表中的位置________。
(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是________(用分子式表示)。
(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中,半径由大到小的顺序____________(用离子符号表示)。
(4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。
则负极的反应式_______________。
关于该电池的下列说法,正确的是_________。
A.工作时电极b作正极,Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极aB.工作时电流由电极a通过传感器流向电极bC.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高(5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:_____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O【答案】第二周期第ⅣA 族 CH4 r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+) CO+O2--2e-=CO2 AC 5 C2O42- 2 16 10 2 8【解析】【分析】根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系,则X、Y、Z是第二周期的元素,W 是第三周期的元素;同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,W是Al元素;根据相对位置,X、Y、Z分别是C、N、O。
【详解】(1)X是C元素,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA 族;(2)同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,C、N、O元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是CH4;(3)N、O、Al三种元素对应的离子,电子层数相同,质子数越多,半径越小,半径由大到小的顺序r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+);(4)原电池负极发生氧化反应、正极发生还原反应,负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳,负极反应式CO+O2--2e-=CO2;A.b通入氧气,氧气发生还原反应,工作时电极b作正极,O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a,故A正确;B.电流由正极流向负极,b是正极,工作时电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;C.CO的含量越高,失电子越多,传感器中通过的电流越大,故C正确;(5)C2O42-被酸性KMnO4氧化为CO2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,相应的离子方程式是5C2O42-+2MnO4- +16H+ =10CO2 +2Mn2++8H2O。
高考化学培优(含解析)之化学反应与能量变化及答案解析
高考化学培优(含解析)之化学反应与能量变化及答案解析一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.X 、Y 、Z 、W 、Q 是原子序数依次增大的短周期主族元素,X 与Y 位于不同周期,X 与W 位于同一主族;原子最外层电子数之比N (Y ):N (Q )=3:4;Z 的原子序数等于Y 、W 、Q 三种元素原子的最外层电子数之和。
请回答下列问题:(1)Y 元素在周期表中的位置是______________;QX 4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W 2Q 和X 2Z 为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W 2QZ 3和气体X 2,利用气体X 2组成原电池提供能量。
①写出W 2Q 和X 2Z 反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X 2和Z 2可形成原电池,其中通入气体X 2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol 电子转移,则理论上需要W 2Q 的质量为_________。
【答案】第二周期第ⅢA 族22232Na Si+3H O=Na SiO +3H ↑ 负极37g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N (Y ):N (Q )=3:4,因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y 的最外层为3个电子,Q 的最外层为4个电子,则Y 为硼元素,Q 为硅元素,则X 为氢元素,W 与氢同主族,为钠元素,Z 的原子序数等于Y 、W 、Q 三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。
即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】(1)根据分析,Y 为硼元素,位置为第二周期第ⅢA 族;QX 4为四氢化硅,电子式为;(2) ①根据元素分析,该反应方程式为22232Na Si+3H O=Na SiO +3H ↑;②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;③外电路有3mol 电子转移时,需要消耗1.5mol 氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol 硅化钠,质量为37g 。
备战高考化学知识点过关培优训练∶化学反应与能量变化附答案
备战高考化学知识点过关培优训练∶化学反应与能量变化附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.有A、B、C、D四种金属片,进行如下实验:①A、B用导线连接后浸入稀H2SO4中,电流由B 导线A;②C、D用导线相连后,同时伸入稀H2SO4 溶液中,C极为负极;③A、C相连后同时浸入稀H2SO4 中,C极产生大量气泡;④B、D相连后同时浸入稀H2SO4 中,D极发生氧化反应;试判断四种金属的活动顺序是( )A.A>C>D>B B.A>B>C>D C.B>A>C>D D.B>D>C>A【答案】A【解析】【详解】①A、B用导线连接后浸入稀H2SO4 中,电流由B 导线A,A为负极,B为正极,金属性A>B②C、D用导线相连后,同时伸入稀H2SO4 溶液中,C极为负极,D极为正极,则金属性C>D;③A、C相连后同时浸入稀H2SO4 中,C极产生大量气泡,C为正极,A为负极,则金属性A>C;④B、D相连后同时浸入稀H2SO4 中,D极发生氧化反应,D为负极,B为正极,则金属性D>B;综上分析:金属性:A>C>D>B;答案选A。
【点睛】原电池中活泼的电极做负极,不活泼的做正极,利用电极的活性来判断电极金属性的强弱,判断原电池正负极的方法:1、根据两极材料判断。
一般活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极;2、根据电极现象判断。
一般情况下电极逐渐溶解为负极,电极增重可放出气体的为正极;3、根据电子流动方向来判断。
电子流出的为负极、电子流入的为正极或电流流出的正极、电流流入的负极;4、根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。
阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极;5、根据原电池两极发生的变化来判断。
失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极;2.从本质入手看物质及其能量的变化,可以让我们更加深入的去理解所学知识的内涵及外延应用。
对于《原电池》这部分知识也是如此,如图是原电池的基本构造模型:(1)若a和b的电极材料为Al或Mg。
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化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb 和PbO 2,电解液为稀硫酸。
工作时该电池总反应式为:Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。
根据上述情况判断:(1)放电时,电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)放电时,电解质溶液中阴离子移向_____极,电子从_____极流向____极。
(3)写出负极的电极方程式:_____________________________________。
【答案】增大 负 负 正 Pb -2e -+SO 4 2-=PbSO 4【解析】【分析】放电时,负极发生氧化反应,Pb 失去电子产生Pb 2+,Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4,反应消耗硫酸,硫酸的浓度减小,负极得到PbSO 4,正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+,Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4,电子由负极经外电路流向正极,由此分析解答。
【详解】 (1)该电池总反应式为:Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。
根据工作原理可知:在放电时Pb 发生氧化反应,失去电子变为Pb 2+,电极反应式为Pb -2e -=Pb 2+;正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+,电极反应式为:PbO 2+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O ,反应消耗硫酸,使硫酸的浓度减小,溶液中c (H +)降低,所以溶液的pH 增大;(2)放电时,由于负极不断产生Pb 2+,使正电荷数目增大,所以电解质溶液中阴离子SO 42-移向负极,电子从负极Pb 极流向正极PbO 2极;(3)负极失去电子,发生氧化反应,负极的电极反应式:Pb +SO 42--2e -=PbSO 4。
【点睛】本题考查了原电池工作原理,要会根据电池反应及元素化合价变化判断电池的正负极,并书写正负极电极反应式。
注意:负极上生成难溶性的硫酸铅导致负极质量增加,正极上也产生难溶性的硫酸铅导致正极质量也增加,而溶液的酸性会减弱。
2.有A 、B 、C 、D 四种金属片,进行如下实验:①A 、B 用导线连接后浸入稀H 2SO 4中,电流由B 导线 A ;②C 、D 用导线相连后,同时伸入稀H 2SO 4 溶液中,C 极为负极;③A 、C 相连后同时浸入稀H 2SO 4 中,C 极产生大量气泡;④B 、D 相连后同时浸入稀H 2SO 4 中,D 极发生氧化反应;试判断四种金属的活动顺序是( )A .A >C >D >BB .A >B >C >D C .B >A >C >D D .B >D >C >A【答案】A【解析】【详解】①A 、B 用导线连接后浸入稀H 2SO 4 中,电流由B导线 A ,A 为负极,B 为正极,金属性A>B②C、D用导线相连后,同时伸入稀H2SO4 溶液中,C极为负极,D极为正极,则金属性C>D;③A、C相连后同时浸入稀H2SO4 中,C极产生大量气泡,C为正极,A为负极,则金属性A>C;④B、D相连后同时浸入稀H2SO4 中,D极发生氧化反应,D为负极,B为正极,则金属性D>B;综上分析:金属性:A>C>D>B;答案选A。
【点睛】原电池中活泼的电极做负极,不活泼的做正极,利用电极的活性来判断电极金属性的强弱,判断原电池正负极的方法:1、根据两极材料判断。
一般活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极;2、根据电极现象判断。
一般情况下电极逐渐溶解为负极,电极增重可放出气体的为正极;3、根据电子流动方向来判断。
电子流出的为负极、电子流入的为正极或电流流出的正极、电流流入的负极;4、根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。
阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极;5、根据原电池两极发生的变化来判断。
失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极;3.请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中:反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌,其目的是____________,体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。
(2)下列过程中不一定释放能量的是____(请填编号)。
A.形成化学键 B.燃料燃烧 C.化合反应 D.葡萄糖在体内的氧化反应E.酸碱中和F.炸药爆炸(3)已知:通常条件下,酸碱稀溶液中和生成1 mol水放出的热量为中和热。
稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量,则其中和热为____kJ/mol。
(4)已知H2和O2反应放热,且断开1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ,由此可以推知下列关正确的是___(填编号)。
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3 C.2Q1+Q2<4Q3 D.2Q1+Q2<2Q3【答案】搅拌,使反应物充分接触促进反应玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起 C Q 2C【解析】【分析】(1)通过玻璃棒的搅拌可使混合物充分接触而促进反应进行;烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起;(2)形成化学键释放能量,燃烧放热、有些化合反应是吸热反应,如碳和二氧化碳反应制一氧化碳,大多数分解反应是吸热反应,氧化反应、酸碱中和、炸药爆炸都是放热反应;(3)依据中和热的概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1 mol水和可溶性盐放出的热量进行分析;(4)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热,结合燃烧反应为放热反应分析解答。
【详解】(1)固体参加的反应,搅拌可使反应混合物充分接触而促进反应进行,通过玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起,知道氢氧化钡晶体和氯化铵之间的反应是吸热反应;(2)形成化学键、燃料的燃烧、葡萄糖在体内的氧化反应、酸碱中和反应和炸药的爆炸过程都属于放热反应,而化合反应不一定为放热反应,如CO 2与C 在高温下反应产生CO 的反应属于吸热反应,所以不一定释放能量的为化合反应,故合理选项是C ;(3)在稀溶液中1 mol H 2SO 4与NaOH 溶液恰好完全反应时生成2 mol H 2O ,放出Q kJ 热量,而中和热是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应生成可溶性盐和1 mol 水时放出的热量,故H 2SO 4与NaOH 反应的中和热为: 2Q kJ/mol ; (4)1 mol H 2O 中含2 mol H-O 键,断开1 mol H-H 、1 mol O=O 、1 mol O-H 键需吸收的能量分别为Q 1、Q 2、Q 3 kJ ,则形成1 mol O-H 键放出Q 3 kJ 热量,对于反应H 2(g)+12O 2(g)=H 2O(g),断开1 mol H-H 键和12 mol O=O 键所吸收的能量(Q 1+12Q 2) kJ ,生成2 mol H-O 新键释放的能量2Q 3 kJ ,由于该反应是放热反应,所以2Q 3-(Q 1+12Q 2)>0,2Q 1+Q 2<4Q 3,故合理选项是C 。
【点睛】本题考查了化学反应与能量变化,注意掌握中和热的概念,反应热为断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,(4)1 mol H 2O 中含2 mol H-O 键为解答易错点。
4.甲醇(CH 3OH )是一种无色有刺激性气味的液体,在生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气、KOH 溶液(电解质溶液)构成,则下列说法正确的是___。
(已知甲醇在空气中燃烧生成CO 2和H 2O )A .电池放电时通入空气的电极为负极B .电池放电时负极的电极反应式为CH 3OH-6e -=CO 2↑+2H 2OC .电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱D .电池放电时每消耗6.4gCH 3OH 转移1.2mol 电子(2)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式:___。
【答案】CD CH 3OH+H 2O-6e -=CO 2↑+6H +【解析】【分析】【详解】(1) A. 通甲醇的电极为负极,通空气的电极为正极,A 项错误;B. 在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为2332CH OH+8OH 6e =CO +6H O ----,B 项错误;C. 在放电过程中,OH -参与电极反应,不断被消耗,导致电解质溶液碱性减弱,C 项正确;D. 电池放电时每消耗6.4gCH 3OH ,即0.2molCH 3OH ,转移电子数60.2mol=1.2mol ⨯,D 项正确;故答案选CD ;(2)甲醇燃料电池中,在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO 2,电极反应式为CH 3OH+H 2O-6e -=CO 2↑+6H +,故答案为:CH 3OH+H 2O-6e -=CO 2↑+6H +。
5.回答下列问题:(1)铅蓄电池的总反应为:Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4 垐垎?噲垐?充电放电2PbSO 4 + 2H 2O ,放电时,负极反应式为___________,充电时,阳极反应式为___________。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
①若X 为石墨,为减缓铁的腐蚀,将开关K 置于N处,该电化学防护法称为___________。
②若X 为锌,开关K 置于M 处,该电化学防护法称为__________。
(3)我国的科技人员为了消除SO 2的污染,利用原电池原理,设计如图2装置用SO 2和O 2制备硫酸,电极A 、B 为多孔的材料。
① A 极的电极反应式是________。
② B 极的电极反应式是________。
【答案】Pb + SO 42--2e -= PbSO 4 PbSO 4 + 2H 2O-2e -=PbO 2 + 4H + + SO 42- 外加电流的阴极保护法 牺牲阳极阴极保护法 4H + + O 2 + 4e -=2H 2O SO 2 + 2H 2O - 2e - = SO 42- + 4H +【解析】【分析】(1)放电时,该装置是原电池,负极上铅失电子发生氧化反应,充电时,该装置是电解池,阳极失电子发生氧化反应;(2)作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护;(3)该原电池中,负极上失电子被氧化,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,正极上投放的气体是氧气,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,根据硫酸和水的出口方向知,B 极是负极,A 极是正极,据此书写电极反应式。