【文档说明】2023-2024学年高二化学苏教版2019选择性必修1同步试题 第一章 化学反应与能量变化(单元测试) Word版含解析.docx,共(12)页,1.352 MB,由小赞的店铺上传
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第一章化学反应与能量变化(满分:100分时间:75分)一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)1.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH
2,CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3,则下列判断正确的是()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH
1+ΔH2>ΔH3【答案】B【解析】①胆矾溶于水时,溶液温度降低,反应为CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO2-4(aq)+5H2O(l)ΔH1>0;②CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO2-4(aq)ΔH2<0;③已知CuSO4·5H2O(s)===C
uSO4(s)+5H2O(l)ΔH3;依据盖斯定律①-②得到③,所以ΔH3=ΔH1-ΔH2;ΔH2<0,ΔH1>0,故ΔH3>0。由上述分析可知ΔH2<ΔH3,故A项错误;ΔH2=ΔH1-ΔH3,由于ΔH2<0,则ΔH3>ΔH1,故B项正确;ΔH3=ΔH1-ΔH2,故C项错误;ΔH2<0,
ΔH1>0,ΔH3>ΔH1+ΔH2,故D项错误。2.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸
热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【答案】C【解析】A项,由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知,CO和O生成CO2是放热反
应,错误;B项,由状态Ⅱ知,在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O,错误;C项,由状态Ⅲ及CO2的结构式O==C==O知,CO2分子中存在碳氧极性共价键,正确;D项,由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(
CO和O)和状态Ⅲ(CO2)分析,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程,错误。3.工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1②CO2(g)+C(s)===2CO
(g)ΔH2=bkJ·mol-1③Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH3=ckJ·mol-1④2Fe2O3(s)+3C(s)===4Fe(s)+3CO2(g)ΔH4=dkJ·mol-1(上述热化学方程式中,a、b、c、d均不等于0)下列说
法正确的是()A.b<aB.C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH=a+b2kJ·mol-1C.d=3c+2bD.CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH<akJ·mol-1【答案】B【解析】①C(s)+O2(g)===CO2(g)为放热反应,ΔH1=akJ·mol-1,a<0;②
CO2(g)+C(s)===2CO(g)为吸热反应,ΔH2=bkJ·mol-1,b>0,因此b>a,A错误;根据盖斯定律可知,将(①+②)×12可得:C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH=a+b2kJ·mol-1,B正确
;根据盖斯定律可知,将②×3+③×2可得:2Fe2O3(s)+3C(s)===4Fe(s)+3CO2(g)ΔH4=dkJ·mol-1=(3b+2c)kJ·mol-1,C错误;因为碳燃烧生成一氧化碳为放热反应,所以1mol碳完全燃烧放出的热量大于1mol一氧化碳完全
燃烧放出的热量,而反应热包括负号和数值,故CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH>akJ·mol-1,D错误。4.包覆纳米硅复合材料(GS-Si)的可充电石墨烯电池工作原理如图所示。放电时,GS-Si包覆石墨烯电极上的物质变化为C6Li→C6Li1-x;
多元含锂过渡金属氧化物电极上的物质变化为Li1-xMO2→LiMO2,下列说法错误的是()A.放电时,胶状聚合物电解质和固体电解质的作用均为传导离子,构成闭合回路B.若放电前两个电极质量相等,转移0.1mol电子后两个电极质量相差0.7gC.充电时,与正极连接的电极反应为LiMO2-xe-=
==Lil-xMO2+xLi+D.为保护电池,GS-Si包覆石墨烯的电极反应不能进行至C6Li-e-===C6+Li+【答案】B【解析】结合题意可知放电时,GS-Si包覆石墨烯为负极,电极上发生的反应为C6Li-xe-===C6Li1-x+xLi+,多元含锂过渡金
属氧化物为正极,电极上的反应为xLi++xe-+Li1-xMO2===LiMO2,胶状聚合物电解质和固体电解质的作用均为传导Li+,构成闭合回路,A正确;由电极反应可知,放电时,转移0.1mol电子后,负极材料减
少0.1molLi+,正极材料增加0.1molLi+,因此转移0.1mol电子后两个电极质量相差0.1mol×2×7g•mol-1=1.4g,B错误;放电时,正极反应式为xLi++xe-+Li1-xM
O2===LiMO2,则充电时,与正极连接的电极反应式为LiMO2-xe-===Lil-xMO2+xLi+,C正确;若GS-Si包覆石墨烯的电极反应进行至C6Li-e-===C6+Li+,石墨烯电极会被氧化,损伤电极,因此为保护电池,GS-Si包覆石墨
烯的电极反应不能进行至C6Li-e-===C6+Li+,D正确。故选B。5.太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材
料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+C6。下列说法正确的是()A.放电时Li+从左边移向右边,PO3-4从右边移向左边B.放电时,正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFe
PO4C.充电时M极连接电源的负极,电极反应式为C6+xe-===Cx-6D.充电时电路中通过2.0mol电子,产生28gLi【答案】B【解析】M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),含有Li单质。M电极为负极,
放电时,阳离子向正极移动,Li+从左向右移动,隔膜只允许Li+通过,PO3-4不能通过,A项错误;放电时,正极得到电子,Li1-xFePO4变成LiFePO4,根据得失电子守恒,正极反应式为Li1-xFePO4+
xLi++xe-===LiFePO4,B项正确;放电时,M为负极,充电时M为阴极,连接电源的负极,生成LixC6,电极反应式为C6+xLi++xe-===LixC6,C项错误;碳是锂的载体,根据C6+xLi++xe-===LixC6,转
移xmole-得到xmolLi,则转移2mole-生成2molLi单质,其质量为14g,D项错误。6.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是()A.断开K2,闭合K1时
,总反应的离子方程式为2H++2Cl-=====电解Cl2↑+H2↑B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为Cl2+2e-===2Cl-D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极【答案】D【解析
】断开K2,闭合K1时,为电解池,两极均有气泡产生,表明石墨为阳极,Cu为阴极,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O=====电解Cl2↑+H2↑+2OH-,A项错误;石墨电极处产生Cl2,Cu电极处产生H2,
Cu电极附近水的电离平衡被破坏,使c(OH-)>c(H+),溶液变红,B项错误;断开K1,闭合K2时,为原电池,Cu为负极,发生氧化反应为H2-2e-+2OH-===2H2O,而石墨为正极,发生还原反应,电极反应为Cl2+2e-===2Cl-,C项
错误,D项正确。7.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是()A.已知HF气体溶于水放热,则HF的ΔH1<0B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小C.相同条件下,HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大D.一定条件下,气态原子生成1molHX(g)放出akJ能量,
则该条件下ΔH2=akJ•mol-1【答案】D【解析】已知HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即HF的ΔH1>0,A错误;由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大,B错误;ΔH3+ΔH4代表H+(aq)―→H
(g)的焓变,与是HCl还是HI无关,C错误。8.CO2的转化对解决环境、能源问题意义重大,利用Al-CO2电池,能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3,总反应为2Al+6CO2===Al2(C2O4)3,下列说法正确的是()A.电流方向:多孔碳电极
→含AlCl3的离子的液体→铝电极B.电池的正极反应式:2CO2+2e-===C2O2-4C.正极反应过程中,O2起氧化剂作用D.电池中转移0.1mol电子,消耗标准状况下CO2为6.72L【答案】B【解析】电流的方向是多孔碳电极→导线→铝电极,A项不符合题意
;根据总反应知,正极反应是2CO2+2e-===C2O2-4,B项符合题意;涉及O2的反应是①6O2+6e-===6O-2,②6CO2+6O-2===3C2O2-4+6O2,所以在正极反应过程中,O2
作催化剂,C项不符合题意;根据6e-~6CO2,转移0.1mol电子,消耗标准状况下CO2为2.24L,D项不符合题意。故选B。9.已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧,至反应物耗尽,测得放出热量akJ。又知12.0g碳完全燃烧,放出热量为bkJ。则热化学方程式C(s)+12O2(g)
===CO(g)ΔH=Q中Q等于()A.-(5a-0.5b)kJ•mol-1B.-(a-b)kJ•mol-1C.-(a+b)kJ•mol-1D.-(10a-b)kJ•mol-1【答案】A【解析】碳在氧气中燃烧,氧气不足生成一氧化碳,氧气足量生成二氧化碳,3.6g碳的物质的量为0.3m
ol,6.4g氧气的物质的量为0.2mol,假设生成一氧化碳的物质的量为xmol,二氧化碳的物质的量为ymol,则有x+y=0.3,x2+y=0.2,解得x=0.2,y=0.1,则热化学方程式为①3C(s)
+2O2(g)===2CO(g)+CO2(g)ΔH=-10akJ•mol-1,12.0g碳完全燃烧,放出热量为bkJ,则热化学方程式为②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-bkJ•mol-1,根据盖斯定律分析,①-
②2可得热化学方程式C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH=-10a+b2kJ•mol-1=-(5a-0.5b)kJ•mol-1。故选A。10.500mLKCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol•L-1,用石墨作电
极电解此溶液,通电一段时间后,两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体,假设电解后溶液的体积仍为500mL,下列说法正确的是()A.原混合溶液中c(Cl-)=0.3mol•L-1B.上述电解过程中共转移0
.5mol电子C.电解得到的无色气体与有色气体的体积比为3:7D.电解后溶液中c(OH-)=0.2mol•L-1【答案】D【解析】电解KCl和Cu(NO3)2的混合溶液,溶液中存在:Cu2+、H+、OH-、Cl-、K+、N
O-3;根据离子的还原性顺序可知,阳极氯离子先放电,氢氧根离子后放电,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,4OH--4e-===O2↑+2H2O;阴极铜离子先放电,氢离子后放电,电极反应式为Cu2++2e-===Cu,2H++2e-===H2↑
;两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体,气体的物质的量为0.25mol;混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol•L-1,n(Cu2+)=0.1mol,转移电子0.2mol;n(H2)=0.25mol,转移电子为0.5mol,所以阴极共转移电子0.7mol,阳极也转移电子0.7m
ol;设生成氯气为xmol,氧气为ymol,则x+y=0.25,2x+4y=0.7,解得x=0.15,y=0.1,据此解题。结合以上分析可知,n(Cl-)=2n(Cl2)=0.3mol,溶液的体积为500mL,原混合溶液中c
(Cl-)=0.6mol•L-1,故A错误;结合以上分析可知,电解过程中共转移0.7mol电子,故B错误;电解得到的无色气体为氢气和氧气,共计0.25+0.1=0.35mol,有色气体为氯气,为0.15mol,气体的体积之比和物质的量成正
比,所以无色气体与有色气体的体积比为7:3,故C错误;结合以上分析可知,电解过程中消耗氢离子0.5mol,消耗氢氧根离子0.4mol,剩余氢氧根离子0.1mol,假设电解后溶液的体积仍为500mL,电解后溶液中c(OH-)=0.2mol•
L-1,故D正确。故选D。11.常温下,NCl3是一种黄色黏稠状液体,是制备新型水消毒剂ClO2的原料,可以采用如图所示装置制备NCl3。下列说法正确的是()A.每生成1molNCl3,理论上有4molH+经质子交换膜由
右侧向左侧迁移B.可用湿润的淀粉-KI试纸检验气体MC.石墨极的电极反应式为NH+4+3Cl--6e-===NCl3+4H+D.电解过程中,质子交换膜右侧溶液的c(H+)会增大【答案】C【解析】根据图示信息知道:石墨电极是阳极,该电极上发生失电子的氧化反应NH+4+3Cl--6e-==
=NCl3+4H+,每产生1molNCl3,理论上有6molH+经质子交换膜由右侧向左侧迁移,A错误,C正确;Pt是阴极,在阴极上发生的是氢离子得电子的还原反应,电极反应式为2H++2e-===H2↑,
不可用湿润的淀粉-KI试纸检验氢气,B错误;电解过程中,质子交换膜右侧电极上发生的电极反应为NH+4+3Cl--6e-===NCl3+4H+,每产生1molNCl3同时生成4molH+,理论上有6molH+经质子交换膜由右侧向左侧迁移,右侧溶液的c(H+)减小,D错误。1
2.工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8。电解时,阴极材料为Pb;阳极(铂电极)电极反应式为2HSO-4-2e-===S2O2-8+2H+。下列说法正确的是()A.阴极电极反应式为Pb+HSO-4-2e-===PbSO4+H+B.阳极反应中S的化合价升高C.S2O2-8中既存在非
极性键又存在极性键D.可以用铜电极作阳极【答案】C【解析】Na2S2O8的结构为,由此结构可以判断出以下信息:S2O2-8中含硫氧极性键和氧氧非极性键;S的化合价仍为+6价,中间的两个O原子均为-1价,其他的O原子均为-2价;电解时阳极的HS
O-4中O失去电子,S未变价;阴极电极反应式为2H++2e-===H2↑;若用铜作阳极,则阳极反应为Cu-2e-===Cu2+,综上所述,故选C。13.如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是()A.
X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.硫酸铜溶液的pH逐渐增大D.硫酸铜溶液的pH不变【答案】A【解析】由b极附近溶液呈红色(显碱性),可知水中氢离子在b极上放电,则b为阴极,Y为负极,X为正极;铂作阳极,电极反应式为2H2O-4e-===
O2↑+4H+,氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,溶液的pH减小。14.500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO-3)=6.0mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是()
A.原混合溶液中c(K+)为1mol·L-1B.上述电解过程中共转移4mol电子C.电解得到的Cu的物质的量为0.5molD.电解后溶液中c(H+)为2mol·L-1【答案】B【解析】两极都收集到22.4L气体,说明阴极上发生的反应依次为:①Cu2+
+2e-===Cu;②2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阳极只生成O2:2H2O-4e-===O2↑+4H+,n(H2)=n(O2)=1mol,则n(e-)=4mol,B正确;根据电子转移守恒得,原溶液中n(Cu2+)=1mol,根据电荷守恒有n(K+)+n(Cu2+)×2=n(NO-3)
,所以n(K+)=1mol,c(K+)=2mol·L-1,A错误;根据Cu析出后,溶液中只有KNO3和HNO3,由电荷守恒可推出c(H+)=4mol·L-1,D错误。二、非选择题(本题共4小题,共58分)15.(15分)某学生通过测定反应
过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100mL0.5mol·L-1的盐酸与100mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是_________
___,其作用是___________________。(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1molH2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理
由是___________________________。(3)实验中改用80mL0.50mol·L-1的盐酸和80mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)。(4)若用等体积等物质的量
浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1molH2O(l)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是_____________________________________________
___________________________。(5)下列说法正确的是________(填字母)。a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水
冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1molH2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响【答案】(1)玻璃搅拌器使强酸和强碱充分反应(
2)偏大未盖杯盖会造成热量损失,所测得的数值变小,但ΔH为负值,所以生成1molH2O(l)时的反应热偏大(3)不相等(4)偏小CH3COOH参与反应时电离要吸收热量,使得生成1molH2O(l)时的反应热|ΔH|变小(5)
c【解析】(2)未盖杯盖会造成热量损失,所测得的数值变小,但ΔH为负值,所以生成1molH2O(l)时的反应热偏大。(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用80mL0.50mol·L-1盐酸与
80mL0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液反应,与上述实验相比,生成水的量减少,所放出的热量偏小。(4)醋酸是弱酸,电离时会吸收能量,与氢氧化钠溶液反应时生成1molH2O(l)时的反应热的绝对值变小。(5)向内筒中加入稀碱时,应当快速倒入内筒中,若缓慢而匀速
地加入会造成热量散失,故a错误;量筒中剩余的液体不要用水冲洗,将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,会使生成水的量增大,造成测量误差,故b错误;内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验会使量取稀酸或碱的量偏小,对生成1mo
lH2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)有影响,故d错误。16.(14分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在电极上分别通入
甲烷和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-(O2+4e-===2O2-)。(1)c电极的名称为__________,d电极上的电极反应式为_______________
____________。(2)如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L-1硫酸铜溶液,a电极上的电极反应式为______________,若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=________(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入_
_______(填字母)。a.CuOb.Cu(OH)2c.CuCO3d.Cu2(OH)2CO3【答案】(1)正极CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O(2)2H2O-4e-===4H++O2↑1ac【解析】(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极,故c电极为正极;d电极为负极,通入的气
体为甲烷,d电极反应式为CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时,阳极(a电极)反应式:2H2O-4e-===4H++O2↑;阴极反应式:2Cu2++4e-===2Cu,n(O2)=0.056L22.4L·mol-1=2.5×
10-3mol。转移电子的物质的量为2.5×10-3mol×4=0.01mol,溶液中c(H+)=0.01mol0.1L=0.1mol·L-1,pH=-lg0.1=1。加入CuO或CuCO3与溶液中的H+反应,可使电解质溶液恢复到电解前的状态
。17.(14分)(1)将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为。已知:H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44.
0kJ•mol-1,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是kJ。(2)已知:2NO2(g)===N2O4(g)ΔH1<02NO2(g)===N2O4(l)ΔH2<0下列能量变化示意图中,正确的是(填字母)。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化
学反应的焓变进行推算。已知:C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5kJ•mol-12H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ•mol-12C2H2(g)
+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ•mol-1根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变:(列出简单的计算式)。(4)甲醇是一种新型的汽车动力
燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。部分化学键的键能数据如下表:化学键C-CC-HH-HC-OC≡OH-O键能/(kJ•mol-1)3484144363581072463已知CO
中的C与O之间为三键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为。【答案】(1)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)ΔH=-2165kJ•mol-11016.5(2)A(3)[-393.5×4+(-571.6
)-(-2599)]kJ•mol-1×12=226.7kJ•mol-1(4)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)ΔH=-119kJ•mol-1【解析】(1)0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则1mo
l气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2165kJ的热量,反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)ΔH=-2165kJ•mol-1。①B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(
s)+3H2O(l)ΔH=-2165kJ•mol-1,②H2O(l)===H2O(g)ΔH=44kJ•mol-1,由盖斯定律可知①+②×3,得B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(g)ΔH=-2033k
J•mol-1,11.2L(标准状况)即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2033kJ×0.5=1016.5kJ。(2)由题给信息可知,ΔH1<0,ΔH2<0,两个反应均为放热反应,所以反应物的总能量比生成物的总能量高;同种物质气态变成液态会放出热量,即液态时能量比气
态时能量低,则N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低,A符合。(3)已知:①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5kJ•mol-1,②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ•mol-1,③2C2H2(g)+5O2(g)===4C
O2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ•mol-1,根据盖斯定律,(①×4+②-③)×12得到反应的热化学方程式为2C(石墨,s)+H2(g)===C2H2(g)ΔH=(4ΔH1+ΔH2-ΔH
3)×12=[-393.5×4+(-571.6)-(-2599)]kJ•mol-1×12=226.7kJ•mol-1。(4)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g),焓变=反应物总键能-生成物总键能,依据题表中提供的化学键的键
能计算得ΔH=1072kJ•mol-1+2×436kJ•mol-1-(3×414kJ•mol-1+358kJ•mol-1+463kJ•mol-1)=-119kJ•mol-1,则热化学方程式为CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)ΔH=-119kJ•mol-1。18.
(15分)研究电化学原理与应用有非常重要的意义。(1)与普通(酸性)锌锰电池相比较,碱性锌锰电池的优点是(回答一条即可)。(2)铅蓄电池是最常见的二次电池Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O。①充电时阴极反应为
。②用铅蓄电池为电源进行电解饱和食盐水实验(阳极为石墨棒,阴极为铁,食盐水500mL,温度为常温),当电路中有0.05mol电子转移时,食盐水中c(OH-)为(假设溶液体积不变,产物无损耗)。(3)二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。Pt(
Ⅱ)上的电极反应式为。(4)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,可以用电解法制取,离子反应为Fe+2H2O+2OH-=====通电FeO2-4+3H2↑,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红
色的FeO2-4,镍电极有气泡产生。电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”);铁电极发生的反应为。【答案】(1)比能量大、可存储时间长、不易发生电解质的泄漏等。(2)PbSO4+2e-===Pb+SO
2-40.1mol/L(3)O2+4H++4e-===2H2O(4)阳极室Fe+8OH--6e-===FeO2-4+4H2O【解析】(1)碱性锌锰电池的优点是比能量大、可存储时间长、不易发生电解质的泄漏等。(2)①电解质溶液为硫酸,根据总
反应式可知,在阴极区,硫酸铅得电子转化为铅,其电极反应式为PbSO4+2e-===Pb+SO2-4;②电解饱和食盐水发生的总反应为2NaCl+2H2O=====通电2NaOH+H2↑+Cl2↑,2NaOH~H2~2e-,则0.05mol电子转移时,n(OH-)=0.05mol,故c(OH-
)=0.05mol0.5L=0.1mol•L-1。(3)二氧化硫R000R空气质子交换膜燃料电池中,Pt(Ⅱ)电极为电源的正极,结合质子交换膜可知,发生的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O。(4)用铁作阳极电解氢氧化钠制备高
铁酸钠,阳极室铁失去电子,发生氧化反应,结合氢氧根离子生成高铁酸根离子和水,则电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室,电极反应式为Fe+8OH--6e-===FeO2-4+4H2O。