【题目】已知在25℃、1.013×105Pa下,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,请回答下列问题:
(1)生成物能量总和__________(填"大于""小于"或"等于")反应物能量总和
(2)若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量__________(填">""<"或"=")570kJ。
(3)现有25°C、1.013×105Pa下的H2和CH4的混合气体0.5mol,完全燃烧生成一定质量的CO2气体和10.8g H2O(l),放出203kJ的热量,则1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和H2O(l)放出的热量为__________kJ。
(4)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型电池装置,其构造如图所示,A、B两个电极均由多孔的炭块组成。该电池的正极反应式为:__________
若该电池工作时增加了1mol H2O,电路中转移电子的物质的量为__________
(5)如果将上述装置中通入的氢气改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,电池的总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,则该电池的负极反应式为:__________
【答案】小于 < 890 H2+2H2O+4e-=4OH- 2mol CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
【解析】
(1)反应热与反应物和生成物总能量有关,反应物总能量大于生成物总能量,反应放热,反之吸热;
(2)物质的聚集状态不同,反应热不同,气态物质变为液态物质放热,反之吸热;
(3)根据氢气的反应热和气体总物质的量利用能量守恒计算;
(4)碱性氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,根据反应的总反应式计算转移电子的物质的量;
(5)通入甲烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,根据总反应式判断。
(1)反应放热,则生成物的总能量小于反应物的总能量,故答案为:小于。
(2)2mol氢气完全燃烧生成液态水放出570kJ的热量,但液态水变为气态水要吸热,若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量小于570kJ,故答案为:<。
(3)设混合气体中含有xmolCH4,则H2的物质的量为(0.5-x)mol,设1molCH4完全燃烧生成CO2气体和H2O(l)放出的热量为QkJ,
则有:xQ+(0.5-x)×285=203(能量守恒),2x+(0.5-x)=10.8(质量守恒)
解之得:x=0.1,Q=890,
故答案为:890。
(4)碱性氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+OH-=2H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,总反应式为O2+2H2=2H2O,生成1molH2O时,有0.5mol O2参加反应,转移电子的物质的量为2mol,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;2mol。
(5)根据总反应式可知,通入甲烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现用18.4 mol·L-1的浓硫酸来配制500mL 0.5 mol·L-1的稀硫酸,可供选择的仪器有:①玻璃棒 ②烧杯 ③胶头滴管 ④量筒 ⑤托盘天平
(1)上述仪器在配制过程中不需要用到的是__________________。(填序号)除上述仪器外,尚缺最重要的仪器是_____________________ 。
(2)计算所需浓硫酸的体积为___________m L(保留1位小数)。
(3)实验中用到玻璃棒,其作用分别是:___________、__________。
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤:
①量取 ②计算 ③稀释 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却。其正确的操作顺序 为:②→①→③→____ →____→____→____→④(填序号) ____________
(5)在配制过程中,下列操作可引起所配溶液浓度偏低的有____________(填序号)
①定容时,仰视刻度线。
②未冷却至室温就转移到容量瓶中。
③容量瓶中含有少量蒸馏水。
④未洗涤稀释浓硫酸时用过的烧杯和玻璃棒。
⑤定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将16.8g碳酸氢钠与11.7g过氧化钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,得到残余固体X。
(1)写出碳酸氢钠分解产生的气体分别与过氧化钠反应的化学反应方程式:
_________________、_________________________。
(2)残余固体X的成分是____________。
A.Na2O2、NaOH B.Na2O2、Na2CO3 C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
(3)向固体X中逐滴加入1mol/L的稀盐酸至不再产生气泡为止,产生的气体在标准状况下的体积为____L。请以V(HCl)为横坐标,V(CO2)为纵坐标,画出产生CO2的体积和加入稀盐酸溶液体积的关系。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL)(标准状况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一时间段反应速率最大__________min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5),原因是__________。
②求3~4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率__________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是(_________)
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图
①该反应的化学方程式是__________。
②该反应达到平衡状态的标志是__________。
A X、Y、Z的反应速率相等
B X、Y的反应速率比为3:1
C 容器内气体压强保持不变
D 生成1mol Y的同时生成2mol Z
③2min内X的转化率为__________。
④若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,且已知17g氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ热量,则该反应的热化学反应方程式为:__________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列表达式错误的是
A. 甲烷的电子式:
B. 碳原子的L层电子轨道表示式:
C. 硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p6
D. 碳-12原子:
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】能正确表示下列反应的离子方程式是
A. NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4﹣+5NO2﹣+6H+═2Mn2++5NO3﹣+3H2O
B. 碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液:NH4++HCO3﹣+2OH﹣═CO32﹣+NH3H2O+H2O
C. Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2
D. 用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl﹣+2H2O═Cl2↑+H2↑+2OH﹣
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32+CaSO4CaCO3+SO42
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I +IO3+6H+I2+3H2O
C. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO+2Fe(OH)32FeO42+3Cl+4H++H2O
D. 电解饱和食盐水:2Cl+2H+Cl2↑+ H2↑
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列溶液中,氯离子浓度最大的是( )
A.1L 1mol/L NaCl溶液B.2L 1mol/L KCl溶液
C.3L 1mol/L AlCl3溶液D.1L 2mol/L NaCl溶液
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com