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【题目】已知在25℃1.013×105Pa,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__________("大于""小于""等于")反应物能量总和

(2)2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量__________(">""<""=")570kJ

(3)现有25°C1.013×105Pa下的H2CH4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,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,AB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。

22mol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-xmol,设1molCH4完全燃烧生成CO2气体和H2Ol)放出的热量为QkJ

则有:xQ+(0.5-x)×285203(能量守恒)2x+(0.5-x)10.8(质量守恒)

解之得:x=0.1Q=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

练习册系列答案
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【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:玻璃棒烧杯胶头滴管量筒托盘天平

(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:

量取计算稀释摇匀转移洗涤定容冷却。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)

定容时,仰视刻度线。

未冷却至室温就转移到容量瓶中。

容量瓶中含有少量蒸馏水。

未洗涤稀释浓硫酸时用过的烧杯和玻璃棒。

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。

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【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。

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【题目】实验室配制1mol/L 250mL NaCl溶液,下列仪器中不需要的是

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(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,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

哪一时间段反应速率最大__________min(0~11~22~33~44~5),原因是__________

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,XYZ三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图

该反应的化学方程式是__________

该反应达到平衡状态的标志是__________

A XYZ的反应速率相等

B XY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

③2minX的转化率为__________

若上述反应中XYZ分别为H2N2NH3,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:__________

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